生活垃圾堆肥腐熟度评价标准

价更加全面、合理，故本文从物理、化学、生物 3 个方面选
取腐熟度评价指标来建立堆肥腐熟度评价标准，物理指标 选取 E4 / E6，化学指标选取 C / N 、NH4 + － N、生物可降解
指数( BI) ，生物指标选取耗氧速率、种子发芽指数( GI) ，
具体见表 1。
表 1 堆肥腐熟度评价标准
总指标层 目标层
后再采用土地还原法处理垃圾的方法因土地的减少、运输 ( 3) 色度。堆肥过程中堆料逐渐发黑，腐熟后的堆肥产品
费用的增长、环境污染和二次污染等问题日益严重而受到 呈黑褐色或黑色。Breimer 等提出一种简单的技术用于检
限制，而堆肥技术作为一个可以实现城市生活垃圾资源 测堆肥产品的色度［3］，但使用这种方法时要注意取样的代
随着城市的发展、燃料结构的改变和居民生活水平的 量挥发性脂肪酸是引起不快气味的主要成分之一［2］。堆
提高，有机垃圾成分比例的变化，对城市生活垃圾处理与 肥腐熟后，堆体内无不快气味产生，并检测不到低分子的
利用方式产生重要影响。传统的以焚烧、填埋和简单堆放 脂肪酸。堆肥产品具有森林腐殖土和潮湿泥土的霉味。
Ning Shangxiao ( Xinjiang University Resource and Environment Science College，Urumqi 830046，China) Abstract: The maturity is the extent of the finished compost，which directly influences the quality of compost． It is often used to indicate the degree of compost reaction in productive practice． The change of maturity is mainly embodied in the physical，chemical and biological aspects． So based on this three aspects，this paper establishes a relatively perfect and reasonable evaluation standard of compost to provide theoretical guidance for the evaluation of the compost degree in productive practice． Key words: Municipal solid waste; Compost; Maturity; Evaluation criterion
≤16 ＞ 20
≤0. 4 ≥0. 8
取决于堆肥中总有机碳 的含量、水 溶 性 糖 的 含 ≤2 ＞ 2. 7 量及堆肥的天数
生物指标
耗氧速率 ( μ L·L － 1·s － 1)
种子发芽指数 ( GI)
堆肥 过 程 中 氧 气 的 消 ＜ 60 耗量 测量种子发芽数和根长 ≥80%
＞ 100 ≤50%
到促进，以种子发芽( germination) 和根长度( root length) 计
算发芽指数 GI。在实际实验中，如果发芽指数 ＞ 50% ，就
可以认为堆肥中有机物含量降低到植物可以承受的范围;
如果≥85% ，则认为堆肥已经完全腐熟。
2 评价标准的建立
在参照上述研究成果的基础上，为了使堆肥腐熟度评
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安徽农学通报，Anhui Agri. Sci. Bull. 2012，18( 05)
生活垃圾堆肥腐熟度评价标准
宁尚晓
( 新疆大学资源与环境科学学院，新疆乌鲁木齐 830046)
摘 要: 腐熟度是指堆肥的完成程度，直接影响堆肥质量。生产实践中通常采用腐熟度来指示堆肥进行程度，腐熟度
的变化主要体现在物理、化学、生物这 3 个方面。该文从物理、化学、生物 3 个方面出发，旨在建立一个相对完善、合理
化、无害化、减量化的一条重要途径受到越来越多的重视。 表性。不过，堆肥的色度显然受其原料成分的影响，很难
1 评价指标的选取
堆肥是有机 质 经 过 矿 化、腐 殖 化 最 后 达 到 稳 定 的 过
建立统一的色度标准以判别各种堆肥的腐熟程度。( 4) 光学特性。Rajbanshi 等［4］ 以树叶为原料进行堆肥实验，
指标层
物理指标
E4 /E6
C/N
堆肥
NH4 + － N( g /kg)
腐熟 化学指标
度评
价指
生物可降解
标
指数( BI)
指标描述
堆肥在波长为 465nm 和 665nm 的吸光度的比值
测 定 堆 肥 TN 和 TOC 含量 测定堆肥鲜样的 NH4 + － N 含量
腐熟度等级 腐熟 未腐熟 ＞ 2. 5 ＜ 2
间高温阶段，随后是堆肥逐渐达到腐熟的稳定阶段。堆肥
网 腐熟后，堆体温度与环境温度趋于一致，一般不再明显变 t 化。但由于堆体为非均相体系，其各个区域的温度分布不 技 e 均衡，限制了温度作为腐熟度定量指标的应用，但其仍是 科 .n 堆肥过程最重要的常规检测指标之一。( 2) 气味。通常 w 堆肥原料具 有 令 人 不 快 的 气 味，在 运 行 良 好 的 堆 肥 过 程 卫 h 中，这种气味逐渐减弱并在堆肥结束后消失，其中低分子
的堆肥腐熟度评价标准，从而为生产实践中腐熟度的评价提供理论指导。
关键词: 生活垃圾; 堆肥; 腐熟度; 评价标准
中图分类号 S214. 9
文献标识码 A
文章编号 1007 － 7731( 2012) 05 － 28 － 02
Evaluation Standard of Compost Maturity of Municipal Solid Waste
1. 1 物理指标 ( 1) 温度。堆肥中的温度变化可分为 3 认为腐熟堆肥的 E6 应小于 0. 008。
个阶段: 升温阶段、高温阶段和降温稳定阶段。初期升温 1. 2 化学指标 ( 1) pH 值。许多研究者提出，pH 值可以
阶段堆体温度很快上升到 50℃ 以上［1］，接着维持一段时 作为评价堆肥腐熟度的一个指标。堆肥原料或发酵初期，
环- 作者简介: 宁尚晓( 1987 － ) ，男，山东泰安人，在读硕士研究生，主要研究方向: 区域污染控制与环境评价。 收稿日期: 2012 － 02 － 06
安徽农学通报，Anhui Agri. Sci. Bull. 2012，18( 05)
时，对种子发芽没有抑制作用。同样，电导率也是堆肥腐 熟度的一个必要条件。( 3) 有机质。堆肥化实际就是有 机质被微生物降解的过程，在堆肥过程中，堆料中的不稳 定有机质分解转化为二氧化碳、水、矿物质和稳定化有机 质，堆料的有机质含量变化显著。通常使用反映有机质变 化的参数有化学需氧量( Chemical oxygen demand，COD) 、 生化需氧量( Biochemical oxygen demand，BOD5 ) 。张所明 等［7］对垃圾堆肥的实验结果显示，COD 的变化主要发生 在 热 降 解 阶 段，在 随 后 的 阶 段 趋 于 平 稳。Lossin［8］ 对 畜 禽 粪便进行堆肥过程中，提出当堆料的 COD 小于 700mg / g 干堆肥时可以认为达到腐熟。Kasper［9］ 等认为腐熟的堆 肥产品中，BOD5 值应小于 5mg / g 干堆肥。但是，原料成分 对于 BOD5 的影响很大。有些固体废弃物原始 BOD5 值就 较低，使得这一参数与上述挥发性固体相类似，对于不同 原料的指标无法统一; 且测定 BOD5 的方法复杂而费时， 不能及时 反 馈 检 测 结 果，影 响 对 实 际 操 作 过 程 的 控 制。 ( 4) 氮成分变化。氮的损失对微生物有着本质的影响，氮 是微生物生 长 的 营 养 物 质，它 可 以 降 低 微 生 物 的 生 物 活 性，减少微生物的增长数量，甚至使微生物灭绝，最终影响 堆肥中有机质的降解。Zucconi 等 认 为 氨 态 氮 含 量 小 于 0. 04% 时堆肥腐熟［10］。( 5) 碳氮比。C / N 是最常用于评 价腐熟度的参数，有研究者认为理论上 C / N 在腐熟的堆 肥产品中像腐殖质一样约为 10，也有研究者认为微生物 体的 C / N 在 16 左右，在堆肥中多余的碳将被转变为 CO2 ， 腐熟的堆肥理论上应趋向于微生物菌体的 C / N，即 16 左 右。Allsion［11］等认为进入土壤的原料的 C / N ＜ 15 时就不 会破坏土壤中微生态的平衡。( 6) 生物可降解指数( BI) 。 生物可降解指数( BI) 由堆肥中总有机碳的含量( TOC) 、水 溶性糖的含量( SC) 及堆肥的时间决定:
BI = 3. 166 + 0. 039TOC + 0. 832SC － 0. 011d BI 可用来评价腐熟度，腐熟的堆肥 BI ＜ 2. 4，未腐熟 的堆肥 BI ＞ 2. 7。Garcia 等［12］ 的试验结果也与此基本相 似，其实验表明: BI 值在 2. 9 ～ 3. 7 的堆肥没有腐熟，而腐 熟的堆肥的 BI 值≤2。 1. 3 生物指标 ( 1) 耗氧速率。堆肥过程中，好氧生物降 解有机物，同时消耗氧气产生 CO2 。氧的消耗速率标志着 有机物的降解程度和堆肥反应的进行程度，因而，以耗氧 速率作为腐熟标准符合生物学原理。郑玉琪［13］等用发芽 指数验证表 明，在 堆 肥 高 温 阶 段 末 期，耗 氧 速 率 下 降 到 100μ L·L －1 ·s －1 以下，可以作为堆肥基本腐熟的标志。 耗氧速率作为堆肥腐熟度的评定依据，符合卫生学原理， 具有良好的稳定性、专一性和可靠性，受原料组分的影响 较小，易于在工程上应用。( 2) 发芽指数。由于堆肥产品 最终要在农业生产中施用，未腐熟的堆肥含有植物毒性物 质，对植物的生长产生抑制作用，而腐熟的堆肥则对植物