固体废弃物的堆肥化处理技术

通气静态垛堆肥技术中，关键的是通气系统，包括鼓风机和通气管路[18]。通气管路可以是固定式的，也可以是移动式的；管路材料可以是可重复使用的，也可以是可降解的。在固定式通气系统中，通气管路放入水泥沟槽中或者平铺在水泥地面上，上铺木屑等填充料形成多空气流通路径的效果。还有一些固定式通气系统完全靠水泥沟槽充当通气管路。水泥沟槽必须能支撑住上面堆料的压力。移动式通气系统主要由简单的管道直接放在地面上构成。移动式系统的优点是：成本低，设计灵活，易于调整。它比固定式系统使用得更普遍[6，21]。
(2)通气静态垛系统的优缺点
通气静态垛系统有许多优点：1.设备的投资相对较低；2.相对于条垛式系统，温度及通气条件得到更好地控制；产品稳定性好，能更有效地杀灭病原菌及控制臭味；3.由于条件控制较好，通气静态垛系统堆腐时间相对较短，一般为2-3周；4.由于堆腐期相对较短、填充料的用量少，因此占地也相对较少。但是通气静态垛系统的缺点也较明显：堆肥易受气候条件的影响。例如：雨天会破坏堆体的结构。这个问题可以通过加盖棚顶来解决，但同时也会增加投资[6]。与条垛式系统不同之处在于，在足够大体积、合适的堆腐条件下，通气静态垛系统受寒冷气候的影响较小[6]。
通气静态垛系统在美国使用最普遍。例如，目前世界上最大的污泥堆肥厂-污泥处理中心SPDC，就是根据Beltsville方法建造的通气静态垛系统[22]。美国的小城镇-Lawtence和Cedarhurst也选用了通气静态垛系统，因为这种方法适合于小城镇的污泥处理(每天小于1吨干重污泥产量)[23]。在1993年的普查中，美国321个堆肥厂中有136个通气静态垛系统[24]，占总量的42.3%。1993年比1992年增加了31个堆肥厂，其中15个为通气静态垛系统，占总增长量的48.4%[16]。操作运行费用低是选用通气静态垛系统的主要原因[25]。
3.发酵仓系统
(1)发酵仓系统的原理
发酵仓系统是使物料在部分或全部封闭的容器内，控制通气和水分条件，使物料进行生物降解和转化。发酵仓系统与其它两类系统的根本区别是该系统是：在一个或几个容器内进行，是高程的度机械化和自动化。堆肥基本步骤与其它两类系统相同[6]。
堆肥的整个工艺包括通风、温度控制、水分控制、无害化控制、堆肥的腐熟等几个方面。作为发酵仓系统，不仅应尽可能地满足工艺的要求，而且要实现机械化大生产。作为动态发酵工艺，堆肥设备必须具有改善、促进微生物新陈代谢的功能。例如翻堆、曝气、搅拌、混合，通风系统控制水分、温度，在发酵的过程中自动解决物料移动及出料问题，最终达到缩短发酵周期、提高发酵速率、提高生产效率、实现机械化大生产[6，26]。
(2)发酵仓系统的种类
发酵仓系统可以分为几类。系统按物料的流向划分，可分为：水平流向反应器，竖直流向反应器[10，25]。竖直流向反应器包括：搅动固定床式、包裹仓式；水平流向反应器包括：旋转仓式，搅动仓式。美国国家环保局把发酵仓系统分为：推流式(plugflow)和动态混和式(dynamic)[6]。在推流式系统中，系统操作是根据入口进料，出口出料的原则进行的，每个物料颗粒在堆肥发酵仓的停留时间相同。在动态混和式系统中，堆肥物料在堆肥过程中用机械不停地搅动混匀。这两类系统又可根据不同的发酵仓的形状进一步划分，推流式系统分为：圆筒形反应器，长方形反应器，沟槽式反应器；动态混和式分为：长方形发酵塔，环形发酵塔。
搅动固定床式：搅动固定床式的反应器结构通常由多层平面构成[10]。进料口在反应器的上部，污泥和填充料先进入第一层，然后一层层被向下推移，物料在各层之间可以有不同的时间停留。通过搅拌使堆料均匀，最后堆料进入最底层，从出料口运走。整个堆腐过程中进料和出料是连续的。通气管道位于反应器的下部，由许多支管组成，外连鼓风机。在反应器的上部设有一废气口，产生的臭气可以统一收集处理[6，10，27]。
该系统的优点是：1.对于系统内的温度和排气可以随时进行监测，亦可籍此随时对通气量进行调整，实现自动化操作；2.物料在反应器内的移动可以靠重力来完成，相对节省运行费用；3.物料通过搅拌器的不停搅拌，可以达到较好的混合，得到均一的堆肥产品；4.相对于条垛式和通气静态垛式系统，该系统占地面积较小；5.反应过程中产生的废气可以统一进行收集处理，减轻对环境的二次污染。
该系统存在的缺点是：1.由于机械化程度高，需要建设投资和运行维护费用高；2.维持整个发酵仓内良好的通气状态技术难度较大。
包裹仓式：包裹仓的特点是堆料占据了整个发酵仓[6，10]。混匀的物料从发酵仓顶部的物料入口进入并充满反应器。在发酵仓底部通过具有分支管路的通气管道向反应器内的物料进行通气，废气由反应器上部的废气管道排出，废气的出口略低于混合物的上表面，通过抽气的方式把废气收集处理。抽气方式可以确保废气的统一处理和降低堆肥物料的湿度。该系统的进料和出料可以是间歇式的或连续式的。堆肥产品由反应器的下部出口运走，物料在反应器内的移动以推流式方式进行[6，10，27]。
该系统的优点是：1.结构简单、发酵仓的单位体积利用率高，因此成本相对较低；2.设备占地面积小；3.可以进行连续的进料和出料操作；4.废气易于统一收集处理，减少对环境的二次污染；5.可以对废气和温度进行动态监测，调整通气量，可实现自动化操作。该系统的缺点：1.由于物料在发酵仓内没有分隔，所以底部的物料有可能被压实而不利于通气；2.全部的物料重量要靠发酵仓底部承担，对发酵仓底部的材料要求较高；3.整个发酵仓内不易达到均一的通气条件。