糞便與生活垃圾混合堆肥氮轉(zhuǎn)化與腐熟度

采用靜態(tài)倉強(qiáng)制通風(fēng)進(jìn)行糞便和生活垃圾混合堆肥，以玉米秸和石灰為調(diào)理劑，考察堆肥過程的氮轉(zhuǎn)化與腐熟度。試驗(yàn)結(jié)果表明：堆肥中氮的損失量為26%~49%，堆體高溫期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致氮的損失增加。添加石灰使堆肥前期的氮損失率增加，但加快了堆肥過程，總氮的損失沒有加大。水溶性氨氮含量在堆肥升溫期出現(xiàn)峰值5.61mg/gdw，堆肥結(jié)束時(shí)氨氮含量小于0.34mg/gdw；堆肥中硝態(tài)氮主要在降溫期和腐熟期形成，達(dá)到1.84~4.05mg/gdw。氨氮和硝態(tài)氮之比小于0.16和水溶態(tài)有機(jī)碳與總氮之比小于1.10，較適合作為糞便與垃圾的混合堆肥腐熟指標(biāo)。

　　我國(guó)城市糞便清運(yùn)量逐年上升，2009年達(dá)到0.21億t。目前，國(guó)內(nèi)外城市糞便的處理場(chǎng)，大多采用粗過濾、除砂、除泥脫水等程序與市政管網(wǎng)排放相結(jié)合的工藝。脫水機(jī)排出的干渣由堆肥廠收購，制成有機(jī)肥回收利用。從有機(jī)質(zhì)、氮磷等作物營(yíng)養(yǎng)含量，原料來源和生產(chǎn)成本看，糞便堆肥優(yōu)勢(shì)明顯。糞便的碳氮比低，可以與生活垃圾混合堆肥。楊天學(xué)等研究表明：生活垃圾與畜禽糞便聯(lián)合好氧堆肥有利于堆肥的進(jìn)行和堆肥產(chǎn)品品質(zhì)的提高。賈隨堂等用少量人糞便調(diào)理垃圾堆肥獲得相近結(jié)果。
　　減少氮素?fù)p失一直是堆肥研究中的熱點(diǎn)之一。通過采用合適的堆肥系統(tǒng)和調(diào)理劑可以減少氮的損失。如加土和爐渣可以降低鮮牛糞堆肥中氮素的損失。固相和水浸提液的C/N比和無機(jī)氮、小分子有機(jī)酸等指標(biāo)也廣泛應(yīng)用于堆肥腐熟度的研究。以人糞便為主要堆肥原料的相關(guān)研究較少。本研究采用強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)倉為堆肥試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行糞便和生活垃圾混合堆肥。考察堆肥過程氮素的轉(zhuǎn)化，并探討相關(guān)指標(biāo)用于糞便和垃圾混合堆肥的腐熟度評(píng)價(jià)的可行性。
1試驗(yàn)材料與方法
1.1試驗(yàn)裝置
　　強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)倉采用具有保溫外層的UPVC圓柱筒，直徑300mm，高度1.2m，有效容積84L，下部設(shè)有滲濾液排放口，上部設(shè)有錐形集氣罩。使用布?xì)獍搴凸娘L(fēng)機(jī)進(jìn)行正壓鼓風(fēng)。采用時(shí)間—溫度反饋的控制方式，設(shè)定溫度60℃。當(dāng)主發(fā)酵期結(jié)束，堆體溫度降至環(huán)境溫度時(shí)，堆料進(jìn)入后腐熟倉。后腐熟倉直徑400mm，高度0.5m，有效容積60L，不通風(fēng)，約一周翻堆一次。
1.2試驗(yàn)材料
　　堆肥用垃圾取自居民區(qū)。經(jīng)手工分選去除金屬，塑料袋，玻璃瓶和石塊等雜物，破碎至2~3cm小塊。糞便取自哈爾濱市露天公廁，基本性質(zhì)如下，COD：23193~41039mg/L，BOD：16735~16957mg/L，TN：3060~4370mg/L，pH：7.9~8.1，脫水后含水率約80%。
　　首先用稻草在強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)倉底部穿孔板上鋪設(shè)10cm的墊層。按照表1所示的堆肥原料配比將堆肥原料按比例混合后裝入靜態(tài)倉。在堆體頂部鋪設(shè)3cm的熟堆肥，起到保溫和除臭的作用。