污泥堆肥腐熟度的檢測與評價(jià).doc

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1、污泥堆肥腐熟度的檢測與評價(jià)摘要：介紹了污泥堆肥腐熟度的概念及時(shí)其進(jìn)行評價(jià)的必要性，并結(jié)合我國污泥堆肥腐熟度評價(jià)的現(xiàn)狀介紹了美國、加拿大等發(fā)達(dá)國家的堆肥腐熟度研究情況。指出在我國建立一套堆肥腐熟度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)勢在必行。關(guān)鍵詞：污泥堆肥腐熟度評價(jià)方法　　腐熟度(maturity)是衡量污泥堆肥成熟程度的參數(shù)。BrodieHerbertL[1]認(rèn)為不應(yīng)將污泥堆肥腐熟度和污泥堆肥質(zhì)量相混淆，腐熟即指堆肥原料所含的能量和營養(yǎng)物質(zhì)形成了穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，而所謂腐熟度即堆肥完成度，即堆肥中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過礦化、腐殖化過程最后達(dá)到穩(wěn)定的程度[2]。　　污泥堆肥產(chǎn)品必須腐熟，

2、若腐熟不完全就施于農(nóng)田則易造成根部缺氧腐爛，并釋放出有毒物質(zhì)[3]，且增加土壤中某些重金屬離子的溶解性[4]。當(dāng)前國內(nèi)深圳、無錫等地已建立了幾家污泥堆肥廠，因此建立污泥堆肥腐熟度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)既是保證農(nóng)田安全使用的需要，也是堆肥工藝改進(jìn)、產(chǎn)品市場化的客觀要求?！　?單項(xiàng)檢測參數(shù)　　同濟(jì)大學(xué)李國建探討了堆肥過程中耗氧速率的基金頃目：上海市科學(xué)技術(shù)發(fā)晨基金重點(diǎn)項(xiàng)目測定，指出用耗氧速率容易區(qū)分開一次發(fā)酵期和二次發(fā)酵期，將其作為腐熟度指標(biāo)具有定量化的優(yōu)點(diǎn)[4]。堆肥腐熟度評價(jià)指標(biāo)分為三類[5]：物理學(xué)指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)。物理學(xué)指標(biāo)包括溫度、氣味、顏色；

3、化學(xué)指標(biāo)包括化學(xué)需氧量、揮發(fā)性固體含量、易降解有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)物質(zhì)的變化、C／N等；生物學(xué)指標(biāo)包括微生物活性測試和發(fā)芽試驗(yàn)。物理學(xué)指標(biāo)易于定性描述堆肥過程所處的狀態(tài)，因此可作為試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)判斷，但用作評價(jià)則缺乏可比性，因此尋找合適的化學(xué)指標(biāo)評價(jià)腐熟度是眾多研究者所努力的方向之一，這方面的研究比較廣泛深入。同時(shí)為了檢驗(yàn)堆肥對植物的毒性，常用堆料中微生物活性的變化及對植物生長的影響來評價(jià)堆肥腐熟度，這就是所謂的生物學(xué)指標(biāo)。　　國外關(guān)于腐熟度的檢測有一些商業(yè)檢測方法，比較著名的有Solvita測試法[6]、Dewar自熱測試法[7]?！　olvita測試

4、法：該測試法由美國WoodsEnd研究實(shí)驗(yàn)室提出并申請了專利，已廣泛應(yīng)用了二十幾年，有十三個(gè)國家采用了該方法，瑞典、丹麥、西班牙、挪威已經(jīng)將該方法作為官方測試方法[2]。該測試方法以現(xiàn)代凝膠技術(shù)為基礎(chǔ)，操作簡易、快速，可在4h內(nèi)得出結(jié)論。將樣品放入密閉小杯中并防入一個(gè)信號器，該信號器能反映CO2的存在（通過顏色），對照顏色表可得出結(jié)論，顏色對照表從1（生堆料）到8（腐熟堆肥）變化，讀數(shù)越大則腐熟程度越好。8　　Dewar自熱測試法：基于最初歐洲的自熱測試標(biāo)準(zhǔn)方法，由WoodsEnd實(shí)驗(yàn)室總結(jié)整理。先調(diào)節(jié)測試樣品的水分，然后插入一支溫度計(jì)，溫度計(jì)距

5、瓶底大約5cm。樣品放入一個(gè)絕熱真空瓶中，這樣置于室溫至少5d，但不超過10d，并測試每天的最高溫度，其結(jié)果即為腐熟過程的最高升溫。該方法的缺點(diǎn)是測試結(jié)果只能區(qū)分腐熟和不腐熟，時(shí)間較長，但比較直觀，具有很強(qiáng)的操作性。測試結(jié)果分為I-V五個(gè)等級來評價(jià)?！　〈送膺€有其他測試方法，例如CO2探管測試法等?！　?綜合評價(jià)指標(biāo)　　由于單項(xiàng)評價(jià)參數(shù)難以準(zhǔn)確評價(jià)污泥堆肥腐熟度，所以必須選擇幾項(xiàng)適當(dāng)合理的測試參數(shù)綜合評價(jià)污泥堆肥腐熟指標(biāo)。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李國學(xué)提出用化學(xué)和生物學(xué)參數(shù)相結(jié)合來評價(jià)堆肥腐熟度[8]；FrostDonnaIannotti[9]、LWu[10

6、]等認(rèn)為腐熟度的檢測應(yīng)該包括腐熟程度的檢測和穩(wěn)定程度的檢測，腐熟程度的檢測主要側(cè)重于堆肥產(chǎn)品后續(xù)使用對植物的影響，如水芹植物毒性測試；穩(wěn)定程度的檢測則側(cè)重于生物學(xué)性質(zhì)和微生物活性，如耗氧速率?！　?.1國內(nèi)　　污泥通過堆肥達(dá)到腐熟基本可消除有毒有害的有機(jī)物，穩(wěn)定N、P營養(yǎng)元素，消除惡臭，消滅病原體[11]。我國還未制定準(zhǔn)確的評價(jià)堆肥腐熟度的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和方法，評價(jià)方法多參考《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB7959-87），該標(biāo)準(zhǔn)主要從衛(wèi)生學(xué)的角度來評價(jià)堆肥的腐熟程度，堆肥成熟的標(biāo)志是物料呈黑褐色，無臭味，手感松散，顆粒均勻，蚊蠅不繁殖，病原菌、寄生蟲卵、

7、病毒以及植物種子均被殺滅[12]。顯然這些指標(biāo)感性較強(qiáng)，但較難定量，作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)存在很大局限性，已不適應(yīng)當(dāng)前堆肥的研究和堆肥產(chǎn)品的市場化?！　⊥瑵?jì)大學(xué)對污泥堆肥腐熟度的評價(jià)作了較多的研究，提出用模糊數(shù)學(xué)模型綜合評價(jià)污泥堆肥的腐熟度。　　2.2國外　　國外關(guān)于腐熟度的評價(jià)更多是建立在以有機(jī)固體廢棄物為原料的基礎(chǔ)上的，其中包括畜禽糞便、城市垃圾、廚余、庭院廢物及城市污泥?！　≡诿绹?，將堆肥列人生物固體、肥料進(jìn)行統(tǒng)一管理。污泥為農(nóng)業(yè)利用占有相當(dāng)比例。美國加利福尼亞州堆肥質(zhì)量委員會(CCQC)是一個(gè)致力于制訂統(tǒng)一的堆肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以促進(jìn)堆肥產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用的

8、官方組織。該組織提出標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則：測試必須簡易、快速、可靠且適合不同原料不同工藝的堆肥產(chǎn)品的評估。提出的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：堆肥試樣首先必須滿