名稱:堆肥技術(shù)
垃圾堆肥技術(shù)發(fā)展很快。自20世紀80年代起,我國應(yīng)用“二次發(fā)酵工藝”,堆肥生產(chǎn)趨向于工廠化。但是這種垃圾處理技術(shù)應(yīng)以垃圾分類為前提。因為從垃圾處理和利用角度看,未經(jīng)分揀的垃圾成分相當復雜,僅僅靠機械篩分的辦法,許多有害物質(zhì)就會隨著堆肥產(chǎn)品進人土壤,造成二次污染。目前在我國常用的生活垃圾堆肥技術(shù)可分為兩類:
(1簡易高溫堆肥技術(shù)。這類技術(shù)的特征是:工程規(guī)模較小,機械化程度低。采用靜態(tài)發(fā)酵工藝,環(huán)保措施不齊全,投資及運行費用均較低。簡易高溫堆肥技術(shù)在中、小型城市應(yīng)用較多。 (2)機械化高溫堆肥技術(shù)。這類技術(shù)的特征是:工程規(guī)模相對較大,機械化程度較高,一般采用間歇式動態(tài)好氧發(fā)酵工藝,有較齊全的環(huán)保措施,投資及運行費用均高于簡易高溫堆肥技術(shù)。機械化高溫堆肥技術(shù)在我國曾有輝煌時期,從20世紀80年代初期到90年代中期,北京、上海、天津、武漢、杭州、無錫、常州等城市均建有這類堆肥廠。但由于堆肥質(zhì)量不好、產(chǎn)品銷路不件_收不抵支等原因,到1995年大多數(shù)已關(guān)閉。
堆肥化綜合處理工藝中,分選是關(guān)鍵,好氧發(fā)酵是主體,配制有機復混肥是目的。目前已建的幾個生活垃圾堆肥化處理廠之所以堆肥產(chǎn)品達不到農(nóng)用標準,關(guān)鍵在于分選處理不徹底和有機廢物發(fā)酵因素控制欠科學化。至于制肥系統(tǒng),只要腐熟堆肥符合農(nóng)用標準,則以它為基料配制高效系列有機復混肥的技術(shù)是成熟可靠的。分選技術(shù)及其機械設(shè)備的科學組合視生活垃圾組成的物性(如粒度、比重、磁性、電性、摩擦性、彈性、表面潤濕性)而定,
離不利堆肥物料為目的。以達到回收可利用物質(zhì)和分 分選技術(shù)是整個堆肥化綜合處理工藝中的關(guān)鍵。中國各城市生活垃圾為混合袋裝收集,垃圾組成十分復雜,因此分選處理難度較大,必須開發(fā)將多種分選設(shè)備進行科學組合,集篩分、磁選、重力分選、選擇性破碎等技術(shù)方法為一體的專用分選工藝。實際上生活垃圾分選處理的機械設(shè)備并不復雜,主要是篩分機、皮帶輪磁選機、風力分選機、破碎機等,再配以給料機、運輸機、裝載機、通風機等。問題在于如何根據(jù)各城市生活垃圾組成的不同去選擇恰當?shù)姆诌x設(shè)備,如何把這些分選設(shè)備科學地組成分選能力強、效率高、能耗低、不堵塞、易維修的分選系統(tǒng)。
生活垃圾堆肥化過程的分選處理分前分選處理(預處理)和后分選處理(精分選),前者用于一次發(fā)酵前,目的是回收可利用物資(如易拉罐、塑料制品、鐵塊等等),使其循環(huán)再生利用,同時除去粗大的非堆肥的物料,以提高發(fā)酵倉容積系數(shù);后者用于一次發(fā)醉之后,目的是分離堆肥中不合農(nóng)用標準的物料,因此分選設(shè)備的選擇和組合更為重要,其中最棘手的是塑料薄膜和重金屬的去除。為此,建議在后分選處理中采用“一次發(fā)酵物一磁選一風力分選一雙層滾動篩分一往復剪切式破碎機”相組合的工序。一些垃圾處理廠忽視后分選處理的工藝,以致堆肥產(chǎn)品中仍有不合農(nóng)用標準的物質(zhì)未去除而影響堆肥質(zhì)量,不合格的堆肥產(chǎn)品仍屬于垃圾范疇,在肥料市場上毫無競爭力。
生活垃圾好氧發(fā)酵過程是依靠生活垃圾中含有的各類微生物(細菌、放線菌、真菌)在分解有機物中交替出現(xiàn),使堆肥溫度上升、下降,并分解有機廢物,使之轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的生物化學過程。該過程通常分兩步完成,即第一次發(fā)酵(初級堆肥)和第二次發(fā)酵(熟化堆肥)。目前在施行這兩個發(fā)酵過程中存在如下一些問題有待解決。中國城市生活垃圾一次發(fā)酵大多是在發(fā)酵倉內(nèi)進行靜態(tài)好氧發(fā)酵,采用機械強制通風,發(fā)酵10天左右,其中60t高溫保持5天。影響有機廢物發(fā)酵的因素主要是有機質(zhì)含量、濕度(含水率)、碳氮比、堆肥過程的氧濃度和溫度以及pH值。欲使一次發(fā)酵如期順利完成,必須調(diào)整好上述影響發(fā)酵的因素。但廠家在執(zhí)行過程中往往未嚴格監(jiān)控上述因素的變化,于是也就未及時予以調(diào)整,以致一次發(fā)酵未達預期效果。生活垃圾適于堆肥的有機物含量為20%一80%,以40%一60%為佳。有機物含量低于20%,則不能提供足夠熱能供嗜熱菌繁殖,難以維持高溫發(fā)酵;但若有機物含量高于80%,則堆肥過程需大量供氧,而往往供氧不足發(fā)生厭氧過程。中國各城市生活垃圾的有機物含量不盡相同。同一城市因生活能源不同,垃圾中有機物含量也有差別。即使生活能源相同的城鎮(zhèn).因季節(jié)不同,垃圾中有機物含量也有變化;因此為了有效控制發(fā)酵因素,
垃圾處理廠進料時必須有垃圾的有機物含量數(shù)據(jù)。此外,生活垃圾用于堆肥的最適合的含水率為50%-60%(尤以55%為佳),這種濕度最適宜嗜熱微生物的生長繁殖和對氧的要求。若生活垃圾含水率高于65%,則易導致營養(yǎng)物滲出和造成通氣空隙不足,這會抑制需氧微生物的生長繁殖,甚至發(fā)生不良的厭氧分解,堆溫下降;而含水率低于 40%也不利于需氧微生物生長,好氧分解速率緩慢。總之,生活垃圾含水率過高或過低均需要進行調(diào)節(jié)。
通常分解有機廢物的微生物,其生長繁殖過程每利用30份碳就需要1份氮。據(jù)此,一次發(fā)酵適宜的碳氮比定為(25:1)一(35:1)為佳,碳氮比過低或過高都不利于嗜氧菌的生長繁殖,難以達到穩(wěn)定的最佳堆肥。中國一些大中城市生活垃圾的碳氮比大多高于35:1,因此往往要添加糞便或氮肥水進行調(diào)節(jié),使碳氮比達到或接近35:1。生活垃圾堆肥過程還需要適宜的氧濃度 (14%一17%),若過低(10%),則用強制性通風,以不斷補給氧氣,激發(fā)好氧菌的活性;否則氧不足將使好氧菌生長受抑制,使好氧發(fā)酵停止。反之若氧濃度高于20%,應(yīng)減少風量至氧濃度適宜為止。