工艺流程及原理分析

一、工艺流程及原理分析

1.1工艺流程图：

1.2主要工艺原理分析：

1.2.1预处理：

适宜的含水率、孔隙率和C/N是决定发酵能否成功的先决条件，提供的有机物含水率，可以直接进发酵设备。

1.2.2上料：

有机废弃物由装载机装入设备配套料斗，由自动上料装置、投料口配合将料斗提升、投入至发酵仓中，完成自动上料过程。

1.2.3高温好氧发酵：

发酵过程开始后，在送风机提供氧气的条件下，好氧微生物迅速增殖，废弃物温度迅速升高，2-3天进入高温期。通过自动监测和控制系统使废弃物在50℃以上高温阶段维持5-7天，在此阶段内有机物被分解，水分减少，病原菌和杂草种子被杀灭，实现废弃物的无害化和稳定化。一次发酵过程持续7-10天，完成整个发酵过程高温期结束后，内部匀翻装置对物料进行匀翻，使整个空间物料进一步混匀，提高产品质量。系统所产生的臭气经过收集系统进入除臭装置，消除了二次污染。

1.2.4成品利用：

发酵处理后的干料集中收集，可作为有机肥原料，也可用于加工有机肥，实现有机废弃物的资源化利用。

1.3工艺参数控制：

1.进料含水率：含水率应维持在70％±5；

2.碳氮比(C／N)：(20～30)：1；

3.有机物含量：含量≥30％；

4.pH值控制在7～8．5之间；

5.温度要维持在50～65℃之间，其中保持55℃以上的时间要超过3天；

1.4高温好氧发酵流程：

1.4.1中温阶段（产热或起始阶段）

初期温度15～45℃，嗜温性微生物利用堆肥中可溶性有机物进行旺盛繁殖。温度不断上升，此阶段以中温、需氧型微生物为主，一些无芽孢细菌，真菌和放线菌。在目前的堆肥化设备中，此阶段一般在12小时以内。

1.4.2高温阶段

45℃以上，嗜热性微生物为主，复杂的有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质等开始被强烈分解。50℃左右主要是嗜热性真菌和放线菌；

60℃时，几乎仅为嗜热性放线菌和细菌在活动；

70℃以上大多数嗜热性微生物不适应，大批死亡、休眠。

大多数微生物在45～65℃范围内最活跃，所以最佳温度一般为55℃，最易分解有机物，病原菌和寄生虫大多数可被杀死。

1.4.3降温阶段(腐熟阶段)

在内源呼吸后期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物的活性下降，发热量减少，温度下降。嗜温性微生物又占优势，腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，需氧量和含水量降低。

降温后，需氧量大大减少，含水率也降低。堆肥物孔隙增大，氧扩散能力增强，最终使堆肥稳定，完成堆肥过程。

1.5高温发酵热灭活理论：

好氧高温发酵能提供杀灭病原体所需要的热量，（病原体）细胞的热死主要是由于酶的热灭活所致。其依据的理论主要是热灭活理论。

热灭活有关理论指出：

1.5.1温度超过一定范围时，以活性型存在的酶将明显降低，大部分将呈变性(灭活)型。细胞会失去功能而死亡。

1.5.2热灭活作用是温度与时间两者的函数，即经历高温短时间或者低温长时间同样有效。

1.5.3在低温下，灭活是可逆的；而在高温下，则是不可逆的。

实际因素会限制热灭活效率，所以实际操作时，堆肥无害化温度—时间条件要比理论上更高一些。即在较高的温度维持较长时间，才能达到无害化要求。

  1.6工艺对比分析表：