固体废物习题及答案

好氧堆肥是在有氧的条件下,借好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来进行 的。在堆肥过程中,生活垃圾中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜 而为微生物所吸收,固体的和胶体的有机物先附在微生物体外,由生物所分泌的 胞外酶分解为溶解性物质,再渗入细胞。微生物通过自身的生命活动——氧化、 还原、合成等过程,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出生物 生长活动所需要的能量,把一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质,合成 新的细胞物质,于是微生物逐渐生长繁殖,产生更多的生物体。 5、如何控制堆肥过程中的含水率?

堆肥过程中水分作用在于:溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;水分蒸发 时散热以调节温度。

含水率50-60%为佳。水分过多,降低游离孔隙率,影响空气扩散,易造成 厌氧状态,同时产生渗滤液处理问题;水分低于40%,微生物活性降低,堆肥温 度随之下降。

含水率偏低,可添加污水、污泥、人粪尿、粪便等来调节水分;对于高含水 率的固体废物,可以采用机械压缩脱水,也可以在场地和时间允许的条件下将物 料摊开进行水分蒸发,还可以在物料中加入稻草、木鞋、干叶等松散物或吸水物, 还可以掺和调理剂,干调理剂对控制湿度较有利。 6、堆肥过程中的碳氮比如何控制?

碳为微生物生命活动提供能源,氮则用于合成细胞原生质。堆肥发酵过程中, 碳氮比逐渐下降。

碳氮比最佳为(25~35):1;低于20:1 时,微生物繁殖因能量不足而受到 抑制,分解缓慢且不彻底;高于40:1 时,堆肥施入土壤导致“氮饥饿”,夺取 土壤中的氮。

通过在垃圾中加入人粪尿、畜粪以及城市污泥等调节剂,使碳氮比调到30 以下。

7、堆肥过程中的通风操作具有哪些作用?

通风操作时好氧堆肥能够成功的重要因素之一,其主要作用有: ①提供氧气,以促进微生物的新陈代谢; ②通过供气量的控制,调节最适温度;

③在维持最适温度条件下,加大通风量可去除水分。 8、指出堆肥面临的问题和对策。 ? 堆肥面临的问题

产品中N、P、K 含量不高;堆肥杂质(废塑料、碎玻璃、碎陶瓷片等)影响

堆肥质量;堆肥销路差;堆肥投资较大(25-36 万元/t.d);分选费用、贮存费 用较高。 ? 对策

① 控制堆肥原料的质量 对生活垃圾应强化源头分类收集和前处理(破碎、 分选、筛分)工序;对粪便及污泥,前处理着重是调整水分和碳氮比等。 ②堆制生物活性肥料 微生物接种剂本身不是肥料,只是增强土壤吸收、利 用肥料的能力。 ③堆制有机复混肥

④其它新型垃圾肥料 磁性有机肥;生物活性肥料(微生物有机肥)。 9、什么是固体废物厌氧消化?

有机废物的厌氧消化是指在特定的厌氧条件下,由厌氧微生物将有机质进行 分解,使其中的易腐生物质部分得到降解,并且消除生物活性,转化为无腐败性 的稳定残渣的过程。该过程中,一部分碳素物质转化为甲烷和二氧化碳,其中被 分解的有机碳化物中的能量大部分转化贮存在甲烷中,仅一小部分有机碳化物被 氧化成二氧化碳,释放的能量作为微生物生命活动的需要。因此在这一分解过程 中,仅积贮少量的微生物细胞。

10、厌氧消化过程中的微生物包括哪些?

(1)不产甲烷菌 种类繁多,有细菌、真菌和原生动物三大群。其中细菌 的种类最多,作用也最大,按呼吸类型分为专性厌氧菌、好氧菌和兼性厌氧菌。 其中以专性厌氧菌的种类和数量最多。

(2)产甲烷菌 产甲烷菌在原核生物中由于它们能厌氧代谢产生甲烷而成 为一个独特类群。

11、厌氧消化技术主要有哪些特点? 厌氧消化技术主要有以下特点:

①具有过程可控制、降解快、生产过程全封闭的特点;

②能源化效果好,可以将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转化为可以直接利 用的高品位沼气;

③易操作,与好氧处理相比厌氧消化不需要通风动力,设施简单,运行成本低, 属于节能型处理方法;

④产物可再利用,适于处理高浓度有机废水和废物,经厌氧消化后的废物基本得 到稳定,可以作农肥、饲料或堆肥化原料;

⑤厌氧微生物的生长速度慢,常规方法的处理效率低,设备体积大; ⑥厌氧过程中会产生H2S等恶臭气体。

三、论述题:

1、使用堆肥能够产生哪些积极的作用? 使用堆肥能带来一些积极的作用:

(1)使土质松软,多孔隙,易耕作,改善土壤的物理性能,增加保水性、透水 性及渗水性。

(2)有吸附阳离子的作用,有助于保住氮、钾、铵等以阳离子形态存在的肥料 成分。腐殖质阳离子交换容量是普通粘土的几倍到几十倍。

(3)腐殖化的有机物具有调节植物生长的作用,也有助于根系发育和伸长。 (4)腐殖质有缓冲作用 当土壤中腐殖质多时,肥料施得过多或过少,气象条 件的稍微恶化,都不易损害土壤的性能。例如水分不足时,腐殖质多可起到类似 于缓冲器的作用,防止植物枯萎。

(5)堆肥是缓效性肥料 堆肥中的氮肥几乎都以蛋白质的形态存在,当施到田 里时,蛋白质经氮微生物分解成氨氮,在旱地里部分变成硝酸盐氮,两者都是能 被吸收的。施用堆肥不会出现施化肥那样短暂有效或施肥过头的情况,由于经过 上述过程缓慢持久地起作用,故不致对农作物产生损害。

(6)腐殖质中某种成分由螯合作用,和酸性土壤中含量较多的活性铝结合后, 使其半数变成活性物质,因而能抑制活性铝和磷酸结合的有害作用。 (7)堆肥是二氧化碳的供给源 如与外界空气隔绝的密封罩内二氧化碳浓度 低,当大量施用堆肥后,罩内较高的温度可促使堆肥分解放出的二氧化碳。 总之,堆肥中的腐殖质能改善土壤的物理、化学、生物性质,使土壤环境保 持适于农作物生长的良好状态。堆肥的用途很广,既可以用作农田、绿地果园、 苗圃、畜牧场、庭院绿化、风景区绿化等的种植肥料,也可以做过滤材料、隔音 板机制作纤维板等。

2、好氧堆肥过程一般分为几个阶段?各阶段有何特点?

固体废物好氧堆肥过程一般分为四个阶段:升温阶段、高温阶段、降温阶段、 腐熟阶段。

(1)升温阶段(亦称中温阶段)

堆层温度15~45℃,嗜温菌活跃,可溶性糖类、淀粉等消耗迅速,温度不 断升高;以细菌、真菌、放线菌为主;

堆肥初期,堆层基本呈中温、嗜温性微生物(中温放线菌、蘑菇菌等)较为活跃, 并利用堆肥中可溶性有机物质(单糖、脂肪和碳水化合物)旺盛繁殖。它们在转换 和利用化学能的过程中,有一部分变成热能,由于堆料有良好的保温作用,温度 不断上升。

(2)高温阶段

当堆肥温度上升到45℃以上时,即进入堆肥过程的第二阶段一高温阶段。 堆层温度升至45℃以上,不到一周可达65~70℃,随后又逐渐降低。温度上升 到60℃时,真菌几乎完全停止活动,温度上升到70℃以上时,对大多数嗜热性 微生物己不适宜,微生物大量死亡或进入休眠状态,除一些孢子外,所有的病原 微生物都会在几小时内死亡,其它种子也被破坏。其中:50℃左右,嗜热性真菌、 放线菌活跃;60℃左右,嗜热性放线菌和细菌活跃;大于70℃,微生物大量死 亡或进入休眠状态。 (3)降温阶段

在此阶段,中温微生物又开始活跃起来,重新成为优势菌,对残余较难分解 的有机物作进一步分解,腐殖质不断增多,且稳定化。当温度下降并稳定在40 ℃左右时,堆肥基本达到稳定。 (4)腐熟阶段

堆体温度降低后,嗜温微生物又重新占优势,对残余较难分解的有机物作进 一步分解,腐殖质不断增多且稳定化,此时堆肥即进入腐熟阶段。降温后,需氧 量大大减少,含水量也降低,堆肥物孔隙增大,氧扩散能力增强,此时只需自然 通风即可。

3、分析堆肥过程中的主要影响因素。

堆肥过程中主要影响因素有化学因素和物理因素。 (1) 化学因素

①C/N 比 C/N 比影响有机物被微生物分解的速度。C/N 比在10~25 之间时,有 机物的分界速率最大。一般认为城市固体废物堆肥原料最佳C/N 比在(20~35): 1。

②C/P 比 磷的含量对发酵有很大影响。堆肥料适宜的C/P 比为75~150。 ③供氧量 对于好氧堆肥而言,氧气是微生物赖以生存的条件,供氧量要适当, 通常实际所需空气量应为理论空气量的2~10 倍。

④pH 值 一般认为PH 在7.5~8.5 时,可获得最大堆肥速率。

⑤有机质含量 这一因素影响堆料温度与通风供氧要求。如有机质含量过低,分 解产生的热量不足以维持堆肥所需要的温度,影响无害化处理;如果有机质含量 过高,则给通风供氧带来困难,有可能产生厌氧状态,研究表明堆料最适合的有 机质含量为20%~80%。 (2)物理因素:

①温度 温度是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。温度过低,分解反

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