一、前言
隨著社會主義經濟建設及各項事業的快速發展,城市規模不斷擴大,旅游事業日益繁榮,對城市環境衛生和市容市貌提出了更高的要求。城市生活垃圾對生態環境造成的嚴重危害,阻礙著國民經濟的可持續發展,已成為一個嚴重的社會問題。在各種垃圾處理方式中,堆肥處理方式首先可以將垃圾中易腐有機物轉化為土壤易接受的有機營養土;其次堆肥過程中的高溫發酵使垃圾中的致病菌、寄生蟲卵基本被殺死,消除了有害病菌的傳播,同時把垃圾變成了有機肥料,實現了資源回收,促進了物質良性循環,符合生態平衡規律。它不僅有效解決了城市生活垃圾的減量化的問題,而且解決了城市生活垃圾污染問題。所以利用堆肥技術處理城市生活垃圾受到各級政府的高度重視。
二、現有堆肥系統
用于處理城市生活垃圾的堆肥系統有許多種。按生物發酵的方式可分為好氧堆肥和厭氧堆肥。
1.好氧堆肥。好氧分解過程一般在有氧和有水的情況下產生,它的形成如下所示:
有機物質+好氧菌+氧氣+水→二氧化碳+水(蒸氣狀態)+硝酸鹽+硫酸鹽+氧化物
這種反應過程無任何有害物質產生,盡管沒有一種生物分解是無味的,但經過正確處理的好氧發酵所產生的氣味很小。它與傳統的衛生填埋相比,將厭氧消化過程由幾年縮短到20天以內,好氧堆肥處理具有過程可控制、易操作、降解快、資源化效果好、可以處理混合垃圾、運行費用低等特點。根據堆肥供氧方式和物料流動形式,目前國外常用的生活垃圾堆肥系統可分為以下幾類。
①自然通風靜態堆肥。這是一種最簡單的堆肥方式,就是將準備的物料在一塊地上,堆高在2米左右,料堆形狀一般是長條狀,也可以結合場地條件堆成其他形狀。這種堆肥方式與敞開式自然堆積很相似,料堆內部常處于受壓狀態,外面空氣常常不能擴散到料堆內部而使其呈厭氧狀態,異味大,發酵不夠充分,發酵周期較長。
②強制通風靜態堆肥。為克服自然通風靜態堆肥堆體內經常出現的供氧不足的缺點,一般在料堆底部沿著長度方向設置通風管或通風槽,由高壓根據堆體的發酵狀況強制通風。由于通過控制鼓風量能夠對堆體的需氧量和含水量實現一定程度的控制,其發酵周期比自然通風靜態堆肥明顯縮短。
③機械翻堆條形堆肥,條形堆肥就是采用機械方式把堆肥物料堆為長條形。料堆的截面為梯形狀,高度一般為2米左右,寬度4米左右;料堆的長度根據場地確定。通過機械翻堆來促進料堆與空氣的接觸稱為機械翻堆條形堆肥。
④密閉式機械化翻堆堆肥。該方式主要工藝流程是:混合垃圾處理后的可堆腐物進入專門的發酵車間,采用專用翻堆設備-翻堆機,翻轉垃圾以利于垃圾的好氧發酵,充分好氧發酵后的垃圾再根據需要進行篩分處理。
2.厭氧堆肥。
有機垃圾厭氧堆肥是一種在厭氧狀態下利用微生物使垃圾中的有機物快速轉化為甲烷和氨的厭氧消化技術。厭氧過程一般在缺氧狀態下產生,它的形成如下所示:
有機物質+厭氧菌+二氧化碳+水→氣態甲烷(沼氣)+氨+最后產物
厭氧分解后的產物中含許多喜熱細菌并會對環境造成嚴重的污染。其中明顯含有有機脂肪酸,乙醛,硫醇(酒味),硫化氫氣體還夾雜著一些化合物及一些有害混合物。例如:硫化氫,它是一種非常活躍并能致人于死地的高濃度氣體,它能很快地與一部分廢棄的有機質結合形成黑色有異味的混合物。
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