影響有機物的分解速率及腐殖化過程的因素
更新時間：2021-04-12 點擊次數(shù)：1297次
濕度與溫度控制堆料中過多的水分占據(jù)氣體交換的自由空間。影響堆肥溫度和分解速度。WileyJ.S.等認(rèn)為水分含量為55％～69％有利于鄉(xiāng)村垃圾堆肥溫度的升高。JerisJ.S.等認(rèn)為65％的含水量為最適濕度條件。金家志等認(rèn)為，使好氧發(fā)酵無法進(jìn)行。70％的含水量為濕度條件。筆者對豬糞、鄉(xiāng)村垃圾及鄉(xiāng)村污泥堆肥試驗標(biāo)明，水分控制在60%70%為宜。含水量較高的物料如未消化污泥等，可加入吸濕性強的資料如千木屑和稻草等作為調(diào)理劑，可有效降低物料含水量，此外可揭去覆蓋垛形堆的薄膜、提高翻堆頻率和通氣量加快堆肥水分的散失。濕度較大的物料應(yīng)優(yōu)先選擇強制通氣方式堆肥。濕度較低的物料堆肥時應(yīng)視其含水量大小決定加水量以調(diào)節(jié)合適濕度。
溫度直接影響微生物的活動及種群組成和數(shù)量。第1階段為升溫和中溫階段，并進(jìn)一步影響有機物的分解速率及腐殖化過程。堆肥過程中溫度先升后降。堆肥開始后隨微生物對有機質(zhì)的不時分解釋放出熱量，堆肥溫度由環(huán)境溫度速升至15℃并繼續(xù)升至60℃；第2階段為高溫階段，嗜熱微生物活動和有機質(zhì)分解進(jìn)一步加強，堆肥溫度堅持6065℃，大部分有機質(zhì)分解在此階段進(jìn)行，成為堆肥過程中溫度控制的主要對象；第3階段為降溫和冷卻階段，隨大部分有機質(zhì)被分解，微生物活動開始減緩，堆肥溫度開始下降并進(jìn)入后熟冷卻階段，重新回到環(huán)境溫度。高溫階段溫度過高會鈍化某些微生物活動而降低堆肥化效率，GoluekeC.G.等認(rèn)為堆肥溫度應(yīng)＜6065℃。WileyJ.S.等指出鄉(xiāng)村垃圾堆肥在6065℃時CO2發(fā)生量最大，有機質(zhì)分解速度。BachP.I.等認(rèn)為60℃是有機固體廢棄物的堆肥溫度。有機固體廢棄物堆肥過程中必需堅持一定高溫和繼續(xù)時間殺滅病原菌以達(dá)無害化。金家志等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度為50℃時全部殺滅蛔蟲卵需48h60℃以上時需24h50℃時24h可使44％的大腸桿菌群失活，72h可使56%大腸桿菌群失活；當(dāng)溫度為6570℃時24h即可使大腸桿菌存活率為零。實踐生產(chǎn)中堆肥溫度應(yīng)控制在6065℃間并保持至少1014d以殺滅病原菌。
好氧高溫堆肥化是有機固體廢棄物資源化處置利用的有效途徑之一。堆肥水分含量、PH值、C/N值、通氣量、翻堆頻率等均影響堆肥化的進(jìn)程和效率。結(jié)合鄉(xiāng)村污泥、鄉(xiāng)村垃圾及家禽糞便墊料堆肥化處理的生產(chǎn)經(jīng)驗，其關(guān)鍵技術(shù)是如何為微生物繁殖生長提供良好的環(huán)境。論述了堆肥過程的主要技術(shù)要求及其調(diào)控萬法。
有機固體廢棄物主要包括鄉(xiāng)村生活垃圾、鄉(xiāng)村污水污泥、集約化禽畜糞便等。成分復(fù)雜、不穩(wěn)定和易腐爛，其產(chǎn)量巨大。且含有多種病原微生物、寄生蟲卵及重金屬等，必需進(jìn)行妥善處置以防止二次污染，現(xiàn)行主要處置方法有投棄海洋、焚燒、填埋和土地利用等。國是農(nóng)業(yè)大國，堆肥化處理成為我國資源化處置利用有機固體廢棄物的有效途徑之一，堆肥技術(shù)是利用微生物的作用，將不穩(wěn)定的有機質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的有機質(zhì)，使廢棄物中揮發(fā)性物質(zhì)含量降低，臭味減小，物理性狀明顯改善。高溫堆肥還可殺滅堆料中的病原菌、蟲卵和草籽，堆肥產(chǎn)品作為土壤改良劑和植物營養(yǎng)源。堆肥化成功的關(guān)鍵是使微生物正常繁衍，而要保證微生物旺盛生長和優(yōu)勢菌種的合理更替，必需對堆肥物料的pH濕度、溫度、O2供給量及C/N值等環(huán)境因子進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，以提高堆肥化效率。本文以好氧高溫簡易條垛堆制肥為例，論述了有機固體廢棄物堆肥化處理的關(guān)鍵調(diào)控技術(shù)。
簡易條垛堆的堆制。簡易條垛堆的大小可根據(jù)所處理廢物的量確定。一般應(yīng)≥8m32m2m2m為減少熱量過度散失，堆體積過小有利于溫度上升。可在條垛堆外表覆蓋薄膜。靜態(tài)強制通氣處置方式可在堆體的底部以30cm為間隔均勻排放數(shù)條PVC支管，并在管壁上以15cm為間隔均勻打通氣孔，支管末端密封后與總管相連，總管與空氣壓縮機連通。若在南方雨水較多地區(qū)整個堆制過程應(yīng)在有屋頂?shù)拇笈飪?nèi)進(jìn)行。
C/N值調(diào)節(jié)與調(diào)理劑的選擇。微生物生長的C/N值為25:1若C/N值過低。且C缺乏抑制微生物生長，堆肥中的N易以NH3形式揮發(fā)損失并散發(fā)出臭味。降低對有機質(zhì)的分解作用；C/N值過高則微生物缺N而生長受阻，降低有機質(zhì)的分解速度，實際生產(chǎn)中一般堆肥起始以25:130:1左右為準(zhǔn)。有機固體廢物C/N值較低，有利于微生物的生長活動，堆肥時需加入一些高C/N值物質(zhì)加以調(diào)節(jié)，理想的調(diào)理劑是一些干燥、疏松、較輕的有機物，能提高堆料中C數(shù)量并改善堆體結(jié)構(gòu)，以利堆體通氣。BhamidimarriS.M.R.等仁3二研究比較稻草、木屑、泥炭、花生殼和米糠等用作豬糞堆肥的調(diào)理劑時發(fā)現(xiàn)，木屑具有很強的吸濕性和對NH3吸附保管能力，可增加堆料的空隙度以滿足微生物活動對OZ需要，并減少臭味和NH3揮發(fā)損失，的調(diào)理劑。實際生產(chǎn)中可結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H及經(jīng)濟利息選擇合適的調(diào)理劑。
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