粪便与生活垃圾混合堆肥过程控制

采用温度控制器和温度传感器测定堆体温度，每天测定2次。在堆肥过程的不同时间，从中层测温取样孔采集样品；除去石块等杂物，将样品分成2份，分别测定含水率、pH，取平均值。含水率测定：取约100g鲜样，在105℃下烘24h测定其含水率。pH测定：取2～5g鲜样，按照每克鲜样3mL去离子水的比例用去离子水浸提，振荡0.5h，用pH计测定上清液pH。
2结果与讨论
2.1堆肥过程的温度变化
温度是堆肥过程最好的控制参数，具有简易性和可信赖性。堆体温度在55℃下保持3d以上(或50℃以上保持5～7d)，是杀灭堆料所含的致病微生物，保证堆肥的卫生学指标合格和堆肥腐熟的重要条件。堆体的温度变化如图2所示。

图2堆体温度变化曲线
5种堆料配比的中层温度都达到了50℃，并保持了5d以上。1#堆体第7天由于环境温度突变，堆体温度下降，经过3d才恢复；2#、3#、4#堆体在堆料中添加了石灰，减弱了堆肥初期的酸化现象，最高温度均达到了60℃，相对于石灰添加量为4%的2#堆体，石灰添加量为2%的3#、4#堆体升温更迅速，只用3d就达到了50℃。
2.2通风方式对堆肥温度的影响
由图2可知，采用正压鼓风的1#堆体，上层升温较中层和下层快，堆肥过程中由于堆料体积减小，高度下降，堆肥达到最高温时上层已没有堆料，但中层最高温度达到57℃，下层只达到49℃。采用正压鼓风的3#堆体，虽然下层温度在50℃保持5d，但仍与上层存在7℃的温差。采用负压抽吸的4#、5#堆体，则有不同的现象，中层温度最高，下层稍低，上层最低，但层间的温差稍小于正压鼓风，人工测定堆料上层温度，可以达到50℃，但5#堆体不能保持5d。正压鼓风有将热气推向堆顶的趋势，堆料底部温度较低，而负压抽吸则相反，堆料顶层热量容易排出，堆料底部热量容易聚集。
黄启飞等[12]对强制通风静态垛堆肥系统的堆体温度等值线图研究表明，温度从下至上形成一个梯度，堆体底部温度较低，0.4m以上温度较高。SESAY等[13]、VELIS等[14]使用负压抽吸和正压鼓风的联合通风方式、温度反馈控制进行城市垃圾静态堆肥试验，与只有正压鼓风对比，联合通风温度更高，分布均匀。但这种控制方式，设备投资高，操作难度较大，不易推广。本试验得出，以粪便和城市垃圾为原料堆肥，采用负压抽吸方式堆体温度分布更均匀。
2.3堆肥过程的温度控制
由于试验中的下层温度测试点距离布气板还有0.2m，负压抽吸上层温度测试点距离装仓堆料顶层0.3m，堆肥过程中由于堆料体积减少，高低下降，其距离约为0.2m，测温取样孔以下(或以上)的堆料温度会更低，很难达到无害化的要求。为了确保堆料全部无害化，可以控制测温取样孔处温度(如中层温度)高于卫生指标中的50℃标准。但是生产中，堆体的温差会更大，可达25℃[15]。由于各位置的降解速率不同，即使控制中层温度70℃也未必能保证底部完全无害化。除了延长堆肥时间，占用场地外，还存在着温度过高、微生物活性下降、堆料腐熟不好的缺点。
本试验采用回流堆肥处理方法确保堆料全部无害化，需回流的堆料处于堆体上部和下部的0.2m，这部分堆料温度未达到50℃以上，或保持不足5d。主发酵结束堆料出仓时，可以看出这部分堆料虽然表观较疏松，但有部分结块，手感稍粗，明显有臭味，无腐殖气息。将这部分未腐熟堆料混入下次堆料中再次堆肥，约占堆料体积的20%。
2.4堆肥过程中含水率的变化
堆肥过程的含水率是有机物的氧化分解产生水分而升高和通风作用以水蒸气的形式挥发而降低2个方面因素迭加的结果。表2是堆肥起始和结束时的堆体含水率变化。
表2堆肥起始和结束时的堆体含水率变化