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固体废物堆肥

[拼音]:guti feiwu duifei

[外文]:composting of solid wastes

固体废物处理和利用的一种方法。固体废物中的有机物在微生物作用下,发生生物化学反应而降解形成一种类似腐殖质土壤的物质,用作肥料并用来改良土壤。

概述

堆肥技术已有悠久的历史。我国古代在农事活动中已使用堆肥法。真正对堆肥技术进行科学探讨始于1920年。英国的 A.霍华德在印度把牲畜粪便、树叶、垃圾等放入土坑,贮存6个月,进行厌氧发酵。同年,意大利人G.G.贝卡里也向 申报专利。他堆肥的方法同霍华德相似,只是不用土坑而用混凝土堆肥坑。

堆肥作为废弃物处理的一种方法已经得到广泛重视。完成堆肥过程的细菌、酵母菌、真菌和放线菌是土壤和垃圾中本来就有的。堆肥初期,细菌和酵母菌占优势;后期,真菌和放线菌占优势。细菌中有需氧性的形成孢子的杆菌属,还有革兰氏阴性杆菌(大肠杆菌等)。典型的真菌有:麯菌、镰刀菌、青霉菌和酒麯菌等属。放线菌中有链丝菌、诺卡氏菌和小单孢子菌等属。用作堆肥的废弃物的化学成分由于这些微生物的活动而发生改变。糖和淀粉最容易被微生物利用,类脂物或脂肪的抗降解作用不大,纤维素和半纤维素有中等的抗降解作用,木质素的抗降解作用较大。有机物经堆制后所形成的腐殖质既是土壤改良剂,也是优质肥料。堆肥过程中产生的生物热温度可达50~55℃,能杀灭垃圾、粪便中的病菌、虫卵和蝇蛆。

步骤

一般分为四步:

(1)准备:先从垃圾中剔出大块废物、 玻璃、 金属、塑料、橡皮、破布等;再将垃圾破碎成匀质状,常用的方法为“落锤”捣碎、“锉切法”和“湿捣成浆法”等;匀质废物的较佳含水率为 45~60%;碳氮比约为25:1。如果达不到,可掺加废水污泥。因此堆肥厂设在污水处理厂近旁最为合适。

(2)细菌分解:按作用原理,分为高温需氧性分解和低温厌氧性分解。在温度、水分、氧气适宜条件下,需氧微生物迅速生长繁殖,开始需氧性分解过程,产生大量的热(温度50~55℃),将各种有机物转化成为无害的肥料,这种方法称为高温堆肥。厌氧堆肥在缺氧条件下进行,堆内的温度较高不超过45℃,腐熟时间较长。按堆肥方法,分为露天堆肥法和机械化堆肥法。我国天津等地采用的露天堆肥法,是先将选净后的垃圾同粪便混合(垃圾3/4,粪便1/4)铺在地面,厚度为10~20厘米,在平面上每隔1米放上两根直径为10~15厘米的竹竿,在竹竿中部竖起两根竹竿,然后均匀地堆撒80~100厘米厚的垃圾和粪便为一层。逐层堆成底宽 4米、顶宽1~1.5米、高2米、长度视情况而定的肥堆。然后用泥抹面,厚约2~3厘米,两天后抽出竹竿。竿孔留作肥堆通风供氧。在夏、秋季竿孔需用纱布封好,用泥固定以防止生蛆。肥堆在夏、秋季约20天左右即可腐熟使用,冬季一般需延长10天。露天堆肥法较为经济,缺点是易受气候条件影响,臭味难以控制,时间长,用地多等。中小城市或发展中的国家多采用这种方法。美国有两家典型的利用容器的机械化堆肥工厂,一家建在宾夕法尼亚州,1960年以来日产量25吨。容器中氧气含量为12~16%,温度65~74℃,pH值5.5~5.9,处理周期4~5天。产品的1/3为肥料,其余部分分选出金属、玻璃、塑料、破布等废物 ,不能利用的填地处理。另一家建在佛罗里达州,日加工量为150吨,处理周期为4~6天。

(3)熟化:露天堆肥一般需要两个星期的熟化时间。如不经熟化施入田间,就要经过几个月以后才能种植。机械化堆肥有的不需熟化,有的需要3周左右,待肥质完全稳定后方可施用,以免微生物夺去土壤中的氮素。

(4)储存和处置:肥料的施用有季节性,因此必须有足够的储存场地。运来的废物,其中一般都有30%左右不能用来堆肥。堆肥厂附近宜有可填埋废物的场地。

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