固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展

1、固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展 WORD文檔使用說明：固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展 來源于PDFWORDPDF轉(zhuǎn)換成WROD 本W(wǎng)OED文件是采用在線轉(zhuǎn)換功能下載而來，因此在排版和顯示效果方面可能不能滿足您的應(yīng)用需求。如果需要查看原版WOED文件，請訪問這里固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展 文件原版地址: 固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展|PDF轉(zhuǎn)換成WROD_PDF閱讀器下載農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報 "#*9 "" & " + ! ":" $ ":) !"#$%& "( )*$&q

2、uot;+,%-.$"%/0%1 %30固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展李國學(xué) ，李玉春 "，李彥富 "& 3 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源和環(huán)境學(xué)院； 北京市垃圾渣土管理處 + "3摘要：本文在綜合閱讀了國內(nèi)外幾十篇文獻的基礎(chǔ)上，對堆肥化的原理及影響因素做了介紹，在堆肥的影響因素中重點討論了添加劑的發(fā)展概況， 對近年來堆肥添加劑的種類和作用做了初步的總結(jié)。結(jié)果表明了近年來堆肥添加劑已 經(jīng)有了較大的發(fā)展， 根據(jù)其作用可分為微生物接種劑、 營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑、 膨脹劑 （ 疏松劑 ） 特定目的調(diào)節(jié)劑等。其作用可以 、 優(yōu)化堆肥過程的環(huán)境條件， 提高微生物活性； 加快

3、堆肥化進程， 促進堆肥的腐熟； 減少氮素?fù)p失， 保持養(yǎng)分含量； 調(diào)節(jié)堆 肥中各種營養(yǎng)元素的含量， 提高堆肥質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： 固體廢物；堆肥化；添加劑 中圖分類號： L%#: 文獻標(biāo)識碼： J 文章編號： )%" $ "#;* & "#* + #" $ #":" $ #:!"#$%& (% )(*+(,-.%/ (0 1(2." 3$,- $%" $-.(% (0 !"".-.#,MN O5BP/56 9 MN Q5P4R58" 9 MN Q28PS5"

4、; & 3 EB, BS T6DB5T46 287 68U-TB8168? D4-68469 ER-82 ,?5T6 V8-U6TD-?W9 X6-Y-8. #(;9 ER-82Z "3 X6-Y-8. B,-7 2D?6 J71-8-D?T2?-B8 6C2T?168? + !6,-7$&-! KR6 CT-84-C,6 287 6SS64?-8. S24?BTD SBT 4B1CBD?-8. 6T6 -8?TB75467 2S?6T 2 4B1CT6R68D-B8 6U2,52?-B8 _2D67 B8 ?68D 2T?-4,6D STB1 _B?R RB16 2

5、87 2_TB273 KR6 D?57W 468?6T67 B8 76U6,BC168? BS 4B1CBD? 277-?-U6D 21B8. 2, 6SS64?-8. S24?BTD 287 D5112T-67 42? 287 6SS64? BS 4B1CBD? 277-?-U6D3 KR6 T6D5,?D DRB67 ?R2?! ?R6 76U6,BC168? BS 4B1CBD? 277-?-U6D -D .T62? -8 T6468? W62TD3 EB1CBD? 277-?-U6D 428 _6 7-U-767 -8?B SB5T .TB5CD! -3 6 1-4TB_6 -8B45

6、,29 85?T-68? 27Y5D?9 _5,a-8. ?D 287 27Y5D? SBT DC64-2, 2-1D 244BT7-8. ?B ?R6 24?-B8 BS 4B1CBD? 277-?-U6D3 KR6 277-?-U6D R2U6 ?R6 24?-B8 B8 4B1CBD?-8. 2D SB,B-8.! BC?-1-8. ?R6 D-?52?-B8 BS 4B1CBD?-8. CTB46DD9 -1CTBU-8. ?R6 1-4TB_6 24?-U-?W9 2446,6T2?-8. 4B1CBD?-8. CTB46DD9 T6754-8. 8-? ,BDD6D9 T6?2-8

7、-8. 85?T-68? 4B8?68?9 27Y5D?-8. 2, a-87D BS 85?T-68? 6,6168?D -8 4B1CBD?9 -1CTBU-8. ?R6 b52,-?W BS 4B1CBD?3 89:(7",! DB,-7 2D?6Z 4B1CBD? 4B1CBD? 277-?-U6D目前，我國總有機廢物排放量為 ;3 * < ;*3 ; = #> ?，其中 蘊含粗有機質(zhì)為 "3 "% = #> ?，氮、磷、鉀總貯量約為 >%3 *; = 在這些有機固體廢棄物中， 從氮、 鉀養(yǎng)分資源來看， 磷、 占 #) ?。 主要地

8、位的是畜禽糞便， 其氮、 鉀總貯量約為 ) *# 萬 ?， 磷、 相 當(dāng)于 ; (*# 萬 ? 尿素， (;# 萬 ? 的過磷酸鈣和 * *># 萬 ? 的氯化 鉀； 占第二位的是城市生活垃圾； 其次是農(nóng)業(yè)秸稈， 其氮、 鉀 磷、 總貯量約為 (; 萬 ?。從有機質(zhì)養(yǎng)分資源來看， 占主要地位的是 農(nóng)業(yè)秸稈， 占第二位的是畜禽糞便， 第三位是城市生活垃圾 A 。 如 何處置這些固體廢棄物以保護環(huán)境是我國科學(xué)家面臨的重要 課題。我國是一個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國， 對肥料、 飼料、 能源有著巨 大的需求， 因而處理農(nóng)牧業(yè)廢棄物的目標(biāo)應(yīng)該是使之成為農(nóng)業(yè) 的資源返回農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中， 即農(nóng)用資源化。畜禽糞便

9、和秸稈這 類廢物分布廣， 廉價易得， 是進行堆肥和沼氣發(fā)酵的理想材料。堆肥原理及影響因素堆肥化 （ 是在微生物作用下通過高溫發(fā)酵使有 4B1CBD?-8.）3 堆肥的定義及原理 機物礦質(zhì)化、 腐殖化和無害化而變成腐熟肥料的過程， 在微生 物分解有機物的過程中， 不但生成大量可被植物吸收利用的有 效態(tài)氮、 鉀化合物， 磷、 而且又合成新的高分子有機物 腐殖 質(zhì)， 它是構(gòu)成土壤肥力的重要活性物質(zhì)。 3 " 堆肥過程的影響因素 （ ） E F G 比和 E F H 比 有機固體廢棄物含碳量一般為 ;#I < :I ，氮的含量變化卻很大，因而 E F G 比的變化也較 大， 一般均超過

10、 *#， 少數(shù)廢棄物的 E F G 比小于 *#， 如雞糞 E F G 比一般為 (3 #， 化纖污泥 E F G 為 (3 ()。 因此為了使參與有機物 分解的微生物營養(yǎng)處于平衡狀態(tài)，堆肥 E F G 比應(yīng)滿足微生物 所需的最佳值 ": < *: ， 最多不能超過 ;# ， 應(yīng)通過補加 G 素材料 （ 含氮較多的物質(zhì) ） 的方法來調(diào)整 E F G 比使其不超過 ;#， 畜禽 糞便、 肉食品加工廢棄物、 污泥均在可利用之列。 磷是磷酸和細(xì)胞核的重要組成元素，也是生物能 JKH 的收稿日期! "#" $ #% $ "# 作者簡介! 李國學(xué) &

11、 ()* + ， 教授， 男， 博士生導(dǎo)師， 主要從事廢棄物處 理與資源化、 綠色食品生產(chǎn)和土壤污染與防治等方面研究。 ,-./0 12-,3 4253 6753 48第 ! 卷第 ! 期 （） ! 水分含量的調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報!"#重要組成成分， 一般要求堆肥料的 * B C 比在 >" D $"= 為宜。 堆肥中適宜的水分含量是堆肥的關(guān) 鍵因素。大量研究結(jié)果表明， 堆肥合適的水分含量一般控制在 細(xì)菌生長和氧 ?=E D A=E 為佳。這時堆肥中的 *F! 生成速率、 的攝入量能達到最大。 （） # 溫度 對堆肥而言， 溫度是堆肥得以順利進行的重要 因素

12、， 溫度的作用主要是影響微生物的生長， 一般認(rèn)為高溫菌 對有機物的降解效率高于中溫菌， 現(xiàn)在的快速、 高溫、 好氧堆肥 正是利用了這一點。初堆肥時， 堆體溫度一般與環(huán)境溫度相一 致， 經(jīng)過中溫菌 $ D ! 1 的作用， 堆肥溫度便能達到高溫菌的理 想溫度 "= G D ?" G ，在這樣的高溫下，一般堆肥只要 " D ? 1 即可達到無害化。過低的溫度將大大延長堆肥達到腐熟的時 間， 而過高的堆溫 （ >=G ） 將對堆肥微生物產(chǎn)生有害的影響。 H （） 通風(fēng)供氧 通風(fēng)供氧是堆肥成功的關(guān)鍵因素之一。堆 肥需氧的多少與堆肥材料中有機物含量息息相關(guān)， 堆肥材料

13、中 有機 碳 愈 多 ，其 好 氧 率 愈大 。 堆 肥 過程 中 合 適 的 氧 濃度 為 最低為 AE ， 氧濃度一旦低于 AE ， 就成為好氧堆肥中微 $AE ， 生物生命活動的限制因素， 容易使堆肥厭氧而產(chǎn)生惡臭。 （） " 接種劑 堆肥發(fā)酵素 向堆料中加入接種劑可以加 快堆腐材料的發(fā)酵速度。向堆肥中加入分解較好的廄肥或加 能加快發(fā)酵速度。 在 入占原始材料體 $=E D !=E 的腐熟堆肥， 堆制中， 按自然的方式形成了參與有機廢棄物發(fā)酵以及從分解 產(chǎn)物中形成腐殖質(zhì)化合物的微生物群落。通過有效的菌系選 擇， 從中分離出具有很大活性的微生物培養(yǎng)物， 建立人工種群 堆肥發(fā)酵要素

14、母液。%,5&+, 比較添加纖維分解真菌和添加 固氮菌及溶磷劑對堆肥總氮和 * B I 的影響，其效果非常明 顯 J ! K 。 $ 為前蘇聯(lián)哈巴夫斯克推薦的利用植物性原料堆肥加 表 入發(fā)酵素的標(biāo)準(zhǔn)。其中發(fā)酵素由糠、麩子、糖、淀粉與由小麥 粉、 大豆粉、 玉米粉、 蛋白胨、 ! MCF 、 L N2OF 、 N/OF 按比例配 制的發(fā)酵母液混合后再發(fā)酵制成。 表 $ 植物性原料堆肥加入發(fā)酵素的標(biāo)準(zhǔn) %&() $ *+,-)+,./ 0.+ &11,/2 0)+3)/-&() )+ ,/-. 5,-8 4(&/- 3&-)+,&(產(chǎn)品名稱

15、木質(zhì)堆肥 秸稈堆肥 廄肥 木質(zhì)飼料 （ 鋸末 ） 原料含量 9 :2 ; <= <>= <= ?= $= #= $= #?= 方案 $ 麩子 發(fā)酵素 $ ! $ A > != > #= 方案 ! 麩子 發(fā)酵素 # $= # !=在堆肥物料中加入的微生物、 有機或無機物質(zhì)。根據(jù)其作用添 加劑可以分為接種劑、 營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑、 膨脹劑 （ 疏松劑 ） 調(diào)理劑 、 等。 !P $ 微生物接種劑 好氣性高溫堆肥是由群落結(jié)構(gòu)演替非常迅速的多個微生 物群體共同作用而實現(xiàn)的動態(tài)過程， 在該過程中每一個微生物 群體都有在相對較短時間內(nèi)適合自身生長繁殖的環(huán)境條件， 并 且對某一種

16、或某一類特定的有機物質(zhì)的分解起作用。 微生物的表面積體積比大， 代謝強度高， 數(shù)目巨大， 繁殖迅 速，在堆肥化過程中對有機物質(zhì)降解起主導(dǎo)作用。研究表明， 單一的細(xì)菌、 真菌、 放線菌群體， 無論其活性多高， 在加快堆肥 化進程中作用都比不上多種微生物群體的共同作用。因此人 們在人工條件通過接種方法提高堆肥微生物數(shù)量加速堆肥反 應(yīng)過程， 廣泛進行了接種效應(yīng)的研究 J # K 。按接種微生物對堆肥 的作用， 可以從以下四方面來考慮： （） 其目的是促進堆肥腐熟， 縮短堆 $ 堆肥過程的初期加入， 制周期 傳統(tǒng)的堆肥法堆肥腐熟的時間常需 ! 個月， 堆制過程中堆 肥周圍惡臭難聞， 污水流淌， 蚊蠅滋

17、生， 成為農(nóng)業(yè)環(huán)境中重要的 污染源。因此如何縮短堆制時間，使新鮮畜禽糞便快速腐熟， 是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急待解決的問題。由于傳統(tǒng)堆肥腐熟過程 主要是一個由自然微生物參與的生理生化過程， 因而有可能利 用添加外源微生物來加速該過程。 接種微生物促進堆肥腐熟的機理有： !提高堆肥初期微生 物的群體， 增強微生物的降解活性； "縮短達到高溫期的時間； #接種分解有機物質(zhì)能力強的微生物。一些從堆肥中分離出 來的高溫菌、 中溫菌、 放線菌和真菌常作為堆肥接種劑加速細(xì) 胞壁和木質(zhì)素、 纖維素水解， 促進腐殖化過程。目前應(yīng)用的主 要三種接種劑： 微生物培養(yǎng)劑， 營養(yǎng)添加劑， 有效的自然材料。 有效自然

18、材料主要是指糞便堆肥、 牛糞、 耕層土壤和菜園土壤 等， 其中含有種類極其豐富的微生物群體。 目前，國內(nèi)外對于堆肥接種劑的研究已經(jīng)有了較大的進 展， 明顯地促進了初期堆肥化進程和保持較高的降解速度。傳 統(tǒng)的自然堆肥法對于性冷牛糞不僅耗時長， 而且發(fā)酵溫度也不 高， 難以殺滅糞中所含的大量雜草種子和蟲卵病菌 J K 。 日本、 美 國等國家已經(jīng)開始利用專門微生物菌劑對性冷牛糞進行了高 溫堆肥發(fā)酵處理， 部分菌劑產(chǎn)品已打入我國市場。針對這一現(xiàn) 狀， 上海市農(nóng)科院環(huán)境科學(xué)研究所的沈根祥、 袁大偉等人在蘑 菇培養(yǎng)料微生物增溫發(fā)酵的基礎(chǔ)上， 篩選培養(yǎng)出了能促進性冷 牛糞高溫發(fā)酵的專門微生物菌群 （ 菌劑

19、 ） 并在牛糞堆肥中 ， M74 進行了試驗應(yīng)用。結(jié)果表明， M74 菌劑作用下， 在 牛糞發(fā)酵溫 度迅速上升， 并在一定供氧條件下， 始終保持 "" G 以上的高溫 發(fā)酵狀態(tài)；可使新鮮牛糞在 != 1 左右時間內(nèi)達到堆肥熟化要 求。 酵素菌也是一種理想的堆肥接種劑。 酵素菌技術(shù)是由日本 微生物專家島本覺也先生于 != 世紀(jì) = 年代研究開發(fā)，A= 年 代日漸成熟并廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、 人體保健、 環(huán)保等方面的微 生物應(yīng)用技術(shù)J" K（） 值 ? 4M微生物的降解活動， 需要一個微酸性或中性的環(huán)境條件。但大部分植物殘渣卻具有很高的酸性， 為 P " D 4

20、M ?P =。 因 此 為 了 調(diào) 節(jié) 原 料 的 4M 為 ?P "， 應(yīng) 向 每 噸 堆 料 中 加 =P ? D ?P $ :2 消石灰或 =P A D AP " :2 的碳酸鈣。利用秸稈堆肥， 由于秸稈在分解過程中能產(chǎn)生大量的有機酸， 因此需要添加石 灰中和。如果采用畜禽糞便作為氮源， 則其中的氨氣會中和堆 腐材料中的有機酸。!堆肥添加劑添加劑是指為了加快堆肥進程或 B 和提高堆肥產(chǎn)品質(zhì)量，。目前已在世界上二十多個國家推廣應(yīng)用。!"#李國學(xué)等 S 固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展!$% 年 # 月)MM# 年引入我國，短短的幾年時間，其推廣已覆蓋 !#

21、個省 （ 區(qū) ） 在種植業(yè)、 市、 ， 養(yǎng)殖業(yè)上都表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果， 并逐 漸拓展到人體保健、 環(huán)保等領(lǐng)域 / 4 0 。 酵素菌是由細(xì)菌、 真菌和放 線菌 % 類微生物的 !# 種益菌組成，他們在生理活動和新陳代 謝中產(chǎn)生多種酶和活性物質(zhì)， 例如， 淀粉酶、 蛋白分解酶和麥芽 糖酶， 以及維生素 R 類群及核酸等活性物質(zhì)。因此， 分解難溶 礦物質(zhì)、 纖維素等無機物和有機物能力增強， 從而提高了這些 物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率和利用率， 在短時間里分解轉(zhuǎn)化成為可供植物利 用的有效成分， 是快速堆制高質(zhì)量農(nóng)肥的催腐劑。 另外， 腐熟堆肥的回用， 可以改善堆肥初期的環(huán)境條件， 提 供馴化微生物， 從而提高微

22、生物活性， 也可促進堆肥初期的發(fā) 酵過程。 （） 保持微生物活性， 可以作為土壤的修復(fù) ! 堆肥后期加入， 劑 土壤里有 )$ $ 多種微生物， 其中有益菌， 也有有害菌 。 益/" 0目前， 國內(nèi)各廠家生產(chǎn)的酵素菌肥中的土曲子T 就是一種 以改良土壤為主的普通粒狀肥， 它是以山土 （ 或沸石、 頁巖 ） 經(jīng) 酵素菌發(fā)酵后制成的一種酵素菌肥 / L 0 。 除了自身含有多種營養(yǎng) 成分外， 還有多種分解酶， 能使土壤中各種有機肥和無機肥從 難溶礦質(zhì)養(yǎng)分變?yōu)樽魑锟晌盏酿B(yǎng)分。土曲子能提高土壤的 鹽基交換量， 改善作物根際土壤環(huán)境， 提高保水保肥能力， 對作 物生長發(fā)育有利。它還能分解化肥

23、、 農(nóng)藥的有害殘留， 減輕環(huán) 境污染， 防止作物病害， 克服作物的重茬病， 促進作物早熟。 （） 提高養(yǎng)分含量 % 減少堆肥過程中氮素?fù)p失， 畜禽糞便在堆制過程中會散發(fā)出大量惡臭物質(zhì)， 造成畜禽 糞堆肥惡臭的主要原因是氨的揮發(fā) / L 0 。在惡臭擴散的同時， 堆 肥中氮養(yǎng)分大量損失， 從而使堆肥的農(nóng)用價值降低 / N 0 。傳統(tǒng)堆 肥過程是一個自然微生物參與的生理生化過程， 因而能利用添 加外源微生物的辦法來調(diào)控堆肥過程中氮、 碳的代謝， 通過氮 素物質(zhì)分解為*+#, - * 后的氣態(tài)揮發(fā)損失來控制臭味的產(chǎn)生， 并保留更多的氮養(yǎng)分。 6?G7? / !、 M 0 分別比較添加纖維分解真菌和添

24、加固氮菌及溶 其效果非常明顯， 結(jié)果見表 磷劑對堆肥總 * 和 1 2 * 比的影響， !。菌和有害菌的數(shù)量是在不斷變化之中， 呈動態(tài)平衡狀態(tài)。如果 土壤中施用富含有益微生物的堆肥， 可以大大增加土壤里益菌 數(shù)量， 排擠和抑制有害菌的活動， 提高益菌的活動能量， 促進土 壤改良和培肥地力， 供給作物的營養(yǎng)更加全面豐富。表 ! 不同微生物制劑對堆肥效果的影響 6789: ! &:<= > (?;:A= B?<>8: C:C77=?>A >A <>BC>D=?AE C><:DD地點 堆肥材料 總氮 （ ） . + 不加調(diào)節(jié)劑

25、 增加纖維分解菌 + F： *:G H:9I? *:G H:9I? *:G H:9I? *:G H:9I? O7ACK P7A<I? P7A<I? +?DD7 QKA: *:G H:9I? *:G H:9I? *:G H:9I? *:G H:9I? *:G H:9I? *:G H:9I? O7ACK QKA: 高粱秸 , 麥秸 J7BKA 葉 稻秸 稻秸 日常農(nóng)業(yè)廢棄物 + 麥秸 , 水風(fēng)信子 稻秸 混合秸稈 蔗糖渣 麥秸 , 高粱秸 稻秸 稻秸 , 合歡 （ )） #S 切碎稻秸 不切碎稻秸 香蕉葉 日常農(nóng)業(yè)廢物 蔗糖渣 )5 #) )5 # )5 )" )5 &quo

26、t;! $5 "L )5 $ $5 M )5 %N $5 MN )5 %N )5 "! )5 )4 )5 %$ )5 !4 )5 M $5 "N )5 $N )5 4" )5 "4 )5 %$ )5 L4 $5 4% )5 %L )5 !$ )5 "! )5 "# )5 N! )5 N! )5 N" )5 LN )5 L! !5 N$ $5 4# )5 %# !$5 $ !$5 # !%5 M )"5 " !5 4 !N5 # #)5 $ !#5 $ %"5 $ !$5 4 )&quo

27、t;5 4 !5 ! !$5 $ !"5 ! )M5 % !$5 ) !45 $ )#5 % )"5 L )N5 M )!5 % )45 4 )N5 4 %$5 $ !$5 $ !#5 $ )!5 $ )5 4 )!5 ! )%5 % )"5 " )5 4 )"5 " %5 $ 加調(diào)節(jié)劑 不加調(diào)節(jié)劑 1 2 * 比 + 加調(diào)節(jié)劑RS 增加固氮菌和溶磷菌 +開始加入調(diào)節(jié)劑； +% 個月后取樣； +堆肥后 ) 個月加調(diào)節(jié)劑； +不完全腐解， 2 * 3 4)5 ) 1上海市農(nóng)科院環(huán)境科學(xué)研究所的趙京音等人作了微生物 制劑 & 促進

28、雞糞堆肥腐熟和臭味控制的研究。 其結(jié)果表明在 進行雞糞堆肥時添加微生物制劑， 能顯著加快堆肥的腐熟， 常 溫下堆制 !$ ( 即可；堆肥及其周圍的環(huán)境衛(wèi)生狀況得到極大 的改善，不滋生蠅蛆，不流淌污水，不散發(fā)臭味，發(fā)酵 )$ ( 左 右， 主要致臭源*+ - * 含量減少 #$. 左右， 氮素和有機質(zhì)的, #境質(zhì)量。 （） # 堆制法中微生物對有機污染物的清消 堆制處理法是在人工控制條件下， 對生物來源的固體有機 廢物進行好氧生物分解和穩(wěn)定化過程。在堆制過程中主要利 用多種微生物 （ 包括中溫、 高溫微生物 ） 的活動， 經(jīng)歷較長時間， 使多種有機物質(zhì)得到降解和轉(zhuǎn)化 / )$ 0 。目前， 國外

29、用堆制法處理 的土壤有機污染物質(zhì)包括石油燃料、 煤焦油、 雜酚油、 農(nóng)藥、 炸保留率顯著提高， 這不僅提高了堆肥的農(nóng)用價值， 也改善了環(huán)第 ! 卷第 ! 期 藥和火箭推進劑等。農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報!""分的 E F #! G" 比和 E F H! G 比分別為 !8 7" 和 -8 +/+， 黃瓜分別為 而果樹 （ 蘋果 ） 分別為 !8 ! 和 -8 "">。 通過添加 78 ,- 和 -8 "C/， 尿素調(diào)節(jié)堆肥原料的 E F #! G" 比和 E F H! G 比可以達到調(diào)節(jié)堆 肥產(chǎn)品的 E F #! G&

30、quot; 比和 E F H! G 比目的。因此添加尿素堆肥中 E F #! G" 比和 E F H! G 比值能滿足蘋果的需要。 因此， 在實際進行堆肥材料比例設(shè)計時， 針對堆肥過程中 適當(dāng)提高 E、 素含量及采取減少 E E、 等營養(yǎng)損失的特點， H H 素?fù)p失和 H 流失的技術(shù)措施，這樣才能堆制出滿足作物營養(yǎng) 要求的肥料。 !8 / 特定目的調(diào)節(jié)劑 （ ） 調(diào)節(jié)劑 7 I% 在堆肥過程中 I% 先變小，然后逐漸升高。在以廢物處理 為目的的大規(guī)模的堆肥時，調(diào)整 I% 值既無必要，在經(jīng)濟上又 不可能； 但如果堆肥產(chǎn)物是用于培養(yǎng)蘑菇或飼養(yǎng)蚯蚓時， 則需 以防止 I% 波動過大。常用的

31、 I% 值調(diào)節(jié)劑 要加入 I% 調(diào)節(jié)劑， 有 J(JG/ 、 石灰和石膏等。 （） ! 氮素抑制劑 前面曾提到過添加外源微生物可以調(diào)控氮、 碳的代謝， 從 而減少氮養(yǎng)分的損失。在這里我們要討論一下向堆肥中加入 一些無機制劑來控制氮素?fù)p失： !沸石對氨的吸收 沸石是一種含水的堿金屬和堿土金屬的架狀硅鋁酸鹽礦 物。沸石內(nèi)表面遠(yuǎn)比一般顆粒的內(nèi)表面大， 每克沸石的內(nèi)表面 積竟有千余平方米， 因此沸石的吸附量特別大。另外， 沸石具 有選擇性吸附和篩分性能， 特別是對 %! G、 / 、 ! &、 ! 等高 E% % JG 極性分子， 具有很高的親和力， 即使在低相對濕度、 低濃度和高 溫等不利條

32、件下仍能吸附 < 7/ = 。 " 脲酶抑制劑的應(yīng)用 堆肥材料中， 特別是畜禽糞便， 含尿素和氨態(tài)氮較多， 在堆 制過程中 ， 其中的一部分尿素在脲酶的作用下分解為E%,K ， 后 又揮發(fā)損失掉。脲酶抑制劑對土壤脲酶活性具有很強的抑制 國內(nèi)篩選出 7- 種有 能力， 從而抑制尿素的轉(zhuǎn)化率 < 7, = 。近年來， 鄰苯二酚、 機無機脲酶抑制劑。其中醌氫醌、 , B 對苯二酚、 7L 對苯醌、 硫酸銅等抑制率較高， 平均達 ,8 C. ， 與對照比較， 差 異達顯著或極顯著水平 < 7" = 。 #其他吸收氨試劑的研究 中國和印度有向堆肥中加磷酸鹽可減少氮素

33、損失的報道， 在 !- 世紀(jì) +- 年代后，3*66 < 7> = 等從事無機鹽類保氮作用的研 究， 證明鈣鹽具有保氮作用。所以在堆肥中加入過磷酸鈣， 可 形成磷酸 B 銨的配合物從而減少氨揮發(fā)的損失，同時E%,K 與 交換復(fù)合體上的 J(! K ， 減少E%,K 的損失。 （） / 重金屬鈍化劑 污泥土地利用是當(dāng)今國際上非常重視的污泥處置方式， 防 止重金屬污染和危害一直是污泥施用中最重要的問題< 7+ =在堆制處理過程中， 通過控制堆制的環(huán)境因素， 給微生物 提供一個較為良好的環(huán)境條件， 促進微生物的繁殖， 同時微生 物降解有機物物質(zhì)產(chǎn)生大量的能量 （ 主要以熱的形式產(chǎn)生

34、 ） 又 ， 提高了微生物代謝的速率，因而可以提高有害廢物的處理效 果。有機污染物在堆制過程中消失的兩條主要途徑： 生物降解 和非生物損失 （ 包括揮發(fā)、 瀝濾、 水解、 光解、 絡(luò)合和螯合等 ） 其 ， 中生物降解起著重要作用。目前， 對于可降解特定有機污染物 （ 及硝基芳香烴等 ） 的微生物 如農(nóng)藥、 石油烴、 多環(huán)芳烴 （ #$%&） 種群已有了較為深入的研究， 在其生物活性、 代謝途徑、 遺傳操 作等方面取得了一定的成果。 ()* 在對石油化工業(yè)產(chǎn)出的廢油進行生物治理時，篩選 出 ! 種可降解廢油的菌種， 其中有 + 種可以降解 ,-. 的廢油， 然后把這 + 種菌混合后， 可

35、降解"-. 的廢油， 如果將被廢油污染 的土壤和細(xì)菌混合培養(yǎng)物在一起培養(yǎng)約 /- 0 后，廢油的降解 率增至 +-. 。 123(45(60 等人在實驗中接種了 7-. 的白腐真菌 堆制 /- 0 后， 接種真菌處理 #8 9:40;0* 處理被石油污染的土壤， 對照中的最大 的苯并 < ( = 芘最大去除率可達 78 /> ?A B 7?0 B 7， 去除率只有 -8 C/ ?A B 7?0 B 7。 目前有關(guān)這方面的研究還多停留在實驗室、 小試階段， 距 實際應(yīng)用還有很大差距， 因此， 吸收先進的化工理論和技術(shù)， 對 堆肥處理工藝和設(shè)備進行研究， 縮短和簡化處理流程，

36、 創(chuàng)造和 完善新的高效低耗堆肥反應(yīng)器， 并且能夠應(yīng)用到有機污染物堆 制法原位生物修復(fù)， 也是今后的研究方向。 !8 ! 營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑 （ ） 起爆 ” 劑 7 “ 堆肥過程中有機物質(zhì)的降解是微生物活動的結(jié)果， 微生物 繁殖的快慢決定著堆制時間的長短， 而微生物繁殖的快慢又受 營養(yǎng)物質(zhì)豐缺的制約， 有效營養(yǎng)豐富， 微生物繁殖速度就快， 反 之則慢< 77 =。因而， 根據(jù)微生物的營養(yǎng)機理， 選用微生物易利用的有機物質(zhì)如糖、 蛋白質(zhì)以及適合有益微生物營養(yǎng)要求的化學(xué) 藥品， 按一定比例配制而成的營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑， 可以增加堆肥開始 時微生物的活性， 起到 “ 起爆 ” 效果 < 7- = 。 山

37、東省文登市土肥站研制開發(fā)催腐劑就是根據(jù)微生物的 營養(yǎng)機理， 選用適合有益微生物的營養(yǎng)要求的氯化亞鐵、 硝酸 鉀、 磷酸鎂等化學(xué)藥品， 按一定比例配制而成的化學(xué)制劑， 因拌 于秸稈等有機物中有加速腐爛的作用， 故定名為催腐劑 < 7! = 。它 是化學(xué)、 生物技術(shù)結(jié)合的邊緣科技產(chǎn)品， 不僅能殺滅秸稈中的 致病真菌、 蟲卵和雜草種子， 加速秸稈腐解， 提高堆肥質(zhì)量， 使 速效氮提高 7-8 /. ， 堆肥有機質(zhì)含量比碳銨堆肥提高 ",8 D. ， 速效磷提高 +>8 D. ， 速效鉀提高 >C8 /. ， 而且能定向培養(yǎng)鉀細(xì) 菌、 放線菌等有益微生物， 增加堆肥中活性有

38、益微生物數(shù)量， 使 堆肥中的氨化細(xì)菌比碳氨堆肥增加 !>" 倍，鉀細(xì)菌增加 ! 7/7 倍， 磷細(xì)菌增加 778 /. ， 放線菌增加 "8 !. ， 使堆肥成為高效活 性生物有機肥。 （） ! 添加尿素化肥調(diào)節(jié) E F #! G" 比和 E F H! G 比 一般來說， 不同作物類型對 E F #! G" 比和 E F H! G 比的要求 和比例不同， 如在一定目標(biāo)產(chǎn)量條件下， 番茄吸收主要營養(yǎng)成。因此， 在污泥施入土壤前必須進行預(yù)處理， 目前最常用的方法是 進行污泥堆肥， 國內(nèi)有人根據(jù)固體廢棄物的堆肥化原理及重金 屬的不同形態(tài)與生物有效性的關(guān)系

39、。結(jié)合土壤重金屬的污染 治理方法， 研究了在堆肥中添加粉煤灰、 磷礦粉、 草炭、 沸石對!"#李國學(xué)等 5 固體廢物堆肥化及堆肥添加劑研究進展!$% 年 & 月重金屬形態(tài)及重金屬的生物有效性的影響。結(jié)果表明， 對污泥 中交換態(tài)重金屬以粉煤灰、 磷礦粉的鈍化效果最好。粉煤灰使 污泥與稻草聯(lián)合堆肥中交換態(tài) (、)*、+* 分別減少 !, %&- ， ., /- ，!$, .0- ；磷礦粉使污泥與稻草聯(lián)合堆肥中交換態(tài) (、 )*、 分別減少 !, !1- ， !0- ， %#+* /, 1$, !, & 調(diào)理劑或膨脹劑 （） 1 調(diào)理劑 調(diào)理劑通常用于平衡堆肥原料中

40、的含水率。 堆肥過程中有 機物的分解和微生物的生長繁殖， 水是不可缺少的。其主要作 用在于： 參與微生物的新陳代謝； !溶解有機物， "水分蒸發(fā)時 帶走熱量， 起調(diào)節(jié)堆肥溫度的作用。堆肥原料水分的多少， 直 接影響好氧堆肥反應(yīng)速度的快慢， 影響堆肥的質(zhì)量 2 10 3 。對于低 于堆肥所需的正常含水量的堆肥原料， 一般直接添加水分或者 添加含水量高的調(diào)理劑如糞稀， 這種方法操作起來比較容易。 而為了克服供料底物中的高濕度問題，許多方法也都是有效 的： 以調(diào)節(jié)起始混合物的水分含量； !可回流堆過肥的干物料， 秸稈等加入高濕度的 "可把干的調(diào)理劑如鋸末或碾碎的垃圾、 原料中 （

41、 如污泥和雞糞 ）#可把膨脹劑如木屑和秸稈等加進高 ； 濕度的原料中， 以維持堆垛結(jié)構(gòu)的完整性和多孔性 （） ! 膨脹劑 當(dāng)含水多、 顆粒細(xì)的廢物堆制時， 由于通氣性差常常需要 加入一些質(zhì)地疏松的物質(zhì)來增加通氣性， 即膨脹劑。常用的膨 脹劑有鋸末、 作物秸稈、 粉碎的廢橡膠輪胎等。污水、 污泥與畜 禽糞便有共同的特點， 即有機質(zhì)和養(yǎng)分含量高， 但因質(zhì)地較細(xì)， 含水量較高所以通氣性較差， 影響堆體中的氧濃度、 降低微生 物的活性。因而通常采用添加膨脹劑等方法來控制， 增大堆體 的孔隙度， 便于空氣流通。2 1$ 3 2 1/ 3劑的研究應(yīng)該繼續(xù)下去， 希望開發(fā)出性能良好、 可操作性強的 添加劑，

42、 這對于一些有機肥生產(chǎn)企業(yè)來說， 至關(guān)重要。另外， 針 對目前堆肥添加劑市場混亂的情況， 有必要對其產(chǎn)品進行規(guī)范 化和標(biāo)準(zhǔn)化， 尤其是在引進國外菌種方面， 要盡快建立法規(guī)， 避 免盲目引進國外一些添加劑進入國內(nèi)市場， 尤其是一些復(fù)合菌 種。 參考文獻52 1 3 李國學(xué) , 有機固體廢棄物堆肥與利用研究進展 2 6 3 , 土壤與植物 2 營養(yǎng)研究新動態(tài) （ 第三卷 ） 3 , 中國農(nóng)業(yè)出版社， 100"， 7 %&%, %10 2 ! 3 89:;<9 = >, ?A?BC9*D ?E 4;9<F E;< :;BCGB ;*4 GH;I(;C9?*

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