污泥是(shi)(shi)污水(shui)處(chu)理(li)后的(de)產(chan)物(wu)，酵(jiao)(jiao)母生產(chan)廢水(shui)主要來源(yuan)是(shi)(shi)在糖蜜的(de)預處(chu)理(li)、酵(jiao)(jiao)母發酵(jiao)(jiao)液的(de)分(fen)離及(ji)酵(jiao)(jiao)母乳(ru)的(de)真空過濾環(huan)節(jie)，其次是(shi)(shi)酵(jiao)(jiao)母生產(chan)過程中(zhong)的(de)清洗廢水(shui)。酵(jiao)(jiao)母發酵(jiao)(jiao)生產(chan)利(li)用的(de)是(shi)(shi)糖蜜中(zhong)可發酵(jiao)(jiao)利(li)用的(de)糖類物(wu)質(zhi)(zhi)，而不(bu)被酵(jiao)(jiao)母吸(xi)收利(li)用的(de)物(wu)質(zhi)(zhi)以及(ji)酵(jiao)(jiao)母新(xin)陳代謝產(chan)生的(de)代謝物(wu)質(zhi)(zhi)最終會(hui)隨廢水(shui)排放(fang)。糖渣和(he)污泥是(shi)(shi)酵(jiao)(jiao)母生產(chan)的(de)廢棄(qi)副產(chan)物(wu)，含有豐富的(de)氮、磷(lin)、鉀、鈣、鐵(tie)等(deng)無(wu)機(ji)微量(liang)元素以及(ji)腐植酸等(deng)有機(ji)物(wu)質(zhi)(zhi)，而且其產(chan)量(liang)大，成(cheng)分(fen)復雜，如(ru)何進行無(wu)害化(hua)(hua)(hua)、減量(liang)化(hua)(hua)(hua)、穩定化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)，使其變廢為寶，已(yi)引(yin)起越來越廣泛的(de)關注。而堆(dui)肥(fei)已(yi)成(cheng)為世界(jie)范圍內處(chu)理(li)有機(ji)固體廢棄(qi)物(wu)的(de)一種普遍工藝，固廢堆(dui)肥(fei)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)后再行土地應(ying)用是(shi)(shi)有機(ji)固廢無(wu)害化(hua)(hua)(hua)和(he)資源(yuan)化(hua)(hua)(hua)的(de)重(zhong)要途(tu)徑(jing)之(zhi)一。  

本文以酵(jiao)母生(sheng)產(chan)副產(chan)物糖渣和污(wu)泥為(wei)研究對象，采用(yong)開放式的(de)(de)條垛式堆肥進行(xing)堆肥化(hua)處理，為(wei)污(wu)泥糖渣的(de)(de)大規模堆肥化(hua)處理提供依據。  

污泥堆肥試驗裝置  

本(ben)試驗采用(yong)好氧條垛式堆(dui)肥，試驗地(di)點(dian)選在污泥脫水間室內自由空地(di)，自然(ran)通風順暢，面(mian)積大約(yue)1.5m2，混合堆(dui)料重約(yue)400kg，堆(dui)體高度約(yue)70cm，采用(yong)人(ren)工適時翻堆(dui)。  

試驗材料

(1)污(wu)泥堆肥原料(liao)：選取酵(jiao)母生產(chan)廢水(shui)(shui)處理的脫水(shui)(shui)污(wu)泥和(he)糖蜜發酵(jiao)后的糖渣(zha)，污(wu)泥采用陰離子混合型絮凝劑調節后帶式(shi)壓濾脫水(shui)(shui),污(wu)泥含(han)水(shui)(shui)率在80%左右，糖渣(zha)含(han)水(shui)(shui)率在30%左右。供試材料(liao)的理化性質如表(biao)1所(suo)示。  

(2)堆肥調(diao)(diao)理劑(ji)：試驗所選(xuan)調(diao)(diao)理劑(ji)為谷糠粉(fen)，含水率約(yue)8.15%，有機(ji)質約(yue)102.3%。  

(3)發酵菌(jun)種(zhong)：堆肥所選發酵菌(jun)種(zhong)為(wei)(wei)RW促(cu)腐劑，主要有枯(ku)草芽孢桿菌(jun)和米曲(qu)霉，菌(jun)劑用量約為(wei)(wei)萬(wan)分之一。  

污泥堆肥的配比  

根據(ju)堆(dui)(dui)料(liao)(liao)的含(han)水(shui)(shui)率控制要(yao)求,通(tong)過物(wu)料(liao)(liao)衡算(以堆(dui)(dui)料(liao)(liao)含(han)水(shui)(shui)率控制為(wei)依據(ju))確定(ding)污(wu)泥、糖渣(zha)和谷糠的質量比,使攪(jiao)拌后(hou)的初始物(wu)料(liao)(liao)含(han)水(shui)(shui)率在60%左右,同時加入適量的發酵菌種。表2給出了(le)快速(su)堆(dui)(dui)肥的推薦(jian)條件，表3是(shi)本次(ci)試(shi)驗的物(wu)料(liao)(liao)配(pei)比。  

試驗結果  

溫度變化  

溫度(du)是(shi)堆(dui)(dui)肥(fei)過(guo)程中重要(yao)影響因(yin)素之一(yi)，也是(shi)判定(ding)堆(dui)(dui)肥(fei)能否(fou)達到無(wu)害化要(yao)求的(de)(de)(de)最(zui)重要(yao)指(zhi)標之一(yi)。堆(dui)(dui)肥(fei)的(de)(de)(de)溫度(du)變化是(shi)反(fan)應發酵是(shi)否(fou)正常最(zui)直(zhi)接、最(zui)敏感的(de)(de)(de)指(zhi)標。由于它(ta)與水分(fen)、通透(tou)性以及其它(ta)各(ge)項堆(dui)(dui)肥(fei)控制因(yin)子都有(you)著及其密切的(de)(de)(de)聯系(xi)，所以它(ta)又是(shi)一(yi)個最(zui)復雜(za)的(de)(de)(de)因(yin)子。在(zai)堆(dui)(dui)肥(fei)過(guo)程中，溫度(du)主要(yao)是(shi)影響微生(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長，從而影響有(you)機廢物的(de)(de)(de)降解效(xiao)(xiao)率和處理效(xiao)(xiao)果。  

一般認為高溫(wen)菌對有機物的降解效率高于中溫(wen)菌，但(dan)溫(wen)度過(guo)(guo)高，容易導(dao)致嗜熱菌的死亡，從而影響處(chu)理效果，高溫(wen)堆(dui)肥最高溫(wen)度一般控制(zhi)在65℃以下。堆(dui)肥過(guo)(guo)程(cheng)中堆(dui)體溫(wen)度變化見表4。  

從(cong)表4可(ke)(ke)以(yi)(yi)看(kan)出(chu)，堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)溫(wen)(wen)(wen)度(du)隨時間呈現先增后減的(de)趨勢(shi)，約在(zai)(zai)第15天(tian)(tian)(tian)(tian)達到最大值(zhi)。其中(zhong)(zhong)在(zai)(zai)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)兩天(tian)(tian)(tian)(tian)后溫(wen)(wen)(wen)度(du)即可(ke)(ke)上(shang)升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)至50℃以(yi)(yi)上(shang)，并(bing)且50℃以(yi)(yi)上(shang)的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)可(ke)(ke)持(chi)續(xu)(xu)8天(tian)(tian)(tian)(tian)。55℃以(yi)(yi)上(shang)高溫(wen)(wen)(wen)期持(chi)續(xu)(xu)3天(tian)(tian)(tian)(tian)，一般來說，堆(dui)(dui)體溫(wen)(wen)(wen)度(du)保(bao)持(chi)在(zai)(zai)55℃條件下(xia)3天(tian)(tian)(tian)(tian)以(yi)(yi)上(shang)，堆(dui)(dui)料中(zhong)(zhong)所含病原菌就基本被(bei)殺滅，滿(man)足了(le)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)衛生學(xue)指標和堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)腐熟(shu)的(de)要求。從(cong)表4中(zhong)(zhong)可(ke)(ke)看(kan)出(chu)每天(tian)(tian)(tian)(tian)翻(fan)堆(dui)(dui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)高并(bing)不明顯，間隔(ge)兩天(tian)(tian)(tian)(tian)翻(fan)堆(dui)(dui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)高變化較明顯。因(yin)為翻(fan)堆(dui)(dui)頻率過(guo)高時，堆(dui)(dui)體內溫(wen)(wen)(wen)度(du)無法積(ji)聚，堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)效果較差。但堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)過(guo)程屬(shu)于好氧過(guo)程，翻(fan)堆(dui)(dui)頻率較低時，堆(dui)(dui)體內微生物活動受到抑制，也影響(xiang)堆(dui)(dui)體溫(wen)(wen)(wen)度(du)上(shang)升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。在(zai)(zai)本試驗(yan)中(zhong)(zhong)，根據堆(dui)(dui)體大小控制翻(fan)堆(dui)(dui)頻率，加入谷糠作(zuo)為填充料和促進發酵升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)(wen)的(de)菌種，保(bao)證了(le)堆(dui)(dui)體順利(li)升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)(wen)。  

含水率和PH值變化  

堆(dui)肥過程中含水率和PH值的變化見圖1所示。  

含水(shui)率由初期(qi)的(de)63.84%下降到53.44%，這是(shi)由于(yu)微生物(wu)的(de)代謝反應產生的(de)大量熱量將堆體內水(shui)分(fen)及有機物(wu)氧(yang)化產生的(de)水(shui)分(fen)以水(shui)蒸氣的(de)形式(shi)通(tong)過(guo)通(tong)風和攪拌而蒸發。  

pH值(zhi)(zhi)影(ying)響堆(dui)肥的進(jin)程(cheng)和腐熟(shu)程(cheng)度，其變化能夠比較直觀地(di)揭示堆(dui)肥進(jin)行(xing)的狀況，適宜的pH值(zhi)(zhi)可以(yi)使微生(sheng)物(wu)(wu)有效發揮(hui)作用，同(tong)(tong)時(shi)保留堆(dui)肥中的有效氮(dan)成分(fen)，pH過(guo)(guo)高(gao)或過(guo)(guo)低(di)都會(hui)影(ying)響堆(dui)肥的效率。本次試驗中堆(dui)肥的pH值(zhi)(zhi)一直穩定在5.9～6.6范圍內(nei)，當堆(dui)料(liao)(liao)的pH值(zhi)(zhi)處于6～9時(shi)，微生(sheng)物(wu)(wu)在反應系統中可有效地(di)發揮(hui)作用，同(tong)(tong)時(shi)能夠較少(shao)流失堆(dui)料(liao)(liao)中有效氮(dan)成分(fen)，在實驗過(guo)(guo)程(cheng)中pH值(zhi)(zhi)維持在6.0～7.0之間，不必對堆(dui)料(liao)(liao)的pH值(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)調整。  

有機質變化  

堆肥過程(cheng)中有機質變化見(jian)表5。  

在(zai)堆(dui)肥(fei)過程(cheng)(cheng)中，堆(dui)料中的(de)(de)不穩(wen)(wen)定(ding)有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)分解轉化為二氧化碳、水、礦(kuang)物(wu)(wu)質(zhi)和(he)穩(wen)(wen)定(ding)化腐殖質(zhi)，堆(dui)料的(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)質(zhi)含量(liang)(liang)變化顯著(zhu)。通(tong)常認為，堆(dui)肥(fei)過程(cheng)(cheng)中其有(you)(you)機(ji)(ji)質(zhi)含量(liang)(liang)的(de)(de)下降(jiang)(jiang)是(shi)堆(dui)肥(fei)腐熟的(de)(de)一個(ge)重要標志(zhi)。在(zai)堆(dui)肥(fei)進(jin)行至(zhi)第(di)4天(tian)(tian)、第(di)11天(tian)(tian)和(he)第(di)15天(tian)(tian)后，有(you)(you)機(ji)(ji)質(zhi)都有(you)(you)一定(ding)程(cheng)(cheng)度地降(jiang)(jiang)低，這(zhe)是(shi)因為微生物(wu)(wu)在(zai)適宜的(de)(de)溫(wen)度范(fan)圍內(nei)大量(liang)(liang)代謝活動，在(zai)噬(shi)溫(wen)菌和(he)噬(shi)熱(re)菌的(de)(de)作(zuo)用下,大量(liang)(liang)有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)質(zhi)被分解，所以隨著(zhu)堆(dui)肥(fei)的(de)(de)進(jin)行，有(you)(you)機(ji)(ji)質(zhi)都有(you)(you)一定(ding)程(cheng)(cheng)度地降(jiang)(jiang)低。  

重金屬變化  

表6可以看(kan)出(chu)，砷、鉛、鎘、鉻的含(han)量(liang)都降低了，說明在堆肥過程中(zhong)，大部分(fen)重(zhong)金(jin)屬(shu)都得到鈍化，所以含(han)量(liang)降低。但金(jin)屬(shu)汞的含(han)量(liang)卻有所增加，這(zhe)是(shi)因(yin)為在堆肥過程中(zhong)水分(fen)和(he)揮(hui)發性物質損失，以及堆肥后堆體(ti)體(ti)積變小，引(yin)起該(gai)金(jin)屬(shu)在堆體(ti)中(zhong)濃縮所致。  

植物毒性反應試驗  

未(wei)腐熟(shu)的(de)(de)堆(dui)肥含有(you)(you)植物(wu)(wu)毒(du)性(xing)物(wu)(wu)質，對種(zhong)子萌(meng)(meng)發(fa)、植物(wu)(wu)生(sheng)長產生(sheng)抑制作用(yong);腐熟(shu)堆(dui)肥植物(wu)(wu)毒(du)性(xing)物(wu)(wu)質減少或基本消(xiao)失(shi)，并出現促進(jin)種(zhong)子萌(meng)(meng)發(fa)和植物(wu)(wu)生(sheng)長的(de)(de)物(wu)(wu)質。植物(wu)(wu)毒(du)性(xing)與堆(dui)肥降解過程有(you)(you)關，需要適當的(de)(de)腐熟(shu)期消(xiao)除這種(zhong)植物(wu)(wu)毒(du)性(xing)。本試驗(yan)選用(yong)黃(huang)瓜種(zhong)子進(jin)行試驗(yan)，堆(dui)肥15天后(hou)，測(ce)得種(zhong)子發(fa)芽率為100%，發(fa)芽指數為58%，大于50%，表明堆(dui)料已達到腐熟(shu)，達到可(ke)以接受的(de)(de)植物(wu)(wu)毒(du)性(xing)程度。  

結論  

(1)污泥和(he)糖渣混合堆(dui)肥試驗具有可(ke)行性，通過控制污泥和(he)糖渣的添加比例使其初始含水(shui)率控制在60%左右，并(bing)加入(ru)一定(ding)的填(tian)充(chong)料和(he)發酵(jiao)菌種可(ke)順(shun)利實現堆(dui)肥。  

(2)在污泥堆肥過程中(zhong)，堆體pH值變化范圍在6～9之間，不必(bi)對堆料的pH值進行調整。  ;

(3)在污泥(ni)和(he)糖渣中加(jia)入谷(gu)糠(kang)作為(wei)填充料，以及加(jia)入發酵(jiao)菌種，有利于堆肥(fei)快速升溫。

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