好氧生物堆肥过程中有机质降解模型的研究进展

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1、第26卷第11期中国给水排水VoI_26No．112010年6月CHINAWATER&WASrEWATERJun．2010好氧生物堆肥过程中有机质降解模型的研究进展高定，张军，陈同斌，郑国砥，刘洪涛(中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心，北京100101)摘要：目前描述好氧生物堆肥过程中有机质降解的模型可归纳为3类：一级反应模型、Monod模型和经验模型。Monod模型的理论基础较好，但模型参数多且其求解过程复杂；一级反应模型的理论基础略次于Monod模型，但其预测效果优于Monod模型；经验模型不能揭示有机质反应过程的机理，预测效果和普适性较差，但模型比较简单。综合来看，在目前对生物堆

2、肥过程中有机质降解的研究和了解很有限的前提下，在一级反应模型的基础上进一步改进模型和提高模拟精度，是生物堆肥过程中有机质降解模拟的主要发展方向。关键词：好氧生物堆肥；有机质；降解；数学模型中图分类号：X703文献标识码：B文章编号：1000—4602(2010)ll一0153—04ResearchProgressinMathematicalModelofOrganicMatterBi0degradatiOninAerobicCompostingProcessGAODing，ZHANGJun，CHENTong—bin，ZHENGGuo—di，LIUHong—tao(CenterforEnviro

3、nmentalRemediation，InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch，ChineseAcademyofSciences，Beng100101，China)Abstract：Fororganicmatter(OM)biodegradationinaerobiccompostingprocess，therearethreetypesofmodels：first—orderreactionmodel，Monodmodelandempiricalmode1．Comparedtothefirst一0r-derreactio

4、nmodelandempiricalmodel，theMonodmodelcanpreferablydescribethetheoryofthebio—degradationprocessofOM．However，moreparametersmakeMonodmodelsolveharderthantheothertwotypesofmodels．Thefirst—orderreactionmodelhasweakertheorybutbetterpredictioneffectthanMonodmode1．Eventhoughtheempiricalmodelisthesimplest，it

5、cannotexplainthebiodegradationprocessoforganicmatter，andthepredictionfitnessandextensionarepoor．So，consideringtheresearchonthecompostingbiodegradationprocessisnotenough．thefutureworkissuggestedtofl0cusonimpro—vingthefirst—orderreactionmodelandthesimulationprecision．Keywords：aerobiccomposting；organic

6、matter；biodegradation；mathematicalmodel生物堆肥是在细菌、放线菌、真菌等微生物的作具有多相态和多孔介质的特点，在堆肥过程中会发用下，通过降解有机物产生高温，从而达到杀灭病原生物理、化学和生物变化¨。这些过程相互作用、菌、无害化和促进有机质(OM)稳定化、腐殖质化的相互耦合，导致堆肥过程复杂化。通过数学模型可过程。城市污泥好氧堆肥处理，是实现污泥减量化、以模拟生物堆肥过程中有机质的降解过程，为初始无害化和资源化的重要手段和前提条件。堆肥物料物料调配、通风策略控制、臭味控制和产品品质等技基金项目：国家科技支撑计划项目(2006BAJIOB04)；昆明市科技计划

7、重点项目(07S010002)·153·第26卷第11期中国给水排水www．watergasheat．com术工艺参数的优化提供参考。物种群和数量是影响有机质降解速率的主要因素。1有机质降解过程由于物料中有机质组成的差异，其化学式和结构也Haug_2和Petric等认为，好氧堆肥过程中有不同，参与降解的微生物种群也有所区别。根据被机质降解的途径依次为溶解／水解、扩散、主动运输微生物降解的难易程度，