城市(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)是指(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)所產(chan)生(sheng)的(de)固態、半固態及液態的(de)廢棄物，含有大(da)量(liang)的(de)有機(ji)物、豐富的(de)氮磷等(deng)營養物、重金屬以及致病(bing)(bing)菌和病(bing)(bing)原菌等(deng)，不加處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)任(ren)意(yi)排(pai)放會(hui)對(dui)環境造成(cheng)嚴重的(de)污(wu)(wu)(wu)染［１］。隨(sui)著城市(shi)化的(de)進一步發展(zhan)，新(xin)的(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠將不斷(duan)建(jian)立，必將產(chan)生(sheng)更(geng)大(da)量(liang)的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)。尤其(qi)以上(shang)海市(shi)為例，新(xin)建(jian)或將要建(jian)設(she)的(de)石(shi)洞(dong)口、竹(zhu)園(yuan)、白龍港(gang)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠均為大(da)型污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠，一旦(dan)三大(da)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠建(jian)成(cheng)并(bing)投(tou)入(ru)滿負(fu)荷(he)運(yun)行，上(shang)海市(shi)城市(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)總量(liang)(以含水(shui)(shui)率80%折算(suan))的(de)預(yu)測值見(jian)表(biao)1［２］。由此(ci)可(ke)見(jian)，解決如此(ci)大(da)量(liang)的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)的(de)出路問(wen)題已成(cheng)為上(shang)海市(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)當務之(zhi)急。

表1　上海市(shi)城(cheng)市(shi)污(wu)水(shui)處(chu)理廠污(wu)泥產量估算

污(wu)(wu)泥(ni)堆肥化的(de)方法(fa)是將污(wu)(wu)泥(ni)減量(liang)化、無害化、穩定化和資源(yuan)化融為一體的(de)比較理想的(de)污(wu)(wu)泥(ni)處理方法(fa)。既消納污(wu)(wu)泥(ni)，又充分利用了(le)(le)污(wu)(wu)泥(ni)中大量(liang)含有(you)植物生長(chang)發(fa)育(yu)所(suo)需的(de)氮、磷、鉀及維持植物正(zheng)常生長(chang)發(fa)育(yu)的(de)多種(zhong)微(wei)量(liang)元素和能改善土(tu)壤結(jie)構的(de)有(you)機質，并且(qie)有(you)利于污(wu)(wu)泥(ni)的(de)大規模處理。因此，結(jie)合我(wo)國的(de)國情，對(dui)污(wu)(wu)水污(wu)(wu)泥(ni)進行堆肥的(de)方法(fa)為解(jie)決污(wu)(wu)泥(ni)的(de)處置問(wen)題提供(gong)了(le)(le)良好的(de)前(qian)景。

1　堆肥腐(fu)熟度的評價指標

1.1　未腐熟堆肥(fei)產品(pin)的危害

堆肥腐(fu)熟度的(de)評價是關(guan)(guan)系到(dao)堆肥的(de)方法能否順利(li)進行的(de)最為(wei)(wei)關(guan)(guan)鍵(jian)的(de)問題之一。未腐(fu)熟的(de)產(chan)品(pin)(pin)施(shi)用(yong)于土壤(rang)后，微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)還會(hui)(hui)利(li)用(yong)土壤(rang)間隙(xi)中(zhong)的(de)氧(yang)氣繼續活動降解有(you)機(ji)物(wu)，從而造(zao)成(cheng)厭(yan)氧(yang)的(de)環境，使植物(wu)根(gen)系缺氧(yang)，并產(chan)生(sheng)(sheng)H2S和(he)NO等氣體(ti)。未腐(fu)熟的(de)產(chan)品(pin)(pin)中(zhong)有(you)很高的(de)碳氮(dan)比(25∶1或更(geng)高) ，造(zao)成(cheng)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)氮(dan)饑餓而去攝取(qu)土壤(rang)中(zhong)的(de)氮(dan)，使土壤(rang)產(chan)生(sheng)(sheng)缺氮(dan)現象(xiang)。并且在微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)持(chi)續降解活動中(zhong)還會(hui)(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)作(zuo)為(wei)(wei)副產(chan)品(pin)(pin)的(de)各種有(you)機(ji)酸，對植物(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)毒性(xing)，尤其(qi)是乙酸和(he)酚類(lei)化合物(wu)會(hui)(hui)抑制植物(wu)種子發(fa)芽、根(gen)系的(de)生(sheng)(sheng)長，減少作(zuo)物(wu)的(de)產(chan)量［３］。

1.2　現有(you)評(ping)價(jia)指標

雖然國內外在(zai)堆肥(fei)腐熟度的(de)評價方面已(yi)經作了(le)廣泛而且很深入的(de)研(yan)究，提出了(le)眾多的(de)評價指標及方法，但仍沒有形(xing)成一種公認的(de)堆肥(fei)腐熟度指標。

李(li)承(cheng)強等(deng)(deng)［４］把堆肥腐(fu)熟(shu)度指標(biao)劃分(fen)為三類(lei)(lei)：物(wu)理學指標(biao)、化(hua)學指標(biao)(包括腐(fu)殖(zhi)質) 和生物(wu)學指標(biao)。李(li)艷霞(xia)等(deng)(deng)［5］把堆肥腐(fu)熟(shu)度的評價方法分(fen)為表觀分(fen)析法、化(hua)學分(fen)析法、波譜分(fen)析法及植物(wu)生長分(fen)析法4類(lei)(lei)，與前者的分(fen)類(lei)(lei)方法也比較相似。簡介(jie)如下：

(1)物(wu)理學(xue)(xue)指標(biao)(biao)或表觀(guan)分(fen)析指標(biao)(biao)是指堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)一(yi)些變化比較直觀(guan)的(de)(de)(de)性質，如溫(wen)(wen)度、氣(qi)味(wei)(wei)和(he)(he)顏色(se)等。具(ju)體有：①堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)開始(shi)后(hou)(hou)(hou)堆(dui)(dui)(dui)(dui)體溫(wen)(wen)度是逐(zhu)(zhu)漸(jian)升高再降低的(de)(de)(de)變化過(guo)(guo)程(cheng)，而(er)堆(dui)(dui)(dui)(dui)體腐熟(shu)后(hou)(hou)(hou)堆(dui)(dui)(dui)(dui)體溫(wen)(wen)度與環(huan)境溫(wen)(wen)度一(yi)致，一(yi)般(ban)不(bu)明顯(xian)變化，因此溫(wen)(wen)度是堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)過(guo)(guo)程(cheng)中最重要的(de)(de)(de)常規檢(jian)測(ce)(ce)指標(biao)(biao)之一(yi)；②堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)原料具(ju)有令(ling)人不(bu)快的(de)(de)(de)氣(qi)味(wei)(wei)，并在(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)過(guo)(guo)程(cheng)中會產(chan)生H2S，NO等難聞的(de)(de)(de)氣(qi)體，而(er)良好的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)過(guo)(guo)程(cheng)后(hou)(hou)(hou)這些氣(qi)味(wei)(wei)逐(zhu)(zhu)漸(jian)減弱并在(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)結束后(hou)(hou)(hou)消(xiao)失(shi)，所以(yi)氣(qi)味(wei)(wei)也可以(yi)作為堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)腐熟(shu)的(de)(de)(de)指標(biao)(biao)；③堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)過(guo)(guo)程(cheng)中堆(dui)(dui)(dui)(dui)料逐(zhu)(zhu)漸(jian)發黑(hei)，腐熟(shu)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)產(chan)品呈(cheng)黑(hei)褐和(he)(he)黑(hei)色(se)，顏色(se)也可以(yi)作為一(yi)判斷標(biao)(biao)準；④對(dui)不(bu)同時間(jian)的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)水萃(cui)取物(wu)在(zai)(zai)波長(chang)280 nm，465 nm和(he)(he)665 nm的(de)(de)(de)光學(xue)(xue)性質研究表明，由于個別(bie)有機成分(fen)的(de)(de)(de)少(shao)量存在(zai)(zai)，抑(yi)制了對(dui)短波的(de)(de)(de)吸收，而(er)對(dui)665 nm波長(chang)的(de)(de)(de)可見(jian)光影(ying)響較少(shao)，由此通過(guo)(guo)檢(jian)測(ce)(ce)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)萃(cui)取物(wu)在(zai)(zai)波長(chang)665 nm下的(de)(de)(de)吸光度變化可反映(ying)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)腐熟(shu)度。

(2)由(you)于(yu)物(wu)理學指(zhi)標(biao)(biao)(biao)難于(yu)定量化(hua)(hua)(hua)(hua)表征堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)料成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)，所以通(tong)過(guo)分(fen)析堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)或(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)學性質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)以評價(jia)(jia)(jia)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)更常用(yong)(yong)(yong)一些。這(zhe)些化(hua)(hua)(hua)(hua)學指(zhi)標(biao)(biao)(biao)有(you)：有(you)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)變化(hua)(hua)(hua)(hua)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)、氨(an)氮(dan)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)、腐(fu)(fu)(fu)殖化(hua)(hua)(hua)(hua)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)、碳(tan)(tan)氮(dan)比和(he)(he)有(you)機(ji)(ji)酸(suan)等。具體內(nei)容(rong)包括：①在(zai)(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)料中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不穩(wen)定有(you)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)分(fen)解轉化(hua)(hua)(hua)(hua)為二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)、水(shui)、礦物(wu)質(zhi)(zhi)和(he)(he)穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)(hua)有(you)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)含量變化(hua)(hua)(hua)(hua)顯著(zhu)，因此可以通(tong)過(guo)一些反映有(you)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)變化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)參數(shu)(shu)(shu)(如COD，BOD及VS等)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量及某些有(you)機(ji)(ji)質(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)規律(lv)來表征腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度；②在(zai)(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)解過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)含氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)發生(sheng)(sheng)降(jiang)解產生(sheng)(sheng)氨(an)氣，在(zai)(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)后(hou)期部分(fen)氨(an)氣被(bei)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽和(he)(he)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽，所以可以用(yong)(yong)(yong)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽或(huo)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)判斷腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度，并且由(you)于(yu)這(zhe)兩個指(zhi)標(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)定較(jiao)為快速(su)而簡單，具有(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實用(yong)(yong)(yong)價(jia)(jia)(jia)值；③堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)伴隨著(zhu)腐(fu)(fu)(fu)殖化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)，研(yan)(yan)究(jiu)各腐(fu)(fu)(fu)殖化(hua)(hua)(hua)(hua)參數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi)評價(jia)(jia)(jia)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要方法(fa)，由(you)此提出CEC(陽(yang)離子交換(huan)容(rong)量)、腐(fu)(fu)(fu)殖質(zhi)(zhi)HS、腐(fu)(fu)(fu)酸(suan)HA、富里(li)酸(suan)FA 、富里(li)部分(fen)FF及非腐(fu)(fu)(fu)殖質(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)分(fen)NHF等參數(shu)(shu)(shu)用(yong)(yong)(yong)以評價(jia)(jia)(jia)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度；④碳(tan)(tan)源(yuan)是(shi)微生(sheng)(sheng)物(wu)利用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能源(yuan)，氮(dan)源(yuan)是(shi)微生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)營養物(wu)質(zhi)(zhi)，碳(tan)(tan)和(he)(he)氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本(ben)特征之一，C/N(固相)是(shi)最常用(yong)(yong)(yong)于(yu)評價(jia)(jia)(jia)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)參數(shu)(shu)(shu)。而也(ye)有(you)研(yan)(yan)究(jiu)指(zhi)出微生(sheng)(sheng)物(wu)在(zai)(zai)(zai)對堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)原料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)解中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)代謝發生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)(zai)水(shui)溶(rong)相，因此水(shui)溶(rong)性有(you)機(ji)(ji)碳(tan)(tan)/有(you)機(ji)(ji)氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)可以作為堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)參數(shu)(shu)(shu)；⑤有(you)機(ji)(ji)酸(suan)廣(guang)泛存在(zai)(zai)(zai)于(yu)未腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，可通(tong)過(guo)研(yan)(yan)究(jiu)有(you)機(ji)(ji)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)評價(jia)(jia)(jia)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)(shu)度。

(3)堆(dui)(dui)(dui)料中(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)變化(hua)(hua)及(ji)(ji)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)對(dui)(dui)植物(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響常用(yong)(yong)于評價(jia)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)度。這(zhe)些(xie)指標主要有呼吸作用(yong)(yong)、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活性(xing)(xing)及(ji)(ji)種(zhong)子發芽(ya)率等。具體有： ①堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)是富含腐(fu)(fu)(fu)殖質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定產品(pin)(pin)，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)處于休眠狀態，此時腐(fu)(fu)(fu)殖質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)降解速率及(ji)(ji)二氧化(hua)(hua)碳產生(sheng)(sheng)和氧氣消耗都較慢，因此可(ke)(ke)以用(yong)(yong)二氧化(hua)(hua)碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)和微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耗氧速率作為反(fan)映(ying)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)指標；②同時也(ye)可(ke)(ke)以用(yong)(yong)反(fan)映(ying)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活性(xing)(xing)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參數如酶活性(xing)(xing)、ATP和微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量、種(zhong)類來表征堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定和腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)；③未腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)產品(pin)(pin)對(dui)(dui)植物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長有抑制作用(yong)(yong)，因此可(ke)(ke)用(yong)(yong)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)和土壤的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合物(wu)(wu)(wu)中(zhong)植物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長狀況(kuang)來評價(jia)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)度，考慮到堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)(fu)熟(shu)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)用(yong)(yong)意義，這(zhe)是最終和最具說(shuo)服力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)評價(jia)方法(fa)。

(4)波(bo)譜(pu)分(fen)析法可(ke)(ke)以(yi)從物質(zhi)結構的角度認識堆(dui)肥(fei)過程和腐熟度問題，迄今為止較多使用的是 13C-核磁(ci)共振(zhen)法和紅(hong)外(wai)光譜(pu)法，紅(hong)外(wai)光譜(pu)法可(ke)(ke)以(yi)辨(bian)別(bie)化合物的特征(zheng)官能團，核磁(ci)共振(zhen)法可(ke)(ke)提供(gong)有機分(fen)子的骨架信息。

1.3　堆肥腐熟度指標的應(ying)用

在這(zhe)(zhe)些評價(jia)(jia)腐(fu)熟(shu)(shu)度(du)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)中，比較常用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)有碳氮比指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)，耗氧速率的(de)(de)(de)(de)(de)測定，NO3- -N 和NH4+-N的(de)(de)(de)(de)(de)測定比較快速而簡單，而用(yong)(yong)(yong)(yong)氫氧化鈉溶液吸收堆(dui)(dui)(dui)料產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)CO2氣體以確(que)定其產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)量的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)經常作(zuo)為標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)室對比試驗(yan)方(fang)法(fa)。但(dan)是(shi)(shi)應用(yong)(yong)(yong)(yong)這(zhe)(zhe)些評價(jia)(jia)方(fang)法(fa)經常會得到(dao)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)結果，這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)因為堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)熟(shu)(shu)度(du)受(shou)很多因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)綜合(he)影響(xiang)，單個(ge)(ge)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)評價(jia)(jia)只能(neng)片面地反(fan)映某個(ge)(ge)阻(zu)礙因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，不能(neng)最(zui)(zui)直接(jie)反(fan)映植物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長特性。因此，不能(neng)用(yong)(yong)(yong)(yong)單一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)評價(jia)(jia)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)熟(shu)(shu)度(du)。而堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)產(chan)(chan)品(pin)最(zui)(zui)終要作(zuo)為有機肥(fei)應用(yong)(yong)(yong)(yong)于作(zuo)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)，種(zhong)子發芽指(zhi)數是(shi)(shi)一(yi)個(ge)(ge)很好的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)，綜合(he)反(fan)映了堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)植物(wu)(wu)毒性，所以目前較為認(ren)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)腐(fu)熟(shu)(shu)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)評價(jia)(jia)方(fang)法(fa)是(shi)(shi)將化學(xue)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)與生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)結合(he)起來，采用(yong)(yong)(yong)(yong)多種(zhong)分(fen)析方(fang)法(fa)測定多個(ge)(ge)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)，然(ran)后根據(ju)這(zhe)(zhe)些指(zhi)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)綜合(he)分(fen)析堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)熟(shu)(shu)狀(zhuang)況。

美國加利福尼亞堆肥質量委員會(CCQC)建議必須用兩項以上的化學/生物指標來評價堆肥的腐熟度［６］。他們發展了自己的CCQC腐熟度評價指標，這個指標由三部分組成：① 碳氮比；②A組測試指標中的至少一項；③B組測試指標中的至少一項。在進行A組和B組的測試之前，C/N的測試必須要達到小于或等于25。A組測試指標主要是表征堆肥中有機物質的降解程度，內容有CO2的釋放量、氧氣的消耗速率和自熱(selfheating)產生量。B組測試指標主要是表征堆肥產品可能會對植物產生的毒性的一些化學性質，內容有NH4+-N和NO 3--N的比例、氨濃度、揮發性有機酸的濃度及種子發芽或植物生長試驗。
2　幾種(zhong)快速實用的污(wu)泥堆肥腐熟(shu)度評價方(fang)法

雖(sui)然可以反映堆(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)熟度(du)的(de)(de)評(ping)價指(zhi)標眾多，關于腐(fu)(fu)熟度(du)的(de)(de)研(yan)究(jiu)方(fang)法也越(yue)來(lai)越(yue)先進復雜，但(dan)是針對每(mei)天都(dou)要(yao)(yao)大量(liang)產生的(de)(de)污水污泥的(de)(de)堆(dui)肥(fei)來(lai)說，很多方(fang)法需要(yao)(yao)耗費太多的(de)(de)時間，過程(cheng)也太復雜，不(bu)能適用于污泥堆(dui)肥(fei)腐(fu)(fu)熟度(du)的(de)(de)評(ping)價，因此(ci)需要(yao)(yao)找到更加快速、簡單(dan)并且比較可靠的(de)(de)方(fang)法。

Brewer等［7］給(gei)出(chu)的(de)(de)(de)(de)堆(dui)肥腐熟(shu)度的(de)(de)(de)(de)快速(su)測定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)義是：在一個工(gong)作(zuo)日之內給(gei)出(chu)有效的(de)(de)(de)(de)結果，方法經濟(ji)，只需要(yao)有經過簡單培(pei)訓的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)人(ren)員和容易操作(zuo)的(de)(de)(de)(de)設備，得到的(de)(de)(de)(de)結果要(yao)容易理解。能夠適用并比較有發展前途的(de)(de)(de)(de)快速(su)、實用的(de)(de)(de)(de)方法有以下(xia)幾種。

2.1　明膠測試法

測試(shi)的(de)方法(fa)為(wei)(wei)將(jiang)一定的(de)堆料(liao)樣(yang)品(250 mL,約一杯(bei))放入特制的(de)杯(bei)中(zhong)，在將(jiang)其(qi)密封前把一個塑(su)料(liao)的(de)測試(shi)器塞入其(qi)中(zhong)。該測試(shi)器中(zhong)有一條(tiao)化(hua)學明膠可以(yi)和杯(bei)中(zhong)堆料(liao)釋放的(de)CO2反應并改(gai)變顏(yan)色(se)，最(zui)后(hou)將(jiang)明膠的(de)顏(yan)色(se)和對應的(de)顏(yan)色(se)表(biao)對照(zhao)即可得(de)出(chu)結論。顏(yan)色(se)對照(zhao)表(biao)分為(wei)(wei)從1(生(sheng)堆料(liao))到8(腐熟(shu)堆肥(fei))等(deng)8個級別。

只要使用合理，這個(ge)(ge)方法可以基本滿足所有的標準，且可以在(zai)4個(ge)(ge)小時內得出(chu)結果，相對于它(ta)的花費來說這個(ge)(ge)方法能(neng)給出(chu)很好的數據。

2.2　自熱測試法

方法是(shi)(shi)將1 L的(de)堆(dui)(dui)肥樣品放入一(yi)個絕熱的(de)真空瓶中(zhong)，通過溫(wen)(wen)(wen)度計將每天的(de)溫(wen)(wen)(wen)度記錄下(xia)來，直(zhi)到(dao)溫(wen)(wen)(wen)度有連續的(de)兩天達(da)到(dao)最大值。用堆(dui)(dui)肥達(da)到(dao)的(de)最大溫(wen)(wen)(wen)度值減去室(shi)溫(wen)(wen)(wen)值，得到(dao)物料的(de)凈溫(wen)(wen)(wen)度增長值，通過觀察(cha)每天的(de)凈溫(wen)(wen)(wen)度增長值來判斷堆(dui)(dui)肥是(shi)(shi)否達(da)到(dao)了穩定和腐熟。堆(dui)(dui)肥腐熟后的(de)溫(wen)(wen)(wen)度增長值是(shi)(shi)很小的(de)。

雖然這(zhe)個方法最多(duo)需要(yao)的(de)(de)時(shi)間是(shi)6天(tian)(據(ju)報道平(ping)均是(shi)4～5天(tian))，但是(shi)測試(shi)所需的(de)(de)設備包括真空(kong)瓶都(dou)容易(yi)得到，而且測試(shi)結果顯(xian)示(shi)的(de)(de)是(shi)很直觀(guan)的(de)(de)溫度，具(ju)有很強的(de)(de)操作(zuo)性。測試(shi)所用的(de)(de)真空(kong)瓶雖然相對有些(xie)貴，但在首次投入(ru)使(shi)用后，以后再(zai)進行測試(shi)所需的(de)(de)費用是(shi)非常少的(de)(de)。

2.3　二氧化碳(tan)探測管法

將500 g的(de)堆肥樣品(pin)放(fang)入廣口瓶(ping)中，瓶(ping)塞是(shi)由橡(xiang)膠制(zhi)成，以(yi)便(bian)可(ke)以(yi)通(tong)過注射針抽(chou)(chou)取瓶(ping)中上部空間由堆體(ti)所釋放(fang)的(de)CO2氣(qi)體(ti)。抽(chou)(chou)取出的(de)氣(qi)體(ti)用專門的(de)CO2探測(ce)管(guan)(guan)測(ce)定濃(nong)度。這種(zhong)管(guan)(guan)中置(zhi)有遇見(jian)CO2就會(hui)變色的(de)化(hua)學試(shi)劑，最(zui)后只要是(shi)經過校準了的(de)管(guan)(guan)子就可(ke)以(yi)很快的(de)以(yi)百分數的(de)形式讀(du)出CO2的(de)濃(nong)度。

這是(shi)一個很有優勢(shi)的(de)測試方法，操作簡(jian)便(bian)，比(bi)較(jiao)有代表性。在推肥(fei)的(de)腐熟(shu)后期(qi)開(kai)始(shi)采樣測試，一天的(de)一個測試過(guo)程只要(yao)4個小(xiao)時(shi)。所測的(de)CO2濃(nong)度(du)只要(yao)達到足夠低的(de)程度(du)就(jiu)表明堆肥(fei)腐熟(shu)了(le)。所用的(de)測試管可以購(gou)得。這種方法也還在不斷的(de)發展研究中。

2.4　水溶(rong)性有機碳(tan)(DOC)的測(ce)定［8～9］

方法為，稱取一定(ding)(ding)重(zhong)(zhong)量堆(dui)肥鮮樣，按堆(dui)肥干物(wu)質重(zhong)(zhong)與雙蒸(zheng)水(shui)(shui)體積為1∶10(W(g)∶V (mL))加(jia)入雙蒸(zheng)水(shui)(shui)，在室(shi)溫條件下(xia)，水(shui)(shui)平(ping)振蕩2 h，然后在10000 r/min下(xia)離心10 min，上(shang)清液(ye)過0.45 μm的濾膜，濾液(ye)中的有機(ji)物(wu)就是水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)(xing)有機(ji)物(wu)(DOM)，其濃度的確(que)定(ding)(ding)采用(yong)TOC儀測(ce)定(ding)(ding)水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)(xing)有機(ji)碳(DOC)。

研究(jiu)發現［10］，污(wu)泥(ni)堆(dui)(dui)肥過程中水溶(rong)性有(you)機物的(de)變化(hua)較之(zhi)固相組分更能靈(ling)敏反(fan)映堆(dui)(dui)肥腐(fu)熟(shu)狀況，因此這個方法對(dui)于污(wu)泥(ni)的(de)堆(dui)(dui)肥有(you)一(yi)定的(de)針對(dui)性。堆(dui)(dui)肥腐(fu)熟(shu)時其DOC應(ying)降低到比較低的(de)程度。Bernal等［11］把DOC＜17 g/kg作(zuo)為(wei)堆(dui)(dui)肥腐(fu)熟(shu)的(de)指標，而(er)Hue & Liu［12］建立的(de)指標為(wei)＜10 g/kg，這要根(gen)據具體堆(dui)(dui)料的(de)差(cha)異(yi)而(er)制定不同的(de)標準。

3　結語

城市污(wu)水(shui)污(wu)泥的(de)(de)(de)妥善處置是一個亟待(dai)解決(jue)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)，污(wu)泥堆(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)土地利用方法是一個很好的(de)(de)(de)解決(jue)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)出路(lu)，并(bing)在近年來得(de)到(dao)了廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)研究和推廣(guang)。污(wu)泥堆(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)腐熟度問(wen)題(ti)是一個在實際(ji)操作中需要(yao)重點解決(jue)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)，關系到(dao)堆(dui)(dui)肥(fei)產品的(de)(de)(de)銷(xiao)售出路(lu)，并(bing)且堆(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)腐熟度是堆(dui)(dui)肥(fei)廠的(de)(de)(de)設(she)計(ji)、運行(xing)(xing)及(ji)堆(dui)(dui)肥(fei)過程控(kong)制的(de)(de)(de)重要(yao)依據，關系到(dao)堆(dui)(dui)肥(fei)廠的(de)(de)(de)建(jian)造成本及(ji)運行(xing)(xing)效率。

對堆(dui)肥(fei)腐(fu)熟(shu)度的(de)評價方法(fa)和指標雖然眾多，但是(shi)國內外仍然還沒有形(xing)成一(yi)個合(he)理統(tong)一(yi)的(de)標準。而對于(yu)大規(gui)模城市污水污泥堆(dui)肥(fei)來說，很多指標的(de)測試顯得時間過(guo)長(chang)也(ye)過(guo)于(yu)復雜，因此在(zai)污泥堆(dui)肥(fei)腐(fu)熟(shu)度的(de)評價中發展(zhan)快速、簡單并(bing)且比(bi)較可(ke)靠(kao)的(de)方法(fa)很有必要(yao)。

由于腐(fu)熟(shu)度的(de)(de)評價與堆肥系(xi)統(tong)密切相關，受堆肥原料、堆肥方(fang)式和(he)所(suo)用填(tian)充料的(de)(de)影(ying)響，每一種具(ju)體的(de)(de)堆肥都要根據實際情況確定合適的(de)(de)腐(fu)熟(shu)度評價方(fang)法(fa)。　

參考文獻

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