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6.2 堆肥化 Composting 6.2.3 好氧发酵工艺 6 固体废物生物处理技术 好氧发酵工艺通常由前处理、主发酵（一次发酵）、后发酵（二次 发酵）、后处理及贮藏等工序组成。 ①前处理 当以城市可生化垃圾为堆肥原料时，由于所收集的垃圾粒径不一，还混有会影响 垃圾处理机械正常运行异物，需要用到分选、破碎、筛分等预处理工序。通过分 选和筛分可去除粗大垃圾和去除混入的异物，并通过破碎可使堆肥原料和含水率 达到一定程度的均匀化。同时，破碎、筛分使原料的表面积增大，便于微生物繁 殖，从而提高发酵速度。从理论上讲，粒径越小越容易分解。但是，考虑到在增 加物料表面积的同时，还必须保持其一定程度的空隙率，以便于通风而使物料能 够获得充足的氧气。一般地说，适宜的粒径范围是 25-75mm 。 6.2.3.1 好氧发酵工艺过程 ②主发酵（一次发酵） 主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻堆或强制通风向堆积层或发 酵装置内供给氧气。堆肥时，由于原料和土壤中存在的微生物作用而开 始发酵。首先是易分解物质分解，产生 CO 2 和 H 2 O ，同时产生热量，使堆温 上升。这些微生物吸取有机物的碳氮营养成分，在细菌自身繁殖的同时， 将细胞中吸收的物质分解而产生热量。发酵初期物质的分解发酵作用是 靠中温菌（ 30-40 ℃为最适宜生长温度）进行的，随着堆温上升，最适宜 温度 50-60 ℃的高温菌取代了中温菌。在此温度下，各种病原菌均可被杀 死。一般将温度升高到温度开始降低的阶段称为主发酵阶段，可生化垃 圾及家畜粪尿好氧堆肥，主发酵期约为 3-10d 。 ③后发酵（二次发酵） 经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将主发酵工序尚未分解的易分解有机物 和较难分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物， 得到完全成熟的堆肥制品。一般把物料堆积到 1-2m 高，进行后发酵，并要有防止 雨水流入的装置。有的场合还需要翻堆和通风，但通常不进行通风，而是每周进 行一次翻堆。后发酵时间通常在 20 - 30d 以上。 6.2.3.1 好氧发酵工艺过程 ④后处理 经一、二次发酵后的产品为粗堆肥。为提高堆肥质量、精化堆肥产品，需对粗堆 肥进行后处理。例如：经过一道筛分，使产品粒径均匀；加入氮、磷、钾有效成 分生产精制堆肥（如有必要）。 ⑤脱臭 部分堆肥工艺和堆肥物在堆制过程和堆肥结束后，由于局部厌氧的原因 , 都会有 臭气产生，主要有氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等，必须进行脱臭处理。去除臭 气的方法主要有化学除臭剂除臭，碱水和水溶液吸收法，熟堆肥、活性炭、沸石 等吸附剂吸附法。在露天堆肥时，可在堆肥表面覆盖熟堆肥，以防止臭气逸散。 较为多用的除臭装置是堆肥过滤器，当臭气通过该装置，恶臭成分被堆肥（熟化 后的）吸附，进而被其中好氧微生物分解而脱臭，也可用特种土壤代替堆肥菌种 使用，这种过滤器叫土壤脱臭过滤器。 ⑥贮藏 堆肥一般在春秋两季进行，在夏冬必须积存，所以要建立贮存六个月生 产量的设备。贮存方式可直接堆存在发酵池中或袋装，要求干燥而透气， 闭气和受潮会影响制品的质量。 废物经过堆肥化制得的成品叫做堆肥（ compost ）。它是一类棕色的、泥 炭般的腐殖质含量很高的疏松物质，故也称为“腐殖土”。 废物经过堆制，体积一般只有原体积的 50% -70% 。 6.2.3.1 好氧发酵工艺过程 ? 表现鉴别法 : 1 、颜色和气体 2 、温度 3 、密度 堆肥经微生物降解腐熟后，其表现特征为：外观呈茶褐色或暗灰色，没 有恶臭味，具有土壤的霉味，不再吸引蚊绳；质地疏松，手捏之成团， 松之即散；草茎树叶之类用手一拉即断；温度下降接近常温；堆肥产品 由于真菌的生长出现白色或灰白色。此法是凭经验观察堆肥的物理性状， 可以作为定性的判定标准。 ? 化学方法 : 1 、碳氧化 (C/N) 2 、氮化合物（总氮等） 3 、阳离子交换量 (CEC) 4 、有机化合物（水溶性或可浸提有机碳、还原糖、脂类等 化合物、纤维素、半纤维素、淀粉等） 5 、腐殖质（腐殖质指数、腐殖质总量和功能基团） 6.2.3.2 评估成熟堆肥的方法 ? 生物活性 : 1 、呼吸作用（耗氧速率、 CO 2 释放速率） 2 、微生物种群和数量 3 、酶学分析 ? 植物毒性分析 1 、发芽实验 2 、植物生长实验