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1、2009年9月好氧堆肥影响因素及腐熟度分析89好氧堆肥影响因素及腐熟度分析杨莉叶松叶皓余雪梅(南昌航空大学环境与化学工程学院,江西南昌330063)摘要:本文探讨了好氧堆肥的影响因素以及它在腐熟阶段中各种成分的变化情况。基于对这些的记录来具体研究好氧堆肥。关键词:好氧堆肥腐熟度城市生活垃圾所造成的污染已是一个十分突出的25mol/L),pH缓冲剂,牛肉膏1.5g,蛋白胨3.0g,氯化环境问题,目前针对城市生活垃圾的处理采用无害化、钠1.5g,琼脂6g,蒸馏水300ml,pH=7.6灭菌:1.05k9/减量化和
2、资源化处理,并尽量达到工业化、连续稳定生cm2,20min。草酸铵结晶紫染液,革氏碘液,95%乙醇,产。生活垃圾处理技术主要有卫生填埋技术、焚烧技蕃红染液。术、堆肥(生化)技术和分类回收利用技术。实验利用西瓜皮、柚子皮和花生壳的混合物进行好氧堆肥,定时测定了混合物的温度、浊度、酸度、含水率以及含碳率,并利用淀粉测试法、生物降解度测定法来观察混合物的腐熟程度。1好氧堆肥的原理好氧堆肥是在有氧条件下,好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出
3、可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,1—进料口;2—进料阀;3—通气口;4—滤渣收集缸;5—物料伴有热量产生,因堆肥工艺中该热能不会全部散发到间;6—移动阀环境中,就必然造成堆肥物料的温度升高,这样就会使图1自制好氧堆肥装置示意图一些不耐高温的微生物死亡,耐高温的细菌快速繁殖。生态动力学表明,好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解,同时释放出大量的能
4、量。2实验部分2.1仪器与装置PHS-3B型精密pH计,WGZ-200型散射式浊度仪,KSW-80-16型电阻炉温度控制器,SHA-C型振图2实物正面图图3实物侧面图荡器,ST-04A型四两装高速中药粉碎机,BSl24S型电2.3实验步骤子天平等。2.3.1浊度的测定:先用蒸馏水对浊度仪进行校准,然试验所用装置为自制的好氧堆肥装置(图1),其后取发酵液进行测量。工作原理是:打开进料阀,物料通过进料口进入装置,2.3.2酸度的测定:先用标准比色卡粗略测量样品酸碱并在物料间进行好氧堆肥,装置通过通气口进行通风性,
5、选择合适的标准缓冲溶液进行校正,再用酸度计进排气,通过移动阀的推拉,渗滤液收集缸可以收集堆肥行精密测定。的渗滤液。实物图片如图2、图3。2.3.3含水率的测定:干燥烧杯重量记为m1,加发酵物2.2试剂重量记为m2,在105℃下烘干1h,取出测重量记为m3,碘试剂,浓度为36%的高氯酸,少量纯酒精,重铬含水率计算公式如下:酸钾溶液(c=2moL/L),硫酸亚铁铵标准溶液(c=0.90江西化工2009年第3期[1]m3-m1堆肥的腐熟度。η1=X100%m2-m13结果与讨论2.3.4含碳率的测定:干燥坩埚重量记
6、为m4,加干燥后3.1含水率、含碳率、温度、酸度、浊度等变化趋势的发酵物重量记为m5,在600℃下灼烧2h,取出测重量实验取花生壳、柚子皮、西瓜皮作为堆肥原料,其记为m6,含碳率计算公式如下:质量分别为357.8g、763.9g、581.9g,初始含水率和含碳m6-m4率情况如表1:η1=X100%m5-m42.3.5利用淀粉测定法、生物降解度测定法、定量确定表1花生壳、柚子皮、西瓜皮初始含水率和含碳率原料名称原始情况花生壳柚子皮西瓜皮含水率(%)10.4575.4482.48含碳率(%)97.5990.96
7、13.77平均含水率(%)64.19平均含碳率(%)96.7随着时间的变化,堆肥温度、酸度、浊度、含水率、含碳率的变化趋势如图4、图5、图6、图7、图8。图4温度随时间变化趋势图5酸度随时间变化趋势图6浊度随时间变化曲线图7含水率随时间变化曲线升的;但由于堆肥物的量不是很多,物体散热较快,再加上冬季环境温度越来越低,因此现象不是很明显。由酸度变化曲线大致了解到,随着时间越来越长,堆肥物体的酸度越来越低,这可能是在好氧堆肥的过程中由于通风量不够,导致内部物料得不到氧气供应,发生了部分厌氧反应,而且经历了产酸阶段
8、,使得物料酸度增加。经过对堆肥物渗滤液浊度的测试,证明浊度逐渐增加。随着由于时间的延长,堆肥过程中的微生物种类变得很复杂,而且活性增强,对有机物的分解作用比图8含碳率随时间变化曲线较强烈,使得大分子物质变成小分子物质,但是没有完好氧堆肥是个产热的过程,理论上温度应该是上2009年9月好氧堆肥影响因素及腐熟度分析91全转变成可溶性物质,因此增大了渗滤液的浊度。95%以上,说明以西瓜皮、柚子皮、花生壳作
