太陽能輔助好氧堆肥處理農(nóng)村生活垃圾的技術研究.pdf

1、近年來，農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生量不斷加大，成分日趨復雜，給農(nóng)村地區(qū)的土壤、水體以及空氣等環(huán)境均造成了巨大的壓力，其處理問題已經(jīng)成為全面建設小康社會過程中的突出矛盾。因此，探究一種經(jīng)濟性好、適應性強的處理方式以解決廣大農(nóng)村“垃圾圍村”的難題，具有十分重要的現(xiàn)實意義，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的時代潮流。
　　本文立足農(nóng)村實際，自行設計了一種高效率、低能耗的好氧堆肥反應器，引入太陽能作為輔助能量來源，采用鼓熱風供氧的方式，有效解決了常規(guī)堆肥處理過

2、程受低溫限制較大的問題。論文在研究好氧堆肥反應器處理效能的基礎上，重點探究了最佳通風工藝條件，優(yōu)化反應器運行，并分析了不同堆肥條件下微生物的演替規(guī)律;同時，依據(jù)相關標準對堆肥產(chǎn)品的腐熟情況和肥效質(zhì)量進行了評價，并結合實際工程項目的初步設計作了簡單的工藝成本分析。論文依托實驗室小試和工程實踐，從減量化和資源化角度論證了該工藝在農(nóng)村生活垃圾原位處理中推廣應用的可行性，以期為大型好氧生物發(fā)酵倉工程的運行提供有力的參數(shù)依據(jù)和理論支撐。本論文的主

3、要研究成果如下:
　　1、實驗選取富陽市永昌鎮(zhèn)生活垃圾分類處理場的物料為研究對象，其中廚余及庭院垃圾的含量約占76％，容重基本維持在347.72kg/m3～417.96kg/m3，性質(zhì)較為穩(wěn)定?？刂谱孕性O計的好氧堆肥反應器通風量為0.1m3/min·m3，通風頻率為10min/1h，以自然堆肥為空白對照，進行了運行效能試驗。通過對溫度、pH、EC、E4/E6、C/N、含水率、有機質(zhì)與灰分、種子發(fā)芽指數(shù)等指標的研究表明，利用反應器堆

4、肥可顯著促進好氧堆肥反應速率，加快分解進程，提高堆肥的腐熟效果，且30天減重和減容情況分別比自然對照組提高了22.95％和18.54％。
　　2、對不同通風量、通風頻率、通風溫度等條件下的反應器處理效果進行了對比研究，優(yōu)化通風參數(shù)。實驗結果表明，最佳運行條件為0.2m3/min·m3的通風量，20min/2h的通風頻率，堆肥結束時該堆體pH為7.89，EC小于2 mS·cm-1，含水率降低了25.02％，C/N和有機質(zhì)含量分別下降

5、至14.78和47.83％，溫度、吸光度、BDM和三氮等指標的變化均表現(xiàn)良好，且減重和減容率分別可達54.36％和66.14％。此外，在冬季低溫環(huán)境中，采用將空氣加熱至30～40℃再通風供氣的方式解決堆肥處理低溫低效的問題是完全可行的，堆體可持續(xù)50℃以上高溫8天，減重減容率分別高達64.89％和68.57％，種子發(fā)芽指數(shù)達到120％以上，其余指標所反映的反應程度和處理效果均好于不加熱的處理組，堆肥具有較好的腐熟性。
　　3、高通

6、量測序結果顯示，各堆體微生物種群的多樣性均隨堆肥反應逐步增加，且通熱風組最為明顯。高溫階段，厚壁菌（Firmicutes）和子囊菌(Ascomycota)大量富集，均為各堆體最主要的優(yōu)勢菌種，但程度上略有差異。根據(jù)真菌與細菌的演替規(guī)律分析可得，通風作用可有效促進好氧微生物的繁殖和降解作用，加熱可明顯提高堆肥的反應進程和后期物料的腐熟程度，可能與高溫階段產(chǎn)生的OPB54、Sphingobacteriia、Flavobacteriia等具有

7、降解木質(zhì)纖維素和多糖能力的細菌以及耐堿酵母菌（Galactomyces）、糞殼菌（Sordariales）和畢赤酵母菌(Pichia)等可促進物料腐熟的優(yōu)勢真菌有關。
　　4、通過物理、化學、生物等指標的綜合判定和肥效測定結果顯示，好氧堆肥反應器出料已達到了較好的腐熟狀態(tài)，且總體肥效質(zhì)量較好?？傪B(yǎng)分含量高達8.08％，有機質(zhì)含量在50％左右，各類重金屬指標和糞大腸桿菌含量較低，蛔蟲死亡率達100％，除含水率指標偏高外其余均能達到《

8、有機肥料國家行業(yè)標準》(NY525-2002)和《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標準》(GB8172-1987)的限值要求，完全可以用作有機肥料或園林綠化用土以實現(xiàn)資源化。
　　5、結合實際工程初步設計對堆肥工藝的推廣應用進行可行性分析表明，本實驗采用的強制通風靜態(tài)微動力好氧堆肥系統(tǒng)的總運行成本約為8972元/月，不計基建費用的噸處理成本僅29.91元，若投資建設成本按15年折舊計約68.54元/t，完全在農(nóng)村可承受的范圍內(nèi)，且還可產(chǎn)生90～1