白龙港污泥高温好氧堆肥腐熟度指标的探讨

本文通过对国内外关于堆肥腐熟度的研究现状进行广泛的调研，对现有的各种判断堆肥腐熟度的指标进行了分析比较，发现在堆肥腐熟度上，到目前为止还没有一个统一的判断标准。因此本文首先提出以氧弹法测试污泥燃烧热值作为堆肥腐熟度的判断指标。 本文进行了改变通风量和通风方式的污泥高温好氧一次发酵的对比实验，定期取样测试堆肥过程中各种传统指标如温度、含水率、pH、电导率(EC)、挥发性固体(VS)、固态总碳(TC)、好氧速率等，同时测定堆料的燃烧热值。对各个指标进行比较分析得出在强制通风的情况下，燃烧热值在堆肥过程中的变化具有一定的规律性，可很好的反映堆肥的腐熟过程。通过燃烧热值与其它传统指标的相关性分析，发现该指标与大部分传统指标的相关性很好，说明燃烧热值作为腐熟度的判断指标具有一定的代表性。 然而该方法只能从总体上反映堆肥的进程，为了寻找一个能够更加详细而准确的测试堆肥过程中物质的变化的方法，本文在氧弹法测试燃烧热值的基础上又提出了热重分析方法。 对于热重分析方法的研究，可分为两个部分。首先，对堆肥原料分别进行燃烧和热解分析，发现堆料在燃烧和热解过程中，失重主要发生在200℃～690℃之间，为有机物的析出。从失重速率(DTG)曲线中可以看出，有机物失重阶段又可分为两个部分，分别发生在200℃～400℃和400℃～690℃之间。根据结构复杂的有机物析出温度越高的原理，本文将在这两个阶段析出的有机物分别定义为易降解有机物和难降解有机物。且通过对燃烧和热解的DTG曲线的比较，发现热解分析中不同种类的物质对温度的反应更加灵敏，因此就更适合用于堆肥的腐熟度研究。其次，再次进行堆肥实验，定期取样测试多项指标。实验发现在堆肥过程中，易降解有机物呈逐渐下降的趋势，最后趋于稳定，且下降量相对较大；难降解有机物则是先增加后减少，最后达到相对稳定。同时，本实验对热重分析数据和燃烧热值数据以及其它常规数据进行了比较，发现彼此之间的相关性很好，因此本文认为热重分析能够详细判断堆肥中不同类有机物的变化，可用来判断堆肥的腐熟度。