固体废物堆肥化及堆肥添加剂研究进展

2007-11-16 互联网 作者:李国学 李玉春 李彦富 A+  A-

①沸石对氨的吸收
沸石是一种含水的碱金属和碱土金属的架状硅铝酸盐矿物。沸石内表面远比一般颗粒的内表面大,每克沸石的内表面积竟有千余平方米,因此沸石的吸附量特别大。另外,沸石具有选择性吸附和筛分性能,特别是对H?O,NH3,HAS,C0,等高极性分子,具有很高的亲和力,即使在低相对湿度、低浓度和高温等不利条件下仍能吸附。
②脲酶抑制剂的应用
堆肥材料中,特别是畜禽粪便,含尿素和氨态氮较多,在堆制过程中,其中的一部分尿素在脲酶的作用下分解为NH4+,后又挥发损失掉。脲酶抑制剂对土壤脲酶活性具有很强的抑制能力,从而抑制尿素的转化率。近年来,国内筛选出10种有机无机脲酶抑制剂。其中酮氢酮、1,4-对苯二酚、邻苯二酚、对苯酮、硫酸铜等抑制率较高,平均达44.8%,与对照比较,差异达显著或极显著水平。
③其他吸收氨试剂的研究
中国和印度有向堆肥中加磷酸盐可减少氮素损失的报道,在20世纪70年代后,Fenn等从事无机盐类保氮作用的研究,证明钙盐具有保氮作用。所以在堆肥中加入过磷酸钙,可形成磷酸-铵的配合物从而减少氨挥发的损失,同时NH4+与交换复合体上的Ca2+,减少NH4+的损失。
(3)重金属钝化剂
污泥土地利用是当今国际上非常重视的污泥处置方式,防止重金属污染和危害一直是污泥施用中最重要的问题。因此,在污泥施入土壤前必须进行预处理,目前最常用的方法是进行污泥堆肥,国内有人根据固体废弃物的堆肥化原理及重金属的不同形态与生物有效性的关系。结合土壤重金属的污染治理方法,研究了在堆肥中添加粉煤灰、磷矿粉、草炭、沸石对重金属形态及重金属的生物有效性的影响。结果表明,对污泥中交换态重金属以粉煤灰、磷矿粉的钝化效果最好。粉煤灰使污泥与稻草联合堆肥中交换态Cu、Zn、Mn分别减少2.34%,7.8%,20.79%;磷矿粉使污泥与稻草联合堆肥中交换态Cu、Zn、Mn分别减少2.21,8.29%,10.36%。
2.4调理剂或膨胀剂
(1)调理剂
调理剂通常用于平衡堆肥原料中的含水率。堆肥过程中有机物的分解和微生物的生长繁殖,水是不可缺少的。其主要作用在于:①溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;②水分蒸发时带走热量,起调节堆肥温度的作用。堆肥原料水分的多少,直接影响好氧堆肥反应速度的快慢,影响堆肥的质量。对于低于堆肥所需的正常含水量的堆肥原料,一般直接添加水分或者添加含水量高的调理剂如粪稀,这种方法操作起来比较容易。而为了克服供料底物中的高湿度问题,许多方法也都是有效的:①可回流堆过肥的干物料,以调节起始混合物的水分含量;②可把干的调理剂如锯末或碾碎的垃圾、秸秆等加入高湿度的原料中如污泥和鸡粪);③可把膨胀剂如木屑和秸秆等加进高湿度的原料中,以维持堆垛结构的完整性和多孔性。
(2)膨胀剂
当含水多、颗粒细的废物堆制时,由于通气性差常常需要加入一些质地疏松的物质来增加通气性,即膨胀剂。常用的膨胀剂有锯末、作物秸秆、粉碎的废橡胶轮胎等。污水、污泥与畜禽粪便有共同的特点,即有机质和养分含量高,但因质地较细,含水量较高所以通气性较差,影响堆体中的氧浓度、降低微生物的活性。因而通常采用添加膨胀剂等方法来控制,增大堆体的孔隙度,便于空气流通。
3发酵素在堆肥过程中作用
采用商业添加剂博力1号发酵素作为接种剂,以秸秆和鸡粪为堆肥原料,分别进行了发酵素扩培与堆肥效果和直接添加发酵素堆肥效果试验。通过对温度、有机碳、碳氮比和发芽指数等多个堆肥腐熟度指标的测定和分析,得出如下结果:以20%发酵素添加比例进行发酵素扩培生产的发酵素堆肥产品具有明显的发酵素功能,可以作为堆肥的发酵素接种剂来使用,能够起到加快堆肥化进程,缩短堆肥时间,促进堆肥腐熟的作用。另外,从实际生产来说,可以明显的降低成本,提高经济效益。从添加发酵素堆肥效果来看,采用20%接种比例添加“堆肥发酵素”产品(换算成直接添加5%发酵素)也是可行的,较不加发酵素堆肥提前28d进入腐熟期,大大缩短了堆肥时间,减少对环境的污染。
4堆肥添加剂前景展望
近年来,关于堆肥添加剂的种类、作用和应用方面的研究,越来越受到国内外许多学者的重视,其应用前景是非常广阔的。但对于其在促进堆肥化进程,缩短堆制周期,提高堆肥质量方面却意见不一,有的持肯定态度,有的持怀疑态度,这方面还有待于在今后的试验中继续验证。我们希望关于堆肥添加剂的研究应该继续下去,希望开发出性能良好、可操作性强的添加剂,这对于一些有机肥生产企业来说,至关重要。另外,针对目前堆肥添加剂市场混乱的情况,有必要对其产品进行规范化和标准化,尤其是在引进国外菌种方面,要尽快建立法规,避免盲目引进国外一些添加剂进入国内市场,尤其是一些复合菌种。
参考文献:略

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