堆肥工程实用手册（第三版）

本书以堆肥工程为主线，共分十六章，内容包括绪论、堆肥原理、堆肥原料及调节、堆肥基本类型及特点、槽式堆肥、反应器堆肥、气流膜堆肥、堆肥设备与维护、堆肥厂规划与设计、堆肥过程控制、堆肥环境控制、堆肥质量评价、堆肥产品的加工及应用、堆肥厂运营管理、堆肥项目评价等内容；针对农业废弃物、市政废弃物、社区废弃物七个典型堆肥厂案例进行全面介绍，侧重其参考性和借鉴意义。
本书内容全面、系统性强，具有较强的技术应用性和可操作性，可供从事固体废物处理处置、资源化利用及管理等的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、市政工程、生态工程及相关专业师生参阅。

李季，现任中国农业大学资源与环境学院教授，博士生导师，中国农业大学有机循环研究院（苏州）院长。长期从事有机废弃物堆肥处理、有机农业、生态农业等方面的研究开发工作。近十年来主持和参与了20余项国家及省部级科研项目，“十二五”期间主持了科技部支撑计划课题“农业废弃物高效循环利用关键技术研究（2012BAD14B01）”（2012-2016），目前主持科技部“十三五”国家重点研发计划项目“农业废弃物好氧发酵技术与智能控制设备研发”（2016YFD0800601）（2016-2020）。发表论文200余篇,其中SCI80篇,获得省部级科技进步一等奖5项，教育部技术发明二等奖1项，申报和获得国家发明专利30项。

第一章 绪论 1
第一节 堆肥的定义及特点 2
一、 堆肥的定义 2
二、 堆肥的特点 3
第二节 堆肥历史 6
一、 西方堆肥历史 6
二、 中国粪肥利用及早期堆肥历史 10
三、 中国不同历史时期有机原料使用及堆肥制作方法 12
四、 中国现代堆肥发展 14
第三节 堆肥产业及发展前景 16
一、 国外堆肥产业发展 16
二、 国内堆肥产业发展 21
参考文献 28

第二章 堆肥原理 32
第一节 堆肥过程 33
一、 好氧堆肥 33
二、 厌氧堆肥 35
第二节 基本原理 35
一、 物质转化 35
二、 热力学与热失活原理 37
三、 动力学原理 38
第三节 堆肥微生物 39
一、 微生物来源 39
二、 微生物演替 40
三、 微生物类型 40
四、 菌种筛选 43
第四节 堆肥影响因素 45
一、 原料因素 45
二、 环境因素 48
三、 人为因素 50
参考文献 53

第三章 堆肥原料及调节 55
第一节 原料来源及数量 56
第二节 原料特点 56
一、 畜禽副产品 58
二、 秸秆类 60
三、 厨余垃圾 61
四、 食品副产物 61
五、 污泥 65
六、 木质废弃物 66
七、 沼气发酵残渣 67
八、 其他 67
第三节 堆肥初始条件与原料配方 67
一、 碳氮比 68
二、 水分 69
三、 粒径 70
四、 pH 值 71
五、 堆肥配方确定及计算 71
第四节 原料调节、预处理 74
一、 原料调节 74
二、 原料预处理 76
参考文献 78

第四章 堆肥基本类型及特点 79
第一节 堆肥系统分类 80
第二节 静态堆肥 81
一、 基本类型 81
二、 技术及特点 82
第三节 条垛式堆肥 83
一、 基本类型 83
二、 技术及特点 84
第四节 槽式堆肥 87
一、 基本类型 87
二、 技术及特点 88
第五节 反应器堆肥 90
一、 基本类型 90
二、 技术及特点 90
第六节 动物尸体堆肥 92
一、 基本类型 92
二、 技术及特点 92
参考文献 94

第五章 槽式堆肥 95
第一节 槽式堆肥概念及特点 96
一、 槽式堆肥概念及发展 96
二、 槽式堆肥类型 97
三、 槽式堆肥特点 100
第二节 槽式堆肥工艺及系统构成 100
一、 槽式堆肥工艺流程 100
二、 槽式堆肥系统构成 101
第三节 槽式堆肥设施建设 103
一、 槽式堆肥主要设施 103
二、 槽式堆肥主要设备 104
第四节 槽式堆肥的应用 108
一、 小型简易化应用案例 108
二、 大型规模化应用案例 111
参考文献 113

第六章 反应器堆肥 115
第一节 反应器堆肥原理及特点 116
一、 反应器堆肥技术原理 116
二、 反应器堆肥主要特点 118
第二节 堆肥反应器主要类型 119
一、 静态堆肥反应器 120
二、 动态堆肥反应器 121
第三节 筒仓堆肥反应器 123
一、 原理与结构特点 123
二、 主要应用场景 124
第四节 双筒仓堆肥反应器 126
一、 原理与结构特点 126
二、 主要应用场景 127
第五节 混流箱堆肥反应器 128
一、 原理及结构特点 128
二、 主要应用场景 129
第六节 其他堆肥反应器 130
一、 滚筒式堆肥反应器 130
二、 槽式堆肥反应器 131
三、 HOTBIN 堆肥反应器 131
四、 堆肥反应器发展趋势 132
参考文献 133

第七章 气流膜堆肥 134
第一节 概述 135 一、 气流膜堆肥定义 135
二、 气流膜堆肥特点 135
第二节 气流膜堆肥发展历程 136
一、 国外气流膜堆肥发展历程 136
二、 国内气流膜堆肥发展历程 136
第三节 气流膜具体参数 137
一、 气流膜材料与结构 137
二、 气流膜作用原理 138
三、 气流膜生产工艺 139
第四节 气流膜堆肥工艺及设备设施 141
一、 气流膜堆肥系统组成及流程 141
二、 气流膜堆肥微生物响应及气体减排效果 142
三、 气流膜堆肥设备设施 143
四、 气流膜堆肥工艺效益分析 146
第五节 气流膜堆肥应用 148
一、 国外气流膜堆肥建设情况 148
二、 国内气流膜堆肥建设情况 148
参考文献 150

第八章 堆肥设备与维护 152
第一节 预处理设备 153
一、 螺旋挤压式固液分离机 153
二、 原料粉碎机 154
三、 给料机 156
四、 预混合设备 157
第二节 堆肥设备 159
一、 翻斗布料机 160
二、 翻堆机 160
三、 曝气系统 165
四、 堆肥反应器 166
五、 滚筒筛 168
第三节 制肥设备 169
一、 链锤破碎机 169
二、 配料混合设备 170
三、 造粒设备 172
四、 烘干冷却设备 176
五、 平面回转分级筛 179
六、 输送设备 180
七、 自动打包秤 183
第四节 控制系统 184
一、 传统控制系统 185
二、 计算机控制系统 187
第五节 成套加工设备 191
一、 有机肥加工成套设备 191
二、 有机无机复混肥加工成套设备 192
第六节 设备操作维护 193
一、 安全第一 193
二、 设备调试 194
三、 操作维保要点 196
参考文献 199

第九章 堆肥厂规划与设计 200
第一节 堆肥厂基本构成要素 201
一、 堆肥厂区构成 201
二、 堆肥系统构成 201
第二节 堆肥厂选址与布局 201
一、 堆肥厂选址 202
二、 堆肥厂布局 202
第三节 堆肥系统构成及规模 204
一、 储存系统 204
二、 预处理系统 205
三、 一次发酵系统 205
四、 陈化系统 211
五、 加工系统 212
六、 尾气收集处理系统 215
第四节 土建工程及其他 217
一、 车间设计注意事项 217
二、 堆肥车间建筑设计 218
三、 环境保护 218
四、 消防 219
五、 其他 219
参考文献 219

第十章 堆肥过程控制 220
第一节 堆肥控制基本要素 221
一、 水分 221
二、 通透性 221
三、 温度 222
第二节 通风控制 223
一、 通风量控制 223
二、 通风速率及通风控制方式 225
三、 翻堆控制 228
第三节 堆肥接种及注意事项 230
一、 堆肥接种的作用 231
二、 国内外堆肥接种的应用效果 231
三、 堆肥菌种使用及注意事项 232
第四节 堆肥过程监测及常见问题 233
一、 堆肥温度监测 234
二、 堆肥湿度监测 234
三、 堆肥气味监测 234
四、 堆肥智能化监测 235
五、 堆肥常见问题 236
参考文献 237

第十一章 堆肥环境控制 239
第一节 堆肥臭味控制 240
一、 常见臭气化合物 240
二、 臭气指数 241
三、 恶臭气体控制标准 242
四、 臭气分析方法和强度评价 246
五、 臭气处理方法 248
第二节 氮素损失与控制 251
一、 影响堆肥氮素损失的因素 252
二、 氮素转变规律及影响因素 252
三、 堆肥氮损失控制方法 253
第三节 硫素损失与控制 254
一、 影响堆肥硫素损失的因素 254
二、 硫素转变规律及影响因素 255
三、 堆肥硫损失控制方法 255
第四节 温室气体排放与控制 256
一、 甲烷产生机制与排放影响因素 256
二、 甲烷排放控制方法 257
三、 氧化亚氮产生机制与排放影响因素 258
四、 氧化亚氮排放控制方法 259
参考文献 260

第十二章 堆肥质量评价 262
第一节 堆肥质量评价指标 263
一、 堆肥腐熟度评价 264
二、 堆肥其他质量要求 271
第二节 堆肥质量控制标准 271
一、 有害物质安全限量标准 272
二、 其他特性控制标准 276
第三节 堆肥厂化验室建设 278
一、 化验室检测主要内容 278
二、 化验室基本配置 279
三、 化验室建设要求 279
四、 化验室分析质量控制 281
第四节 堆肥质量评价简易方法 283
一、 外观判断法 283
二、 发芽试验法 283
三、 蚯蚓法 284
四、 Dewar 自热测试法 284
五、 Solvita 测试法 285
六、 塑料袋法 285
七、 二氧化碳探测管法 286
八、 耗氧量分析法 286
参考文献 286

第十三章 堆肥产品的加工及应用 289
第一节 堆肥产品的类型及标准 290
一、 堆肥产品的类型 290
二、 堆肥产品的标准 290
第二节 堆肥产品的加工 299
一、 商品有机肥料 299
二、 生物有机肥料 300
三、 有机无机复混肥料 302
四、 有机基质 309
第三节 堆肥产品的应用 311
一、 堆肥产品的施用方式及作用 311
二、 堆肥产品的施用技术 313
三、 堆肥产品的施用设备 316
第四节 堆肥产品的市场定位与营销 320
一、 堆肥产品的市场定位 320
二、 堆肥产品的市场营销 321
参考文献 322

第十四章 堆肥厂运营管理 324
第一节 堆肥厂基本组织构架 325
一、 生产岗位及配置 325
二、 非生产岗位及配置 326
第二节 堆肥原料管理 326
一、 原材料来源管理 327
二、 原料储存管理 329
三、 预处理工艺管理 330
第三节 发酵工艺管理 332
一、 发酵温度管理 332
二、 水分管理 333
三、 通风管理 333
四、 翻堆管理 334
五、 发酵周期管理 334
第四节 堆肥储存管理 335
一、 后陈化储存 335
二、 成品储存 336
三、 储存条件 336
第五节 堆肥设施的维护管理 336
一、 堆肥设备维护保养基本要求 336
二、 设备每日（班次）例检 337
三、 设备周期性定检 338
四、 设备管理制度 339
参考文献 341

第十五章 堆肥项目评价 343
第一节 环境效益评价 344
一、 生命周期评价的起源与发展历程 344
二、 理论框架 345
三、 评价软件 347
四、 影响类别 347
第二节 经济效益评价 350
一、 技术经济分析的起源与发展历程 350
二、 评价指标 350
三、 技术经济分析步骤 351
四、 敏感性分析 353
五、 技术经济分析软件 353
第三节 物质能量评价 355
一、 物质流分析的起源及定义 355
二、 物质流分析方法及分类 356
三、 物质流分析步骤 357
四、 评价指标 358
五、 物质流分析软件 359
第四节 层次分析评价 360
一、 层次分析法和神经网络分析法 360
二、 层次分析法评价步骤 360
三、 层次分析法评价软件 361
四、 评价指标 361
第五节 南宫堆肥项目评价 362
一、 项目描述 362
二、 南宫堆肥厂环境效益评价 363
三、 南宫堆肥厂经济效益评价 365
参考文献 373

第十六章 典型堆肥厂案例 376
第一节 农业废弃物堆肥案例 377
一、 田园尾菜堆肥案例 377
二、 畜禽粪便堆肥案例 380
第二节 市政废弃物堆肥案例 383
一、 生活垃圾堆肥案例 383
二、 市政污泥堆肥案例 385
三、 厨余垃圾堆肥案例 389
第三节 社区废弃物堆肥案例 393
一、 餐厅厨余和园林废弃物堆肥案例 393
二、 食品加工厂废弃物堆肥案例 396
参考文献 397

附录 398
附录1 堆肥原料成分表 399
附录2 堆肥场记录表 413
附录3 畜禽粪便堆肥技术规范（NY/T 3442—2019） 419
附录4 有机肥科（NY/T 525—2021） 428
附录5 专业术语 440