【正文】 及較低的胡梅酸（ HA），隨著堆肥的進(jìn)行富里酸（ FA）的含量幾乎不變，產(chǎn)生大量的胡梅酸（ HA），成為堆肥腐殖質(zhì)的主要組成部分。胡梅酸的百分含量： HP=HA 100／ HS。 生物學(xué)方法 經(jīng)驗(yàn)表明，僅用化學(xué)方法評(píng)估堆肥的成熟度不夠全面，必須結(jié)合生物學(xué)方法分析才能得到可靠的評(píng)估結(jié)果。 所以氧氣的消耗速率反映著整個(gè)堆肥過程的進(jìn)行程度和有機(jī)垃圾 的降解程度。成熟的堆肥好養(yǎng)速率基本會(huì)穩(wěn)定在 ~／ 的范圍之間，所以當(dāng)堆肥耗氧速率穩(wěn)定在這一范圍內(nèi)時(shí)，說明對(duì)堆肥已成熟。 而堆肥 過程中的微生物種和數(shù)量的變化能反映堆肥中微生物分解有機(jī)質(zhì)是否徹底 。升溫階段是微生物適應(yīng)環(huán)境的階段，有機(jī)物分解不斷加強(qiáng)，溫度也不斷升高。在這一階段，細(xì)菌、病原體、寄生蟲等主要都在這一階段被殺死，隨后堆肥進(jìn)入了成熟階段，也就是降溫階段，這一階段里堆體的溫度逐漸下降到與環(huán)境溫度相一致，不會(huì)再發(fā)生明顯變化。當(dāng)肥堆中存在大量的放線菌時(shí)是，說明堆 14 肥已經(jīng)成熟。隨著堆肥過程進(jìn)行，酶的活性降低到一定程度時(shí)，說明堆肥已成熟。所可以通過國家規(guī)定的這些細(xì)菌衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)與堆肥過程中衛(wèi)生學(xué)實(shí)際值進(jìn)行比較，從而判定堆肥過程是否成熟。 3 堆肥 技術(shù) 幾種常見的好氧堆肥技術(shù) 好氧 靜態(tài)堆肥技術(shù) 好氧靜態(tài)堆肥 是把堆肥物料 堆積成條垛 形 或者將堆料置于發(fā)酵裝置 ， 堆肥開始后不再添加新的物料，也不再進(jìn)行翻堆，直到堆肥完成后將所有堆肥產(chǎn)品 運(yùn)出堆肥車間。 間歇性好氧 動(dòng)態(tài)堆肥技術(shù) 間歇式 好氧 動(dòng)態(tài)堆肥的主要特點(diǎn)是物料的進(jìn)出都是分層均勻的，堆肥發(fā)酵周期短， 堆肥體積減小速度快，它的操作過程是將原料分批 地進(jìn)行發(fā)酵，通常采用間歇翻拋或間歇進(jìn)出料的發(fā)酵倉 ，供氧方式主要是采用強(qiáng)制通風(fēng)或者翻拋機(jī)翻堆的方式進(jìn)行供氧，以確保微生物得到充足的氧，以免產(chǎn)生厭氧狀態(tài)。堆肥過程中，物料在一個(gè)專設(shè)的發(fā)酵裝置中進(jìn)行一次發(fā)酵，并不斷進(jìn)行翻拋使物料充分混合，使水分蒸發(fā)較快，從而可以使發(fā)酵周期變短，而且也可以有效 15 地殺死病原微生物，防止異味的 產(chǎn)生。以下為這幾種堆肥系統(tǒng)技術(shù)比較。 通過定期翻堆的方式為堆體物料供氧，垛體斷面的形狀有梯形、三角形、也可以是不規(guī)則的四邊形。 強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng) 強(qiáng)制性通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)是在條垛式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 增加 通風(fēng)系統(tǒng)，采取強(qiáng)制通風(fēng)的方式向堆體通風(fēng)供氧。移動(dòng)式管路主要是把管道直接放在地面鋪設(shè)，成本較低，設(shè)計(jì)靈活，易于調(diào)整。反應(yīng)器系統(tǒng)相對(duì)于 條垛式系統(tǒng)、強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)而言，其機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高。 常見的反應(yīng)器系統(tǒng)有：立式發(fā)酵塔、包裹倉式、旋轉(zhuǎn)倉式三類。 如下圖： 圖 2 16 動(dòng)裝置 進(jìn)料口 進(jìn)料口 觀察窗 池體 散 刮裝置 進(jìn)氣管 排出裝置 風(fēng)機(jī) 出料口 立體多層式 筒 倉 式靜態(tài)發(fā)酵倉 進(jìn)料口 進(jìn)料口 空氣 排出口 空氣吹出口 出料 筒倉式動(dòng)態(tài)發(fā)酵倉 臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵池 發(fā)酵倉 進(jìn)料 出料 臥式刮板發(fā)酵池 17 由上圖可知，各種反應(yīng)器的形狀各不相同，其工作原理也不盡相同。如表 3。本設(shè)計(jì)為高校生活有機(jī)垃圾 的堆肥處理，其日產(chǎn)量較小，所以要處理的量較小，選擇立式多層發(fā)酵塔 較為合適。通過跟蹤調(diào)查與實(shí)驗(yàn)得出以下數(shù)據(jù)：宿舍區(qū)、辦公樓與教學(xué)樓、餐廳、其他地方每天產(chǎn)生的垃圾量大致分別為： 9000kg、 800kg、 1200kg1（夏多冬少）、 500kg。由于廢棄紙張中只有餐巾紙適用于堆肥處理，經(jīng)調(diào)查廢棄紙張中餐巾紙為 1／ 3。 有機(jī)垃圾的收集 在堆肥廠旁有 學(xué)校的垃圾分類處理站，校園 垃圾 經(jīng)過 分類站資源化分類 處理 后，得到的有機(jī)垃圾直接運(yùn)往堆肥廠進(jìn)行堆肥。設(shè)計(jì)處理規(guī)模為 6 t／ d，含水率為 55％ 60％的校園生活有機(jī)垃圾。 好氧 堆肥是在自然 條件下， 通過人為控制堆肥條件， 影響 好氧 微生物的生長繁殖和 新陳代謝活動(dòng) ， 從而得到良好的堆肥效果的過程。 本設(shè)計(jì)選擇高溫好氧堆肥，因?yàn)樵谟袡C(jī)垃圾中存在許多病原體，而這些病原體一般無法再高溫環(huán)境下生存，同時(shí)高溫可以加快有機(jī)垃圾中的有機(jī)質(zhì)的降解速度，所以高溫堆肥的溫度一般為 50~65℃。 基本工藝流程為下 圖 :圖 3 20 前處理 否 發(fā)酵處理 后處理 圖 基本工藝流程 工藝流程的主要設(shè)備設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì) 校園生活垃圾經(jīng)過中轉(zhuǎn)站進(jìn)行垃圾分類處理后，得到的生活有機(jī)垃圾運(yùn)到堆肥廠后，首先進(jìn)行稱重以確認(rèn)其重量在堆肥運(yùn)作裝置可運(yùn)行的范圍內(nèi)，進(jìn)入進(jìn)料倉，經(jīng)過傳送系統(tǒng)把垃圾送到 立式多層塔 （一次發(fā)酵），一次發(fā)酵的時(shí)間一般在 10 天，經(jīng)過 20 天 的發(fā)酵后，垃圾的體積可減少 30~40％ ，一次發(fā)酵在 立式多層塔 中發(fā)酵的過程中，通過堆肥廠內(nèi)空間的通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)對(duì) 給一次發(fā)酵過程提供所需的氧氣。傳送系統(tǒng)把經(jīng)過一次發(fā)酵的垃圾傳送到空地上進(jìn)行后熟化（二次發(fā)酵），在進(jìn)行 2~3 周的發(fā)酵， 得到堆肥成品 。 校園生活有機(jī)垃圾 粉碎 調(diào)節(jié)溫度，含水率等 一次發(fā)酵 二次發(fā)酵 是否腐熟 植被施肥 21 圖 具體工藝設(shè)計(jì) 質(zhì)量衡算： 設(shè)計(jì)處理規(guī)模為 6 t／ d，含水率為 55％ 60％的校園生活有機(jī)垃圾。 已知木屑的含水 30％ 。表 7 校園生活有機(jī)垃圾 稱重 破碎 前處理 傳送系統(tǒng) 立式多層塔發(fā)酵 (一次發(fā)酵 10d) 傳送系統(tǒng) 堆肥產(chǎn)物 二次發(fā)酵(2~3 周 ) 通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng) 外界新鮮的空氣 除臭間 混料 木屑儲(chǔ)存室 22 表 7 堆肥初始物料 理化性質(zhì) 所以 木屑的添加量 為： 2121 ???? mm mm? tm 61? 所以 tm 42? 木屑 Xa 、 Sa 水分蒸發(fā)和排氣 有機(jī)垃圾原料 Xc 、 Sc 堆肥產(chǎn)物 Xp 、 Sp 根據(jù)物料平衡，得 濕物料平衡式： Xa +Xc = Xm 干物料平衡式： Xa Sa +Xc Sc =Xm Sm 式中： Xa —— 木屑總濕重（ kg） Xc —— 有機(jī)垃圾的 總濕重 （ kg） Xm 混合物料 總濕重 （ kg） Sa 、 Sc 、 Sm —— 分別代表對(duì)應(yīng)物質(zhì)的含固率（ %） 含水率 =1含固率 ， 已知各種物質(zhì)的含水率，則可計(jì)算出相應(yīng)的含固率。 10＝ 40％ 所以 混合物料含水率 =1含固率 =140％ =60％ 符合要求。所以有： )(%10%304%50%5062 tM ??????? 有機(jī)生活垃圾和木屑在好氧堆肥堆肥過程中發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生水和氨氣。 這兩種物質(zhì)的好氧反應(yīng)方程式為： NOHC 3710464 + ????? 3222 NHOHCOO （ 1） ?????? 3222186420295 NHOHCOONOHC （ 2） 已知有機(jī)垃圾含水率 和降解率分別為 80％和 50％，處理量 6t。 有機(jī)垃圾 和木屑 的有機(jī)含量 分別 為 60%和 30%。 所以由（ 1）式 可得 每降解 1g 有機(jī)垃圾有機(jī)質(zhì)，會(huì)釋放出 H2 O，消耗 O2 。 24 通過以上關(guān)系可得出水分的產(chǎn)生量為： )(%30%)301(%60%)801(63 tM ??????????? 又因?yàn)椋?Mx = M1 M2 + M3 M4 所以有： M4 = M1 M2 + M3 Mx =+ Mx （ 1） 又 因?yàn)楹首兓?M4 = M1 60% Mx 35% （ 2） 由公式（ 1） 、（ 2）聯(lián)立得 Mx =5t M4 = t 所以 每天 堆肥成品 質(zhì)量 為 5t。 所以降解有機(jī)質(zhì)的耗氧量為： 木屑有機(jī)垃圾氧 oMMoM ?? )(459%50%50%)801( kgM o ???????有機(jī)垃圾 )kg(%10%30% 0 0 0 ?????? ）（木屑o(jì)M 所以： )( 1 5 9 kgM ???氧 查閱資料得， 常溫常壓下，氧氣的密度為 所以耗氧量的體積為： )( 3mMV ??? 氧氧 因?yàn)?空氣與氧氣的比例為 10:1，所以堆肥一次發(fā)酵的通風(fēng)量體積 )(36203621010 3mVV ???? 氧 ， 又因?yàn)橛袡C(jī)垃圾堆肥物料體積為 14 m3 ，木屑體積約為 ，所以混料體積為 m3 ， 單位時(shí)間內(nèi)單位體積物料 的通風(fēng)量 )/ (m i n)( 3620 323 momV ?????? 25 碳氮比（ C/N） 的驗(yàn)算 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)不進(jìn)行物料回流，所以碳氮比的驗(yàn)算按照堆肥原始物料中有機(jī)垃圾和木屑中的碳氮比計(jì)算。 堆肥構(gòu)筑物的設(shè)計(jì) 垃圾儲(chǔ)存間 設(shè)計(jì) 每天從垃圾分選中心運(yùn)送到堆肥廠的有機(jī)生活垃圾量為 6t。 堆肥物料量 較小， 所以 通過垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎機(jī)破碎，再進(jìn)料即可。轉(zhuǎn)運(yùn)車轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾時(shí)必須經(jīng)過地磅稱重。儲(chǔ)存間的體積為30 m3 。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的木屑儲(chǔ)備量為 30天的堆肥