污泥堆肥腐熟度的檢測(cè)與評(píng)價(jià)

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1、污泥堆肥腐熟度的檢測(cè)與評(píng)價(jià)-污水處理摘要：介紹了污泥堆肥腐熟度的概念及時(shí)其進(jìn)行評(píng)價(jià)的必要性，并結(jié)合我國(guó)污泥堆肥腐熟度評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀介紹了美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家的堆肥腐熟度研究情況。指出在我國(guó)建立一套堆肥腐熟度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行?！　￡P(guān)鍵詞：污泥堆肥腐熟度評(píng)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(yíng)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(guò)礦化、腐殖化過(guò)程最后達(dá)到穩(wěn)定的程度[2]?！　∥勰喽逊十a(chǎn)品必須腐熟，若腐熟不完

2、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(guó)內(nèi)深圳、無(wú)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(píng)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(chǎng)化的客觀要求?！　?單項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)　　同濟(jì)大學(xué)李國(guó)建探討了堆肥過(guò)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(cè)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(píng)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；化學(xué)指標(biāo)包括化學(xué)需氧量、揮發(fā)性固體

3、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(cè)試和發(fā)芽試驗(yàn)。物理學(xué)指標(biāo)易于定性描述堆肥過(guò)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(píng)價(jià)則缺乏可比性，因此尋找合適的化學(xué)指標(biāo)評(píng)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(duì)植物的毒性，常用堆料中微生物活性的變化及對(duì)植物生長(zhǎng)的影響來(lái)評(píng)價(jià)堆肥腐熟度，這就是所謂的生物學(xué)指標(biāo)?！　?guó)外關(guān)于腐熟度的檢測(cè)有一些商業(yè)檢測(cè)方法，比較著名的有Solvita測(cè)試法[6]、Dewar自熱測(cè)試法[7]?！　olvita測(cè)試法：該測(cè)試法由美國(guó)WoodsEnd研究實(shí)驗(yàn)室提出并申請(qǐng)了專

4、利，已廣泛應(yīng)用了二十幾年，有十三個(gè)國(guó)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(cè)試方法[2]。該測(cè)試方法以現(xiàn)代凝膠技術(shù)為基礎(chǔ)，操作簡(jiǎn)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(hào)器，該信號(hào)器能反映CO2的存在（通過(guò)顏色），對(duì)照顏色表可得出結(jié)論，顏色對(duì)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?！　ewar自熱測(cè)試法：基于最初歐洲的自熱測(cè)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(cè)試樣品的水分，然后插入一支溫度計(jì)，溫度計(jì)距瓶底大約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(guò)10d，并測(cè)

5、試每天的最高溫度，其結(jié)果即為腐熟過(guò)程的最高升溫。該方法的缺點(diǎn)是測(cè)試結(jié)果只能區(qū)分腐熟和不腐熟，時(shí)間較長(zhǎng)，但比較直觀，具有很強(qiáng)的操作性。測(cè)試結(jié)果分為I-V五個(gè)等級(jí)來(lái)評(píng)價(jià)?！　〈送膺€有其他測(cè)試方法，例如CO2探管測(cè)試法等?！　?綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)　　由于單項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)難以準(zhǔn)確評(píng)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(cè)試參數(shù)綜合評(píng)價(jià)污泥堆肥腐熟指標(biāo)。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李國(guó)學(xué)提出用化學(xué)和生物學(xué)參數(shù)相結(jié)合來(lái)評(píng)價(jià)堆肥腐熟度[8]；FrostDonnaIannotti[9]、LWu[10]等認(rèn)為腐熟度的檢測(cè)應(yīng)該包括腐熟程度的檢測(cè)和穩(wěn)定程度的檢測(cè)，腐熟程度的檢測(cè)主要側(cè)重于堆肥產(chǎn)品后續(xù)使用對(duì)植物的

6、影響，如水芹植物毒性測(cè)試；穩(wěn)定程度的檢測(cè)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(guó)內(nèi)　　污泥通過(guò)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(yíng)養(yǎng)元素，消除惡臭，消滅病原體[11]。我國(guó)還未制定準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)堆肥腐熟度的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和方法，評(píng)價(jià)方法多參考《糞便無(wú)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(lái)評(píng)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(wú)臭味，手感松散，顆粒均勻，蚊蠅不繁殖，病原菌、寄生蟲卵、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(píng)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

7、場(chǎng)化?！　⊥瑵?jì)大學(xué)對(duì)污泥堆肥腐熟度的評(píng)價(jià)作了較多的研究，提出用模糊數(shù)學(xué)模型綜合評(píng)價(jià)污泥堆肥的腐熟度?！　?.2國(guó)外　　國(guó)外關(guān)于腐熟度的評(píng)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?guó)，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(guó)加利福尼亞州堆肥質(zhì)量委員會(huì)(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)和使用的官方組織。該組織提出標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則：測(cè)試必須簡(jiǎn)易、快速、可靠且適合不同原料不同工藝的堆肥產(chǎn)品的評(píng)估。提出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：堆肥試