【正文】 —每噸有機垃圾經(jīng)過發(fā)酵后，產(chǎn)沼氣 50～80M3(其中甲烷 CH4 含量 ≥50%) ，可供生活用燃?xì)猓蛴么巳細(xì)獍l(fā)電上網(wǎng)。在研究分析中發(fā)現(xiàn)，生活垃圾厭氧堆肥產(chǎn)氣中，甲烷產(chǎn)率并不是一開始就高于二氧化碳產(chǎn)率，而是隨著反應(yīng)的進行，才在某一時間后高于二氧化碳產(chǎn)率的。這樣的降解徹底，污染小，效果好 。因此 僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底解決垃圾問題 。目前在我國應(yīng)用 較多的是一些機械化程度低、主要采用靜態(tài)好氧發(fā)酵技術(shù)的城市垃圾堆肥廠 。 據(jù)聶永豐、劉京媛兩位專家介紹，近兩年來，城市垃圾堆肥化作為實現(xiàn)垃圾資源化、減量化的重要途徑，在沉寂多年后又開始引起人們注意。 此外，堆肥產(chǎn)品銷售有其 季節(jié)性 ，而垃圾 堆肥處理則是連續(xù)性的，生產(chǎn)與銷售之間存在的這種 “ 時間差 ” ，會增加生產(chǎn)成本。同時政府應(yīng)向居民提供家庭垃圾分類收集的裝置，保證垃圾 從源頭分類收集，提高垃圾分類收集率。 七 主要經(jīng)濟指標(biāo)及其參考值 垃圾堆肥化的 建設(shè)投資和運行費用介于垃圾衛(wèi)生填埋和垃圾焚燒之間 。經(jīng)過堆肥處理后，生活垃圾變成 衛(wèi)生的、無味的腐殖質(zhì) 。 2垃圾堆肥處理的必須條件及調(diào)控 ① 微生物 。垃圾中缺乏的往往是 氮磷 。一般加入氮、磷肥水溶液，或摻入人糞、污水、污泥，都可達(dá)到調(diào)控碳氮比的目的。一般要求在堆肥過程中保持 50～ 70℃ 一個星期，才能殺滅常見病菌和寄生蟲，并使有機物發(fā)酵腐熟。發(fā)酵倉的容積為 50～ 100噸，發(fā)酵周期為 12～ 15天， 3天內(nèi)即可達(dá)到 70℃ ，出倉時的溫度還在 50℃ 以上，達(dá)到無害化標(biāo)準(zhǔn)。 技術(shù) 惡臭是垃圾糞便污染環(huán)境的重要方面，國外已把惡 臭列為環(huán)境污染的主要公害之一。土壤水流失量減少，土壤中養(yǎng)分流失量也隨之減少。在中、低肥力土壤上的增產(chǎn)效果相當(dāng)可觀，配合少量化肥后，增產(chǎn)率可達(dá) 66％～ 79％。施用垃圾肥是否會導(dǎo)致土壤污染問題，據(jù)各方面的試驗表明，凡是經(jīng)無害化處理的垃圾肥，土壤重金屬污染，病原菌、寄生蟲卵的污染均與不施垃圾肥的對照土壤相近。由單施菌素的 274毫克 /公斤下降到 45～ 119毫克 /公斤。 垃圾肥用量以每年畝施 5～ 10噸效果較好，配合施用 20～40公斤化肥，效果更好。由于垃圾堆肥質(zhì)地為砂性，在粘重土壤上施用，對改善土壤的效果更好。為了便于運輸、保管和使用，應(yīng)該把堆肥的水分含量控制在適當(dāng)?shù)姆秶?。倉中設(shè)有 專門通氣孔道 ，通氣孔直徑 15～20毫米不等，倉頂設(shè)有可開啟的塑料或水泥密封蓋。因此可以加入一些石灰，鈣鎂磷肥或其他物質(zhì)來調(diào)節(jié) pH值。碳氮比值越高，堆肥周期越長。 ② 養(yǎng)成分微生物 生長繁殖需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)，即碳、氮、磷、鉀和微量元素。采用 通風(fēng)管道自然通風(fēng) ，發(fā)酵過程中溫度控制在 50～ 70℃ 進行好氧發(fā)酵，約 15天后第一階段的發(fā)酵完畢，起堆。處理城市生活垃圾，實現(xiàn)無害化、減量化和再資源化，消 除城市生活垃圾的污染已成為我國必須解決的重大問題。 4）加強科學(xué)研究，指導(dǎo)垃圾堆肥的實際工程，進行 工藝技術(shù)改造 等。 上世紀(jì)九十年代以來，我國先后建成了一大批垃圾堆肥廠；由于種種原因，許多堆肥廠要么早已關(guān)閉、設(shè)備閑置，要么時開時停、垃圾處理受堆肥銷售的制約；堆肥廠普遍存在的問題有：廠區(qū)環(huán)境差，堆肥質(zhì)量差、存在異地污染 (砂化土壤 和重金屬污染 )問題，致使銷售不暢、堆肥產(chǎn)品積壓，經(jīng)濟效益差等。在黏性土壤地區(qū)，特別是南方的紅黃粘土、磚紅黏土、紫色土地區(qū)有較好的銷路。 20 世紀(jì) 80 年代以來，我國陸續(xù)開發(fā)了機械化程度較高的動態(tài)堆肥技術(shù)。實踐證明，用 混合收集的城市垃圾 生產(chǎn)出來的堆肥，肥效低、雜質(zhì)多、成本高，不便用于農(nóng)田生產(chǎn)，也影響其市場發(fā)展。但就我國垃圾的具體情況來看，生活垃圾 中的易腐有機物含量較高，采用堆肥技術(shù)可以達(dá)到比較好的處理效果。 ③ 降解能力不同，好氧發(fā)酵能降解的有機物種類比較有限， 厭氧情況有助于一些好 氧 情況下難降解的有機物的降解 。 采用本工藝時，其系統(tǒng)設(shè)備投資僅為同樣規(guī)模（指同樣的垃圾日處理量）的熱解工藝設(shè)備投資 50％左右，故經(jīng)濟 效果顯著，其投資利潤率約為 10～ 15%，投資回收期約為 8～ 10年。 ① 在液化階段 ，厭氧菌種利用胞外酶對垃圾有機物進行 酶解 ，使固態(tài)物變成 可溶于水的物質(zhì) ； ②在 產(chǎn)酸階段 ，則依靠產(chǎn)酸菌將上述可溶物生成 酸性中間物 ； ③ 產(chǎn)甲烷階段 ，最后由甲烷菌利用酸性中間物、以及物料中的其他碳類化合物轉(zhuǎn)化為 甲烷 ，即我們經(jīng)常所說的沼氣。南宮堆肥廠占地面積 63000 平米， 南 宮堆肥廠采用先進的 強制通風(fēng)隧道式耗氧發(fā)酵 技術(shù)處理垃圾。由于堆肥周期較短，堆肥產(chǎn)品會有潛在的不穩(wěn)定性，堆肥的后熟期相對延長，由于機械化程度高，一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，堆肥過程即受影響。但是通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)堆肥 易受氣候條件的影響 。由于條垛式堆肥是開放系統(tǒng)，翻堆會造成臭味的散發(fā)，影響周圍環(huán)境。 (四 ) 典型 好氧堆肥工藝系統(tǒng) （ 1） 條垛式 系統(tǒng) 條 垛式是堆肥系統(tǒng)中 最簡單最古老 的一種。 ⑵ pH值總趨勢先下降后上升再下降 ,最終穩(wěn)定在中性范圍內(nèi)。氮素的損失主要是 有機氮 不斷轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮 , 氨態(tài)氮的累積引起 NH3揮發(fā)造成的。這是因為堆肥升溫期 ,微生物數(shù)量相對較少 ,有機物降解緩慢。堆肥的溫度 總趨勢 是先上升后下降 ,明顯地呈現(xiàn)出堆肥的 三個溫度階段 : 0～ 11天為升溫期 。同時因過多的水分發(fā)，而帶走大部分熱量，使堆肥過程達(dá)不到要求的高溫階段，抑制了高溫菌的降解活性，最終影響堆肥的效果。當(dāng)有機物基本降解完，嗜熱菌因缺乏養(yǎng)料而停止生長，產(chǎn)熱隨之停止。 (三 ) 好氧堆肥工藝的原理及過程控制參數(shù) 1 工藝原理 堆肥 是在有氧條件下，好氧細(xì)菌對廢物進行吸收、氧化、分解。 4 、中間處理 一次發(fā)酵后的物料由出料皮帶機進入提升皮帶機，進入滾筒 篩進行第二次篩選后，篩下細(xì)料送往二次發(fā)酵間熟化穩(wěn)定。故本工藝一次發(fā)酵周期為 5 天已足夠滿足無害化、減量化的要求。 1 、進料 生活垃圾由自卸汽車運輸進廠，經(jīng)地磅計量后，卸進前處理車間的集料坑，集料坑容積能保證儲備一天的處理量。 （ 4） 脫臭 在堆肥化工藝過程中，會有氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類等物質(zhì)在各個工序中產(chǎn)生，必須進行脫臭處理。為提高后發(fā)酵效率，有時仍需進行翻堆或通風(fēng)。發(fā)酵初期物質(zhì)的分解作用是靠嗜溫菌（生長繁殖最適宜溫度為 30～ 40℃ ）進行的。 （ 1） 原料的 預(yù) 處理 ： 包括分選、破碎以及含水率及碳氮比的調(diào)整。針對這些弊端，我們提出一些建議：①可將露天式垃圾堆放場改為密閉式場房，減少垃圾對大氣和周圍群眾的危害；②把二次發(fā)酵堆放場改成水泥鋪成的場地，防止污染土壤和地下；③對工作人員采取保持措施，定期進行身體檢查；④可將推肥法處理 垃圾的工藝程度實現(xiàn)機械化。第一，與填埋法相比，它有明顯節(jié)省占地面積的優(yōu)點，而且可以減少對周 圍環(huán)境的污染。 堆肥是一種古老的肥料，制造堆肥必須先收集適當(dāng)?shù)牟牧?，例如稻草、莖蔓、野草、樹木落葉或是禽畜糞便等，然后將其適當(dāng)混合，并添加適量的 氰氨化鈣 ，促其發(fā)酵，然后覆蓋上破席、破布、稻草或塑膠布，以避免肥份喪失。食品飼料、 樹皮 、蔗 渣 (上數(shù)為初級材料 )如廚余。隨著城市生活垃圾處理過程中 循環(huán)經(jīng)濟理 念的提出，堆肥法作為城市生活垃圾減量化、資源化、無害化的一條重要途徑，具有強大的生命力。目前正流行的 廚余堆肥 ，一些很簡單的步驟就能做出來。根據(jù)微生物生長的環(huán)境可將堆肥化分為 好氧堆肥化 和 厭氧堆肥化 兩種。并使垃圾變廢為寶，資源得到二次利用，特別是見效快、投資少，適合國情，有利于人民的生產(chǎn)生活。 它 具有發(fā)酵周期短、無害化程度高、衛(wèi)生條件好 和易于機械化操作等特點，好氧堆肥法在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用 。前處理的主要任務(wù)是破碎和分選，去除不可堆肥化物質(zhì)，將垃圾破碎在12～ 60mm 的適宜粒徑范圍。生活垃圾的好氧堆肥化的主發(fā)酵期約為 4～ 12d。 （ 3） 后處理 階段 是對發(fā)酵熟化的堆肥進行處理，進一步去除堆肥中前處理過程中沒有去除的雜質(zhì)和進行必要的破碎過程、經(jīng)處理后得到的精制堆肥含水在 30%左右，碳氮比為 15— 20。將源于堆肥產(chǎn)品的腐熟堆肥置入脫臭器，堆高約 ～ ，將臭氣通入系統(tǒng)，使之與生物分解和吸附及時作用，其氨、硫化氫去除效率均可達(dá) 98％以上。 2 、前處理 前處理的目的是去除不利于一次發(fā)酵（包括進出料及發(fā)酵效果）的粗大物料。每天底層垃圾的出料由螺桿出料機完成，螺桿置于發(fā)酵倉的一端，出料時向另一端運動，對底已經(jīng)腐熟的垃圾進行強制切割均勻出料，每天一次，兩排發(fā)酵倉中間設(shè)出料皮帶通道，出料時螺桿均由兩排倉的外側(cè)將物料送向中間兩條出料皮帶機，中間通道設(shè)排 水口對發(fā)酵倉內(nèi)出料滲出的水進行收集回用，同時使通道保持干燥有利出料皮帶機的工作和養(yǎng)護。二次發(fā)酵采用靜態(tài)自然通風(fēng)好氧發(fā)酵，按自然通風(fēng)對料堆的穿透能力，料堆高度為 3m 左右，發(fā)酵周期為 10 天，發(fā)酵溫度小于 40 ℃ 。生態(tài)動力學(xué)表明，好氧分解中發(fā)揮主要作用的是菌體碩大、性能活潑的嗜熱細(xì)菌群。 2 好氧堆肥 的 控制參數(shù) 化好氧堆肥過程的 關(guān)鍵 ，就是 如何選擇和控制堆肥條件，促使微生物降解的過程能快速順利進行 ，一般來說好氧堆肥要求控制的參數(shù)有： 供氧量 對于好氧堆肥而言，氧氣是微生物賴以生存的物質(zhì)條件，供氧不足會造成大量微生物死亡，使分解速度減慢；但供冷空氣量過大又會使溫度降低，尤其不利于耐高溫菌的氧化分解過程，因此供氧量要適當(dāng)，一般為 ~，供氧方式是靠強制通風(fēng)，因此保持物料間一定的空隙率很重要，物料顆粒太大使空隙率減小，顆粒太小其結(jié)構(gòu)強度小，一旦受壓會