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名称:垃圾堆肥二次污染的危害与控制
易腐有机废物如厨余、果皮、树叶等,可以通过沤肥、强制通风的好氧堆肥、隔绝空气的厌氧堆肥等措施使有机废物熟化和稳定化,杀灭有害病菌,从而达到无害化。传统的沤肥和厌氧堆肥时间长,一般需要20天以上,但耗能少,成本低。若土地允许,这两种方法是可取的。通风高温,好氧堆肥可使有机物快速稳定化和无害化,一般的堆肥时间为5---10天。但由于需要通风,耗电砚量大,平均每吨成品堆肥耗电量在10一巧kW"h。因此,好氧堆肥成本较高。若无法保本销售,堆肥厂就无法自我运行下去。另外,传统的堆肥肥效太低,大约100--150 t有机肥相当于It普通复合化肥。目前堆肥法的发展方向是堆肥和化肥相结合的有机复合肥制造和在优势菌种的存在下的快速厌氧堆肥。寻找非农业用途的堆肥应用新领域也是堆肥法得以广泛应用的条件之 近年来,国内外正在兴起优势菌种高温好氧快速降解有机废物的应用热潮。在某些细菌的存在下,各种肉类、植物类废物能够被迅速分解(一般为1-2天)、实现了有机废物就地消化的目标。不过,人们有点担心这种分解能力极强的细菌扩散到环境以后对环境和人类可能产生的影响。
由加拿大科学家(IBR)开发的高温好氧无污染生物处理法(EATAD),对包括浴脚垃圾在内的有机垃圾具有较好的处理效果。该工艺的生化部分,采用高度嗜热微生物进行发酵,由于发酵温度高,有利于加快发酵过程。
不同的微生物耐热性不同,通常嗜热菌所具有的耐热性是因为这些微生物的酶耐热性强,核酸也具有保证热稳定性的结构,tRNA在特定的碱基对区域内含有较多的G=C对,可以提供较多的氢键,增加热稳定性;另外,嗜热微生物的细胞膜结构也与普通微生物不同,这类菌通常含有更多的饱和脂肪酸和直链脂肪酸,从而使得在高温下细胞膜还具有较好的流动性和完整性。从细胞膜的流动镶嵌模型来说,膜的流动性对于保持细胞内环境与外环境的物质交换是很重要的。 该技术发酵所采用的菌种是混合菌团,能在85℃的高温下很好地生长。发酵周期为72 h. 实行二次发酵。一次发酵,保持浆料含水为92%,固形物为8%,将浆料输送到一次发酵罐,升温到55℃接种发酵,由于在55℃条件下,该嗜热菌的酶被迅速激活,从而快速利用有机质进行新陈代谢。一次发酵后的浆料再迅速送人二次发酵罐,由于新陈代谢的进一步加强,代谢产生的热使温度继续上升,直到85℃时,有机质基本被降解。随后,温度有所下降。发酵完成后,其中5%的发酵液被用做下次发酵的种子,其他部分制成固态和液态有机肥料。
厌氧发酵法:垃圾在填埋场中的降解过程实际上就是厌氧发酵过程,但因完全是天然发酵,降解非常缓慢,稳定化过程非常长,6个月后才进人严格的厌氧降解阶段,此时所产生的沼气中含50%-60%甲烷和40%-50%二氧化碳,氧气含量一般小于0.3%。这个阶段可维持10年左右。1掩干垃圾每年可产生沼气1-14 L,即1.14时/t。一座日填埋垃圾300:的填埋场,.可产生沼气64800-907200时。按最大产沼计算,每天产沼2485耐。沼气中含甲烷50%,因此每天可产甲烷1200耐。其设备投资大约为150万元。根据国内外调查,沼气回收成本一般可以与甲烷出售价格相抵而有所盈余。
厌氧发酵法处理垃圾时均要把垃圾加温到55一“℃,从而使垃圾降解速度远大于填埋场。厌氧发酵产生的部分沼气用于加热正在发酵的垃圾,其余的沼气直接用于发电,或经净化处理后罐装用于汽车等的燃料。生物发酵后的有机肥送给附近农民使用。瑞士的一家叫Kompogas生物发酵厂的垃圾处理厂,每年可处理12000 t厨房废物和庭院垃圾,日产沼气3200耐,可以发电 2340000 kW " h/a或相当于657000 L/a的汽油。据公司介绍,1掩垃圾所产生的沼气可让小轿车行走‘1 ]an。生物发酵后的有机肥无偿送给农民。
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