生活垃圾堆肥腐熟度评价标准

腐熟度是指堆肥的完成程度,直接影响堆肥质量。生产实践中通常采用腐熟度来指示堆肥进行程度,腐熟度的变化主要体现在物理、化学、生物这3个方面。该文从物理、化学、生物3个方面出发,旨在建立一个相对完善、合理的堆肥腐熟度评价标准,从而为生产实践中腐熟度的评价提供理论指导。     

80 mm以下粒径的垃圾堆肥工艺优化研究

以北京市南宫堆肥厂现有堆肥工艺为对照,研究了添加倒仓破碎工艺和缩短堆肥周期对0~80 mm粒径生活垃圾堆肥腐熟度的影响,并在此基础上采用模糊数学法对新工艺的可行性进行了分析。试验以马家楼转运站经筛分的0~80 mm粒径垃圾为堆肥原料,共设3个处理。处理1为高温发酵8 d（中间倒仓破碎1次）→后熟化12d→最终熟化12 d,堆肥时间共32 d;处理2为高温发酵7 d（中间倒仓破碎1次）→后熟化12 d→最终熟化12 d,堆肥时间共31 d;对照（CK）为高温发酵8 d（不倒仓破碎）→后熟化12 d→最终熟化12 d,堆肥时间共32 d。结果表明：与对照相比,处理1的评价级别最高,即增加倒仓破碎工艺可以促进堆肥的腐熟度,处理2的腐熟度与处理1相差较小,即在倒仓破碎的工艺基础上,缩短堆肥周期具有一定的可行性。     

生活垃圾堆肥发酵研究

[目的]利用生活垃圾堆肥是科学、合理地处理和利用生活垃圾的根本措施。[方法]在八一镇,采取不同方法、不同的配料比进行生活垃圾堆肥的试验研究,选取一种最经济、最实用的生活垃圾堆肥发酵试验方法。[结果]垃圾与畜禽粪便混合堆肥后,养分含量最高的是垃圾和牛猪粪混合的2号堆肥组(垃圾∶牛粪、猪粪∶青稞秸秆=1∶1∶2)。[结论]2号生活垃圾堆肥配比比较成功。     

乌鲁木齐市生活垃圾堆肥过程养分成分变化及腐熟度评价

以乌鲁木齐市生活垃圾为原料进行高温堆肥发酵,研究了堆肥过程中各营养成分的变化情况及堆肥腐熟程度.结果表明:在乌鲁木齐市生活垃圾处理厂目前生产工艺下,氮素和碳素损失均主要发生在发酵前3 d,发酵后期氮素和碳素损失较少.因此,堆肥发酵前3 d是控制养分损失的关键时期.在堆肥过程中,速效钾含量从堆制当天的1 507 mg/kg,增加到结束的2 099 mg/kg;速效磷的含量从堆制开始的78 mg/kg,增加到结束的103 mg/kg.不同发酵时期的堆肥样品进行发芽率试验结果表明,生活垃圾在发酵过程中产生植物生长抑制物质较少.C/N比、堆温的试验结果表明生活垃圾经45 d堆制,基本达到了腐熟堆肥的要求.     

堆肥渗滤液循环喷淋对城市生活垃圾好氧堆肥效果的影响

以城市生活垃圾中的可腐有机物和一次发酵堆肥为研究对象,以直接堆肥、回喷自来水堆肥和回喷渗滤液堆肥3种处理方式研究了好氧堆肥渗滤液对堆肥过程的影响。结果表明,经过12 d的堆肥后,回喷渗滤液堆肥处理的温度明显高于直接堆肥和回喷自来水堆肥;一次发酵结束后,与初始物料相比,回喷渗滤液堆肥处理的挥发性固体(VS)含量下降38%,大于直接堆肥的13%和回喷自来水的25%;发酵结束后,回喷渗滤液堆肥处理的NH4+-N含量低于直接堆肥和回喷自来水处理;堆料中的NO3--N含量在3种堆肥处理中,前3 d没有明显区别,但在第6天降温阶段,回喷渗滤液堆肥处理的NO3--N含量为5.2 mg/g,高于直接堆肥处理的3.0 mg/g和回喷自来水处理的3.5 mg/g;对于堆料高度,回喷渗滤液堆肥的堆高下降了60%,大于其他2种堆肥处理;从堆料pH的变化来看,回喷渗滤液处理比回喷自来水处理更能加速堆肥的进程;以NH4+-N/NO3--N之比作为堆肥腐熟的判断指标,回喷渗滤液堆肥处理的NH4+-N/NO3--N比值为0.019,比其他处理的更小。可见,回喷渗滤液在一定条件下可加速堆肥的腐熟。     

城市生活垃圾堆肥的成分变化及腐熟度评价

以北京城市生活垃圾为原料进行高温堆肥发酵,研究了堆肥化过程中各营养物质的变化情况及堆肥腐熟程度。结果表明,北京城市垃圾的含水量在适宜的堆肥含水量范围内,氮素的损失和全碳量的减少均主要发生在发酵前15d,因此堆肥发酵15d以前是控制养分损失的关键时期。在堆肥过程中,速效钾含量大幅度增加,从堆制当天的3947mg·kg-1,增加到结束时的5728mg·kg-1;有效磷的含量也表现出相同的趋势,从堆制开始的85mg·kg-1,增加到结束时的305mg·kg-1。用不同发酵时期的堆肥样品进行的发芽率试验表明,各个时期对发芽的抑制作用差异不大,说明生活垃圾在发酵过程中产生植物生长抑制物质比较少。C/N比、种子发芽试验和圆形滤纸层析3种方法的试验结果都说明城市生活垃圾经40d堆制,基本达到了腐熟堆肥的要求。     

生活垃圾接种微生物堆肥对腐殖组分的影响

利用外源微生物(美商复合菌,MS;东农发酵菌,DN)进行城市生活垃圾堆肥。在堆肥过程中,系统地分析了腐殖酸组分的动态变化。结果表明,在生活垃圾堆肥过程中,腐殖质、胡敏酸含量在堆肥前期呈明显的降低趋势,但至堆肥腐熟期,又逐渐升高。堆肥结束后,外源微生物处理胡敏酸的含量明显高于不接种外源微生物处理。富里酸的含量在整个堆肥周期内呈较为明显的下降趋势,外源微生物处理富里酸的含量在堆肥的不同时期均低于不接种外源微生物处理。在城市生活垃圾堆肥过程中,腐殖化指数(HI)、胡敏酸的百分含量(HP)在堆肥周期内则呈明显的上升趋势,表明在堆肥过程中腐殖酸的腐殖化程度增加。在堆肥后期,外源微生物处理HI,HP值明显高于不接种外源微生物处理,其中DN处理效果强于MS复合菌处理。     

碳氮比对猪粪堆肥腐熟度的影响

为提高畜禽粪便堆肥的效果,以猪粪为基质,锯末与秸秆为调理辅料,研究堆肥材料初始C/N为19~33∶1时不同堆制时间与腐熟度有关的温度、pH、种子发芽率和堆体C/N变化等指标。结果表明:堆肥温度以锯末为调理辅料的效果优于秸秆,但均符合《粪便无害化卫生标准》(GB 7959—2012)要求;堆料较为适宜的C/N为(23~27)∶1。堆肥过程结束时(22d)pH均维持在8.0~9.0,培养的种子发芽率锯末组高于秸秆组,锯末堆肥初始C/N为(24~28)∶1时的腐熟度比较高,种子发芽率≥90%;秸秆堆肥以初始C/N为25∶1时发芽率最高,达88%。以猪粪为基质添加锯末初始C/N不宜超过30∶1,添加秸秆初始C/N不宜超过29∶1。     

猪粪堆肥的腐熟度指标

以猪粪和米糠为原料进行高温好氧堆肥,测定堆肥几项腐熟度指标的变化.结果表明,堆肥后与堆肥前有机物料的碳氮比(T值)、NH4+-N/NO3--N均随堆肥化的进行而下降,种子发芽指数(GI)则上升,T值、NH4+-N/NO3--N与GI呈显著负相关.不同腐熟度堆肥的甜椒盆栽试验表明,施用堆制0、7和14 d堆肥的甜椒,其生物量较施用堆制30和55 d堆肥的处理极显著降低,而施用堆制30和55 d堆肥的甜椒生物量没有明显差异.以35 d堆肥的GI、T值、NH4+-N/NO3--N作为堆肥腐熟度的指标,腐熟指标是GI≥45%、T≤0.65、NH4+-N/NO3--N≤0.60.     

菌、热及菌热联合对垃圾堆肥腐熟的比较分析

为研究菌剂、余热及其联合作用对堆肥腐熟度的影响,采用强制通风静态堆肥系统,以现有堆肥工艺为对照(CK),比较研究了添加菌剂(T1)、余热利用(T2)、添加菌剂并利用余热(T3)3种工艺垃圾对堆肥过程中腐熟度的影响。结果表明:从温度、pH、电导率(EC)、腐植酸光学特性(E4/E6)、水溶性碳(WSC)、固相C/N和发芽率指数(GI)来看,4个处理均达到腐熟;添加菌剂(T1)对EC、E4/E6、WSC、C/N和GI有显著影响;除E4/E6、WSC和C/N外,循环热风(T2)对其余腐熟度指标有显著影响,菌剂和余热的联合作用可显著提高堆肥的腐熟度,且二者对堆肥腐熟度的影响是一种协同作用。     

生活垃圾好氧堆肥过程中渗滤液组成的动态变化

为了解堆肥渗滤液成分及变化规律和回喷渗滤液堆肥的可能，以城市生活垃圾、青草为堆肥物料，利用自制的堆肥装置，经过12d的一次发酵，研究了好氧堆肥的主发酵阶段渗滤液的成分及其动态变化。结果表明，城市生活好氧堆肥渗滤液是一种高浓度的有机废水，具有良好的可生化性，其COD值在10000mg·L^-1左右、BOD5的含量在6000mg·L^-1左右、NH4^＋-N含量在110.01mg·L^-1左右，而且溶液呈碱性;堆肥渗滤液的BOD5、COD及NH4^＋-N浓度均低于垃圾填埋渗滤液的浓度值，但堆肥渗滤液的pH高于成熟填埋渗滤液的数值;在堆肥过程中，渗滤液中COD、浊度、NH4^＋-N、pH和电导率（EC）等指标变化剧烈，其极值出现在堆肥温度最高的时期，而且COD、浊度、NH4^＋-N和pH指标的变化规律一致，即呈现先上升后下降的趋势，而EC的变化与其相反。     

畜禽废弃物堆肥化过程中的腐熟度评价方法

就目前堆肥化处理现场较为适用的化学分析、植物生长等堆肥腐熟度评价方法做了归纳和适用性介绍。     

城市生活垃圾堆肥过程动力学模型研究

基于堆肥反应动力学理论，以反应过程中涉及的关键控制因子温度、含水率、氧气含量作为研究对象，建立了城市生活垃圾堆肥过程动力学模型．同时结合实验研究，发现堆料含水率、耗氧量、底物降解速率的实验结果能较好的与模型模拟预测结果相吻合；温度变化的实验值在反应过程的中间部分出入较大，而前面部分跟后面部分与模拟量也能基本相同．     

城市固体废弃物堆肥与化肥配合施用对黑麦草生长的影响

采用温室盆栽试验,研究了城市固体废弃物堆肥与化肥配合施用对黑麦草生长的影响。结果表明:堆肥和化肥可明显增加黑麦草干物质产量,阳春和大安2种土壤50 t/hm2堆肥处理黑麦草干物质产量分别增加39.53%和109.38%,而NPK处理分别增加267.44%和406.25%;堆肥和化肥的配施处理(阳春土壤处理③和大安土壤处理④)产量最高;堆肥处理能明显提高土壤pH、有机碳、有效磷、钾、铁、锰、锌、铜含量。     

改性纳米炭黑对生活垃圾堆肥重金属不同形态的影响

垃圾堆肥富含N、P、K、有机质等植物所需的营养物质,但同时也含有大量的重金属,需要钝化处理。纳米炭黑具有吸附性,在钝化修复重金属方面具有应用前景;但纳米炭黑是疏水性的非极性吸附剂,为了提高其钝化能力,需进行改性处理。本实验采用2种氧化性无机酸、酸性高锰酸钾、3种无机碱对纳米炭黑进行了改性处理,并按5%的比例添加到垃圾堆肥产品中,研究了改性纳米炭黑对堆肥重金属不同形态含量的影响。结果表明,改性纳米炭黑均可显著降低重金属的可交换态及碳酸盐结合态比例,其中,KMnO4改性纳米炭黑对Cr、Pb最为有效,分别比对照降低了71.13%和73.48%;而HNO3改性纳米炭黑使Cu和Zn的可交换态及碳酸盐结合态比例分别比对照降低了67.67%和74.33%。另外,3种氧化改性纳米炭黑降低了Fe/Mn氧化物结合态重金属含量,增加有机物及硫化物结合态含量,而3种碱改性纳米炭黑的结果正好相反。改性纳米炭黑明显降低了堆肥结合态重金属的总含量,增加了残渣态重金属的含量,使重金属从植物易吸收态向不易吸收态转化。     

生活垃圾堆肥水溶性有机物荧光特性变化

利用城市生活垃圾进行堆肥,对堆肥前后水溶性有机物的荧光光谱进行分析。结果表明,水溶性有机物发射光谱相对简单,堆肥前在400 nm附近分别形成一个较强的荧光强度峰,而激发光谱与同步扫描光谱则由几个特征峰及肩峰组成。堆肥结束后,水溶性有机物在440 nm新形成一个较强的荧光强度峰;荧光激发与同步扫描光谱主峰的位置也发生明显的改变。对水溶性有机物发射、激发及同步扫描光谱的特征峰进行分析证实,堆肥结束后,水溶性有机物中含有较高的分子缩合度与芳构化程度,并与富里酸类物质相似,表明堆肥产品施入土壤后活性较高。