1實驗
1.1實驗裝置
實驗裝置如圖1所示,主要由發(fā)酵箱、強制通風(fēng)供氣裝置和數(shù)據(jù)測量儀器構(gòu)成。發(fā)酵箱倉壁用保溫板制成,外圍用泡沫板包裹,以保證堆肥溫度。箱蓋上預(yù)留9個孔洞,一部分插入溫度計,一部分導(dǎo)出氣體。多點溫度測定便于對整個發(fā)酵過程的監(jiān)控,使所得溫度數(shù)據(jù)更加合理。
圖1實驗裝置示意
1.2堆肥實驗材料
堆肥的基本材料是堆肥原料及填充料。本實驗采用城市生活垃圾(見表1)為堆肥原料,庭院垃圾和秸稈為填充料。
表1沈陽崇山路公務(wù)員家屬院內(nèi)生活垃圾組分%
1.3實驗方案設(shè)計
本次實驗采用不同的填充料,并使填充料與生活垃圾按不同比例進行混合,調(diào)節(jié)其含水率,分2組進行生活垃圾的堆肥實驗。其物料配比參數(shù)見表2。
表2實驗物料配比參數(shù)
1.4堆肥過程監(jiān)
堆肥過程中,定期(1周)翻攪1次,以保證物料混合均勻,使之處于好氧狀態(tài),并分散采集若干樣品進行樣品檢測。監(jiān)測的項目包括堆體溫度、物料含水率、物料質(zhì)量、有機質(zhì)含量、灰分含量。其中:采用溫度計測定堆體物料溫度和實驗室室溫,并記錄溫度數(shù)據(jù)。分別取約0.4kg樣品3份,在干燥箱105℃下烘干,直至恒重,計算出物料樣品的平均含水率。取3份烘干后的樣品放入馬弗爐,在550℃下灼燒至恒重,計算出物料樣品的有機質(zhì)的平均含量。
2結(jié)果與分析
2.1實驗No.1
實驗No.1是生活垃圾與庭院垃圾按9∶1質(zhì)量比混合進行堆肥實驗,1個堆肥周期后實驗結(jié)果如表3和圖2所示。
表3實驗No.1堆肥各階段組分含量變化
從表3可以看到,在堆肥的各個階段,堆體物料的質(zhì)量逐漸減少,堆體的高度也在降低。這是由于生物菌對堆體內(nèi)有機質(zhì)進行降解,產(chǎn)生大量的熱,熱量的散發(fā)帶走一部分水分;同時微生物也對有機質(zhì)進行分解,產(chǎn)生大量CO2及其他一些揮發(fā)性物質(zhì),消耗了部分有機成分致使堆體質(zhì)量降低。整個堆肥周期內(nèi)堆體物料質(zhì)量下降了63%。
圖2實驗No.1堆肥周期內(nèi)堆體溫度變化
從圖2可看到,有2條豎線將溫度變化曲線分成了3個階段,分別是堆肥的第1周、第2周、第3周。在發(fā)酵堆肥的開始階段,5個監(jiān)測點的溫度由室溫開始上升,在開始的前2天溫度上升比較快,然后有個不大的起伏,繼而在堆肥的第4天堆體溫度達到最高(50℃),此后溫度曲線開始下降。堆肥1周后對堆體進行翻堆,調(diào)節(jié)孔隙率,為好氧堆肥提供充足的空氣,于是堆體溫度又有一個上升的過程,經(jīng)過2周多的發(fā)酵,堆體溫度趨于穩(wěn)定,并基本上穩(wěn)定在室溫上下3℃的水平上。
2.2實驗No.2
實驗No.2是生活垃圾與秸稈按8∶2質(zhì)量比混合進行堆肥實驗,1個堆肥周期后實驗結(jié)果如表4和圖3所示。
表4實驗No.2堆肥各階段組分含量變化
從表4發(fā)現(xiàn):以秸稈為填充物的生活垃圾堆肥實驗中,堆肥周期內(nèi)物料的總質(zhì)量降至了原來投入物料的47%。但是相比庭院垃圾與生活垃圾的混合堆肥(樹葉等)質(zhì)量減少量相對較小,可見在堆肥過程中填充物對堆肥產(chǎn)品有一定影響。不同的填充物和生活垃圾混合堆肥,在堆肥各個階段組分含量的變化量也不同。
圖3實驗No.2堆肥周期內(nèi)溫度變化
從圖3可以看到,在第1周堆體溫度由室溫開始迅速攀升,1d后溫度達到一個小峰值,而后在微生物的作用下,熱量不斷累積,致使溫度繼續(xù)上升。第4天溫度達到此次堆肥實驗的最高溫度60℃,此后溫度開始下降,并趨于穩(wěn)定。第1周后對堆肥物料進行通風(fēng)翻堆,繼續(xù)發(fā)酵,堆體溫度又有一個小幅度的上升,到了整個堆肥的第9天溫度又達到一個峰值,此后溫度下降,并逐漸穩(wěn)定在室溫上下。
3結(jié)論
1)沈陽市生活垃圾含水率偏高,如果直接進行堆肥,肥堆透氣性差,不利于微生物生長,同時堆體中蒸發(fā)較多的水分需要更多的熱量,使堆溫上升較慢,直接影響堆肥效果,延長堆肥周期。
2)一次發(fā)酵時堆肥溫度上升較快,峰值較高,而二次發(fā)酵時溫度上升明顯變慢,峰值也低于一次發(fā)酵,二次發(fā)酵后溫度趨于穩(wěn)定。
3)在堆肥過程中,樣品中的含水率、有機質(zhì)含量都隨著堆肥時間的推移而相應(yīng)地降低,而灰分含量變化不大。
4)空氣流量對堆肥效果起重要作用。空氣流量過大,會帶走大多熱量,使堆體溫度不足以殺死病原菌;空氣流量過小,能被微生物利用的氧氣不足,有機物質(zhì)不能被充分降解,導(dǎo)致堆肥處理效果較差。
參考文獻
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