[科普中國]-垃圾堆肥

定義

垃圾堆肥是處理與利用垃圾的一種方法，是利用垃圾或土壤中存在的細(xì)菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物，使垃圾中的有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)而降解（消化），形成一種類似腐蝕質(zhì)土壤的物質(zhì)，用作肥料并用來改良土壤。

垃圾堆肥技術(shù)在中國農(nóng)是從事活動中早有應(yīng)用，而作為科學(xué)進(jìn)行研究探討此法則始于1920年。按細(xì)菌分解的作用原理，分為高溫需(好)氧法和低溫厭氧法堆肥。按堆肥方法，分為露天堆肥法和機(jī)械堆肥。堆肥法操作一般分為4步：①預(yù)處理，剔出大塊的及無機(jī)雜品，將垃圾破碎篩分為勻質(zhì)狀，勻質(zhì)垃圾的最佳含水率為45-60%，碳氮比約為(20-30)：1，達(dá)不到需要時可摻進(jìn)污泥或糞便；②細(xì)菌分解(或稱發(fā)酵)，在溫度、水分和氧氣適宜條件下，好氧或厭氧微生物迅速繁殖，垃圾開始分解，將各種有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的肥料；③腐熟，穩(wěn)定肥質(zhì)，待完全腐熟即可施用；④貯存或處置，將肥料貯存，廢料另作填埋處置。2

操作方法垃圾堆肥工藝流程，好氧堆肥化是在有氧存在的條件下，以好氧微生物為主降解、穩(wěn)定有機(jī)物的無害化處理方法。由于具有發(fā)酵周期短、無害化程度高、衛(wèi)生條件好和易于機(jī)械化操作等特點(diǎn)，好氧堆肥法在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。好氧堆肥工藝由前處理，主發(fā)酵（亦可稱一次發(fā)酵，一級發(fā)酵或初級發(fā)酵）、后發(fā)酵（亦可稱二次發(fā)酵、二級發(fā)酵或次級發(fā)酵）、后處理、脫臭及貯存等工序組成。

前處理

生活垃圾中往往含有粗大垃圾和不可堆肥化物質(zhì)，這些物質(zhì)會影響垃圾處理機(jī)械的正常運(yùn)行，降低發(fā)酵倉容積的有效使用，使堆溫難以達(dá)到無害化要求，從而影響堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量。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。

主發(fā)酵

主發(fā)酵可在露天或發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行，通過翻堆攪拌或強(qiáng)制通風(fēng)來供給氧氣，供給空氣的方式隨發(fā)酵倉種類而異。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(jìn)行的。隨著堆溫的升高，最適宜溫度45~65℃的嗜熱菌取代了嗜溫菌，能進(jìn)行高效率的分解，氧的供應(yīng)情況與保溫床的良好程度對堆料的溫度上升有很大影響。然后將進(jìn)入降溫階段，通常將溫度升高到開始降低為止的階段稱為主發(fā)酵期。生活垃圾的好氧堆肥化的主發(fā)酵期約為4～12d。

后發(fā)酵

碳氮比過高的未腐熟堆肥施用于土壤，會導(dǎo)致土壤呈氮饑餓狀態(tài)。碳氮比過低的未腐熟堆肥施用于土壤，會分解產(chǎn)生氨氣，危害農(nóng)作物的生長。因此，經(jīng)過主發(fā)酵的半成品必須進(jìn)行后發(fā)酵。后發(fā)酵可在專設(shè)倉內(nèi)進(jìn)行，但通常把物料堆積到1～2m高度，進(jìn)行敞開式后發(fā)酵。為提高后發(fā)酵效率，有時仍需進(jìn)行翻堆或通風(fēng)。在主發(fā)酵工序尚未分解及較難分解的有機(jī)物在此階段可能全部分解，變成腐殖酸、氨基酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物，得到完全成熟的堆肥成品。后發(fā)酵時間通常在20～30d以上。

后處理

經(jīng)過二次發(fā)酵后的物料中，幾乎所有的有機(jī)物都被穩(wěn)定化和減量化。但在前處理工序中還沒有完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石塊等雜物還要經(jīng)過一道分選工序去除?？梢杂没剞D(zhuǎn)式振動篩，磁選機(jī)，風(fēng)選機(jī)等預(yù)處理設(shè)備分離去除上述雜質(zhì)，并根據(jù)需要進(jìn)行再破碎（如生產(chǎn)精制堆肥）。也可以根據(jù)土壤的情況，將散裝堆肥中加入N、P、K添加劑后生產(chǎn)復(fù)合肥。

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(jìn)行脫臭處理。去除臭氣的方法主要有化學(xué)除臭及吸附劑吸附法等。經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是熟堆肥氧化吸附的生物除臭法。將源于堆肥產(chǎn)品的腐熟堆肥置入脫臭器，堆高約0.8～1.2m，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。

儲存

堆肥一般在春秋兩季使用，在夏冬兩季就需積存，因此，一般的堆肥化工廠有必要設(shè)置至少能容納6個月產(chǎn)量的貯藏設(shè)施，以保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。