第四章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
堆肥過程是在一定的溫度、濕度和pH條件下，利用微生物的作用使有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)降解，把廢棄有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)的生化過程。本試驗(yàn)考察了各因素在堆肥過程中的變化。
對(duì)數(shù)據(jù)分析如下：
當(dāng)物料比為73：25：2時(shí)
K11=19.25+14.59=33.84
K11平均=33.84÷2=16.92
當(dāng)物料比為84.5：12.5：3時(shí)
K12=22.41+17.94=39.9
K12平均=39.9÷2=19.95
所以極差R1=K11平均－K12平均=19.95－16.92=3.03
同理:
R2=4.79, R3=0.13
其中,R1、R2、R3分別代表物料比、通風(fēng)量、含水率的極差。
因?yàn)镽2值，所以得出通風(fēng)量是最主要因素。
4.1．溫度
溫度是影響微生物活動(dòng)和堆肥工藝過程的重要因素。對(duì)堆肥過程來講，溫度是其狀態(tài)的表觀體現(xiàn)。所有過程參數(shù)的控制都是為了使堆肥時(shí)堆體的溫度最快上升、維持適當(dāng)?shù)亩迅瘻囟燃绊樌叵陆怠Ｒ驗(yàn)槎洋w的高溫才能殺死其中的病原菌，在堆體適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)有機(jī)質(zhì)降解最快，同時(shí)在適當(dāng)?shù)那闆r下進(jìn)行水分的去除和堆肥溫度的下降，結(jié)束堆肥。
從堆肥的溫度變化情況看，堆肥都經(jīng)歷了完整的升溫、恒溫和降溫階段。從開始發(fā)酵，堆體溫度持續(xù)升高，在1-7天，溫度由17℃升至55℃；保持恒溫 55～60℃，持續(xù)18天左右；隨后堆體溫度下降到30℃。24天以后，堆體溫度保持平穩(wěn)，繼續(xù)監(jiān)測(cè)溫度，未見溫度有上升。說明堆肥已達(dá)穩(wěn)定。
堆肥過程中，寄生蟲和病原菌被殺死，在12天測(cè)定細(xì)菌數(shù)，結(jié)果見表４。實(shí)驗(yàn)表明，污泥堆肥經(jīng)過9、10、11三天的55℃高溫，即可殺滅決大多數(shù)的病原菌符合堆肥的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)，可以安全施用。
4.2．水分
在堆肥生態(tài)系統(tǒng)中，水分含量是一個(gè)重要的物理因素。水分對(duì)于有機(jī)物的分解和微生物的生長(zhǎng)繁殖是不可缺少的。堆肥中水分的主要作用在于：1.溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝；2.水分蒸發(fā)時(shí)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，甚至關(guān)系到好氧堆肥工藝過程的成敗，因此堆肥中水分的控制十分重要。在堆肥過程中，取污泥樣品，在105～110℃的烘箱中烘干4小時(shí)，稱量以烘干損失重量作為水分含量[1.2]。
從圖中總的水分變化趨勢(shì)可以看出，水分的變化不大，在69—75%之間變化，這也是微生物活動(dòng)的適宜條件。從圖2可以看出，在達(dá)到高溫44℃后，即第5天，大量微生物開始進(jìn)行有機(jī)質(zhì)的降解，出現(xiàn)了水分含量升高的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象完全符合有機(jī)質(zhì)的好氧分解會(huì)有水分產(chǎn)生的原理。C10H19O3N+12.5O2→10CO2+8H2O+NH3 隨后堆肥達(dá)到高溫55℃，水分含量基本保持不變。這說明，好氧微生物在適宜條件下，能迅速繁殖，進(jìn)行有機(jī)物的降解，放出熱量，以維持堆體高溫，同時(shí)也分解生成水分。到第17天，堆肥溫度開始下降，堆體的水分也略有降低，堆肥過程結(jié)束。
堆肥過程是在一定的溫度、濕度和pH條件下，利用微生物的作用使有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)降解，把廢棄有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)的生化過程。本試驗(yàn)考察了各因素在堆肥過程中的變化。
對(duì)數(shù)據(jù)分析如下：
當(dāng)物料比為73：25：2時(shí)
K11=19.25+14.59=33.84
K11平均=33.84÷2=16.92
當(dāng)物料比為84.5：12.5：3時(shí)
K12=22.41+17.94=39.9
K12平均=39.9÷2=19.95
所以極差R1=K11平均－K12平均=19.95－16.92=3.03
同理:
R2=4.79, R3=0.13
其中,R1、R2、R3分別代表物料比、通風(fēng)量、含水率的極差。
因?yàn)镽2值，所以得出通風(fēng)量是最主要因素。
4.1．溫度
溫度是影響微生物活動(dòng)和堆肥工藝過程的重要因素。對(duì)堆肥過程來講，溫度是其狀態(tài)的表觀體現(xiàn)。所有過程參數(shù)的控制都是為了使堆肥時(shí)堆體的溫度最快上升、維持適當(dāng)?shù)亩迅瘻囟燃绊樌叵陆怠Ｒ驗(yàn)槎洋w的高溫才能殺死其中的病原菌，在堆體適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)有機(jī)質(zhì)降解最快，同時(shí)在適當(dāng)?shù)那闆r下進(jìn)行水分的去除和堆肥溫度的下降，結(jié)束堆肥。
從堆肥的溫度變化情況看，堆肥都經(jīng)歷了完整的升溫、恒溫和降溫階段。從開始發(fā)酵，堆體溫度持續(xù)升高，在1-7天，溫度由17℃升至55℃；保持恒溫 55～60℃，持續(xù)18天左右；隨后堆體溫度下降到30℃。24天以后，堆體溫度保持平穩(wěn)，繼續(xù)監(jiān)測(cè)溫度，未見溫度有上升。說明堆肥已達(dá)穩(wěn)定。
堆肥過程中，寄生蟲和病原菌被殺死，在12天測(cè)定細(xì)菌數(shù)，結(jié)果見表４。實(shí)驗(yàn)表明，污泥堆肥經(jīng)過9、10、11三天的55℃高溫，即可殺滅決大多數(shù)的病原菌符合堆肥的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)，可以安全施用。
4.2．水分
在堆肥生態(tài)系統(tǒng)中，水分含量是一個(gè)重要的物理因素。水分對(duì)于有機(jī)物的分解和微生物的生長(zhǎng)繁殖是不可缺少的。堆肥中水分的主要作用在于：1.溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝；2.水分蒸發(fā)時(shí)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，甚至關(guān)系到好氧堆肥工藝過程的成敗，因此堆肥中水分的控制十分重要。在堆肥過程中，取污泥樣品，在105～110℃的烘箱中烘干4小時(shí)，稱量以烘干損失重量作為水分含量[1.2]。
從圖中總的水分變化趨勢(shì)可以看出，水分的變化不大，在69—75%之間變化，這也是微生物活動(dòng)的適宜條件。從圖2可以看出，在達(dá)到高溫44℃后，即第5天，大量微生物開始進(jìn)行有機(jī)質(zhì)的降解，出現(xiàn)了水分含量升高的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象完全符合有機(jī)質(zhì)的好氧分解會(huì)有水分產(chǎn)生的原理。C10H19O3N+12.5O2→10CO2+8H2O+NH3 隨后堆肥達(dá)到高溫55℃，水分含量基本保持不變。這說明，好氧微生物在適宜條件下，能迅速繁殖，進(jìn)行有機(jī)物的降解，放出熱量，以維持堆體高溫，同時(shí)也分解生成水分。到第17天，堆肥溫度開始下降，堆體的水分也略有降低，堆肥過程結(jié)束。