城市生活垃圾堆肥腐熟度综合评价指标与评价方法的研究

因为城市生活垃圾处理的滞后,许多城市都发生了“垃圾围城”的现象,城市生活垃圾问题已成为困扰全球各国城市发展的焦点与难点。堆肥是符合可持续发展战略的城市生活垃圾处理办法。施入土壤的堆肥产品必须是腐熟的。未腐熟的堆肥产品C/N比较高,施入土壤会造成植物缺氮,而且会引起微生物的剧烈活动导致氧的缺乏,产生极端厌氧环境影响根系的生长。因此必须保证堆肥产品的腐熟。 堆肥腐熟度的判断方法可分为物理指标、化学指标和生物学指标等。研究者们发现,由于堆肥原料的复杂性,仅用单一指标难以建立堆肥腐熟度的判断标准。 本文以生活垃圾作为原料,以通气静态仓式堆肥工艺进行了6次堆肥实验。通过测定和分析堆肥过程中温度、含水率、挥发分(VS)等工艺参数的变化,研究了pH值、电导率(EC)、碳氮比(C/N)、铵态氮(NH4+-N)和耗氧速率(OUR)等参数在堆肥过程中的变化情况。通过实验得出了如下的结论: ①堆肥过程中部分参数的变化情况; 通过分析堆肥过程中挥发分、pH值、EC、碳氮比、氨氮含量和耗氧速率等参数的变化规律,可以看出在不同的堆料中,挥发分的变化具有相同的规律,但因为堆肥原料的不同,堆肥结束时挥发分的数值差别较大;pH值的情况也是如此; EC值在堆肥的过程中的变化规律不同 实验数据表明在通气静态仓堆肥条件下,堆肥过程中的C/N、 NH4+-N 和OUR的变化趋势比较明显,而且在堆肥结束时的数值趋于一致。堆肥结束时堆料的C/N在15左右,NH4+-N含量低于0.5g/kg,OUR值低于0.02 %/min。 ②建立了适合重庆地区城市生活垃圾特点的堆肥腐熟度判断标准。 1)选定表观指数、C/N、NH4+-N和OUR四个指标来判断堆肥产品的腐熟度。并证明四指标是相对独立的。 2)四个指标的分级方法的建立 通过对几个已经充分腐熟的样品,如土壤、填埋十几年的生活垃圾和堆肥后放置一年的堆肥产品等的表观参数等指标的测定,建立四个指标的分级方法。 3)用模糊数学的方法进行综合,建立综合评价参数。 4)堆肥产品的表观指数等指标按照建立的分级指标进行分级,然后用模糊数学 的方法对产品的腐熟度进行综合判断,可以计算出堆肥产品在腐熟、较好腐熟、基本腐熟、未腐熟四个级别中的隶属度,判断堆肥产品的腐熟程度。