污泥生物質(zhì)-堆肥發(fā)酵試驗報告

1實驗?zāi)康尼槍χ性嚪磻?yīng)釜裝置亞臨界水處理污泥混合生物質(zhì)經(jīng)過軟體造立機(jī)得到的預(yù)處理樣品，接種成熟的發(fā)酵菌劑進(jìn)行好氧堆肥實驗，考察預(yù)處理樣品進(jìn)行好氧堆肥的發(fā)酵周期和發(fā)酵條件。2實驗材料2.1滅活生物質(zhì)混和污泥生物質(zhì)與污泥按體積比1:0.6在170℃下處理30min，經(jīng)過軟體造立機(jī)干燥處理，得到三批預(yù)處理樣品，堆體編號依次是:20130321、20130325、20130326。初始含水率為依次為65.12%、65.96%和69%。2.2堆肥腐熟劑市場購買。2.3試驗輔助工具溫度計，紅藍(lán)帆布，鐵鍬，粉碎機(jī)。3實驗方案預(yù)處理污泥混合生物質(zhì)接入腐熟劑并充分混合，堆放在廠區(qū)地面，外界溫度低時上面蓋著紅藍(lán)帆布保溫。每隔24h翻堆一次，并且每天上、下午用水銀溫度計各測溫一次，隔天取樣測其含水量。4試驗結(jié)果與分析4.1有機(jī)肥發(fā)酵過程堆體溫度變化接種前，預(yù)處理污泥混合生物質(zhì)呈褐色，咖啡味濃。由于外界溫度在10℃以上，接種后料溫升得很快，高溫期持續(xù)時間皆在12d左右。具體料溫變化如圖1～圖3所示。由圖1～圖3知，20120321批次在接種24h后堆溫就升到了30℃，不到48h就進(jìn)入了高溫期，高溫期一共持續(xù)了10d，料溫開始下降進(jìn)入腐熟期。20130325批次也是在接種48h后進(jìn)入高溫期，高溫期持續(xù)了11d后料溫下降進(jìn)入腐熟期。20130526批次大約在接種36h后進(jìn)入高溫期，高溫期持續(xù)約13d，之后料溫下降進(jìn)入腐熟期。圖120130321批次堆體料溫變化圖220130325批次堆體料溫變化圖320130326批次堆體料溫變化注：橫坐標(biāo)為堆肥天數(shù)(d)，縱坐標(biāo)為堆肥溫度(℃)4.2有機(jī)肥發(fā)酵過程含水量變化由于外界溫度較高，這次堆肥試驗是在室外進(jìn)行的。當(dāng)堆體處在高溫期內(nèi)，由于微生物呼吸強(qiáng)度大，水分蒸發(fā)速度也較快，堆體水分隨著時間而降低，到了堆肥結(jié)束后含水率可以降至35%以下。具體堆體含水率變化如圖4～圖6所示：圖420130321批次堆體含水率變化圖圖520130321批次堆體含水率變化圖圖620130321批次堆體含水率變化圖由圖4～圖6可知，三個批次堆體的含水率變化趨勢是一致的，都是隨著堆體發(fā)酵的進(jìn)行而降低，均可降至35%以下。4.3有機(jī)肥發(fā)酵堆體氣味和顏色的變化由于在堆肥之前，預(yù)處理樣品的含水率均在65%以上，故堆體開始升溫前皆有酸臭味，隨著堆肥的進(jìn)行、溫度的升高，在高溫期間三批堆體皆有較淡的氨味，很重的霉味。高溫期過后，霉味等氣味皆較淡。這是因為當(dāng)時外界溫度很低，堆體含水率又過高，導(dǎo)致厭氧菌繁殖，散發(fā)出酸臭味。隨著高溫菌的大量生長，就釋發(fā)出氨味。當(dāng)高溫期過后，氨味就漸淡，霉菌生長就有霉味了。堆體顏色先是棕色，在高溫菌大量繁殖期間，堆體中下部有較多的白色菌體，表面長有菌毛；高溫期結(jié)束后，堆體呈褐色。4.4干物質(zhì)損失分析三批堆體干物質(zhì)損失如表1所示：表1三批堆體干物質(zhì)損失率編號堆肥前干物質(zhì)量(kg)堆肥后干物質(zhì)量(kg)損失率(%)20130321/25101.579.4821.692013032666.7449.0626.46由表1可知，污泥生物質(zhì)好氧堆肥干物質(zhì)損失率在20%以上，即20130321和20130325兩個批次混合后干物質(zhì)損失率達(dá)到21.69%，20130326批次干物質(zhì)損失率更是達(dá)到26.46%，試驗數(shù)據(jù)與華農(nóng)陳正軍老師介紹的實驗值相符。這是因為好氧菌在大量的繁殖過程中需要消耗O2放出CO2，即好氧菌每消耗1分子O2就要多放出1分子C，故干物質(zhì)會減少。又由于堆體含水率較高，堆體O2不能充分的流動,從而導(dǎo)致厭氧菌大量繁殖產(chǎn)生揮發(fā)性酸，也能使一部分干物質(zhì)損失，故20130326批次的干物質(zhì)損失比20130321和20130325兩個批次的干物質(zhì)損失要多。堆肥過程中的問題與建議1)含水率高的原料堆肥過程中產(chǎn)生揮發(fā)性的有機(jī)酸，不但污染空氣，而且還導(dǎo)致干物質(zhì)的損失。這是由于堆體O2供應(yīng)不足，厭氧菌大量繁殖所引起。解決的方法基本上有兩種：一是降低原料的初始含水率，在堆肥過程中多翻堆幾次：二是改變堆肥方式，往堆體中通空氣保證堆體不缺氧即可。2)由于我們原料是市政污泥，那么在堆肥過程中必然會招致大量的蒼蠅，堆體里面也就會孵化出蛆蛆，給人一種不好的感覺。解決的方法是在堆體中添加球形芽胞桿菌等既能殺滅蒼蠅又不影響成品肥品質(zhì)的生物農(nóng)藥。3)由于我們的原料得特殊性，在堆肥過程中會結(jié)成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，故我們在翻堆時應(yīng)將大的團(tuán)狀物料搗碎便于發(fā)酵。翻堆應(yīng)將表面和底部的物料翻到中間，將中間的物料翻至表面。含水率高時(大于60%)，溫度超過50℃即要翻堆；含水率低時(小于60%)，溫度超過70