5种好氧发酵调理剂对污泥发酵效果的影响

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5种好氧发酵调理剂对污泥发酵效果的影响

污泥堆肥化技术是 20 世纪 60 年代后期迅速发展起来的一项生物技术。它通过借助各种微生物

在特定的环境中对有机物进行分解，将污泥改良成稳定的腐殖质，用于改良土壤或肥田，在实

“ ” “ ” “ ”际应用中可以达到无害化、减量化、资源化的效果，经济、实用、不需要外加能源，因

此，该技术成为世界环保领域的研究热点。

好氧发酵是在有氧的条件下，借助好氧微生物进行高温发酵，具有处理时间短、无害化比较彻

底等特点。

在高温好氧堆肥工艺中，堆料通常不能满足堆肥过程所需的理化条件，尤其是污泥又具有细

腻、粘稠等不良特性，需要添加调理剂来调节物料的松散性、w(C)/w(N)比、含水率、堆肥养

分等，以保证堆肥的快速高效进行。因此，选择一种或几种来源广泛、价格低廉、调节效果较

好的调理剂，是促进污泥好氧发酵的有效途径。

本研究以城市生活污泥为原材料，分别添加不同性质的 5 种调理剂，进行好氧发酵，以检测其

对发酵效果的影响，从而选择出适用于天津地区的好氧发酵调理剂。

1 材料和方法

1.1 试验材料

好氧发酵试验在北方园林研究所的有机肥试验厂内进行，EM 菌剂购于北京 EM 生物菌剂有限

公司，调理剂均来源于天津郊县各有关单位；城市污泥取自天津市纪庄子污水处理厂的消化污

泥，污泥的理化性质见表 1。

1.2 试验方法及测定指标

本试验设 6 个处理，不设重复，调理剂分别为：调理剂 1 、调理剂 2 、调理剂 3 、调理剂 4、调

理剂 5 和对照。

将污泥与调理剂按照 7 3∶ （干质量比）比例混合，添加 EM 复合菌剂，搅拌均匀，取 1 m3 混

合物料装入水泥发酵槽。发酵物料中心预埋温度感应探头，每天早中晚分别采集不同处理的温

度数据，同时记录发酵室内外环境温度；发酵物料通风采用鼓风机方式，每隔 3 h 通风 1 h；定

期翻倒，翻倒时在发酵堆体内多点均匀取样，取样质量为 500g ，检测水分、有机质和 pH 值等

指标，测定方法按照农业部行业标准NY 525-2002 执行。

1.3 试验装置

北方园林研究所自建的好氧发酵水泥槽，其规格为：1.2 m×1.0 m×1.0 m，发酵槽一侧开门，槽

底装有通风装置，采用鼓风机和数控装置定时对槽内堆体进行通风。

2 结果与分析

2.1 不同的调理剂对发酵温度的影响

堆体温度变化是评价好氧发酵过程的重要评价指标之一，能够快速达到高温并维持一定时间是

好氧发酵得以顺利进行的重要因素。

一般来说，发酵过程中维持 55 ℃ 以上高温 5 d 以上，就能杀灭蛔虫卵和致病菌，达到国家卫生

标准。

在整个发酵过程中，1～4 处理组发酵温度高于 55 ℃ 以上的天数均超过5 d （表 2），分别为调

理剂 1(10 d)> 调理剂 3(9 d)> 调理剂 2 、调理剂 4（5 d ），且最高温度均超过60 ℃，满足好氧发

酵对温度的要求；调理剂 5 与对照处理组的发酵温度超过55 ℃ 的天数只有3 天，最高温度只

分别为 55.7 ℃、55.9 ℃，由于温度低，高温时间短，堆肥既不能充分腐熟，又达不到国家卫生

标准，这充分说明污泥发酵添加调理剂的重要性。

图1 中可以看出，调理剂 1 处理组的升温速度明显快于其他处理组，第3 天温度升至 55.3 ℃，

第5 天达到最高温度 64.7 ℃；其他处理组升温缓慢，在第一次翻倒后，温度下降，随后温度快

速上升，明显高于翻倒前温度。从整个曲线图来看，每次翻倒，都会使升温速率明显加快，因

为翻倒能够改善堆体中微生物群周围的分解底物和通气状况，使微生物活动更加旺盛，导致温

度升高。故在发酵的过程中，要定期进行翻倒，加快腐熟速率，缩短发酵时间。

整体来看，调理剂 5 在发酵过程中对温度无促进作用，与对照比无明显差异。调理剂 1～4 处

理组均起到了促进温度升高的作用，在最高温度、55 ℃ 以上高温天数等方面均显著高于对

照，其中，以调理剂 1 最为显著。

2.2 好氧发酵过程中含水率变化趋势

保持适宜的水分含量是好氧发酵的关键技术，有利于有机物的分解和微生物的生长和繁殖，并

在蒸发时带走热量，起到调节堆体温度的作用。大量研究结果表明，好氧发酵时含水率以 50%

～60%为最佳。

本试验混合物料装槽时平均含水率为 66.38%，这样的含水率对发酵是不利的。发酵前期，含

水率迅速下降，到发酵盛期1～4 处理组的含水率基本降到适宜水平，第4 次测量时，含水率

平均下降15.02 个百分点，调理剂 1 处理组下降最快，为 19.43%，与对照比具有显著差异；发

酵后期，调理剂 5 组含水率下降最为缓慢，到最后取样其含水率为最高，达到 49% ；其次为

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摘要：

5种好氧发酵调理剂对污泥发酵效果的影响污泥堆肥化技术是20世纪60年代后期迅速发展起来的一项生物技术。它通过借助各种微生物在特定的环境中对有机物进行分解，将污泥改良成稳定的腐殖质，用于改良土壤或肥田，在实“”“”“”际应用中可以达到无害化、减量化、资源化的效果，经济、实用、不需要外加能源，因此，该技术成为世界环保领域的研究热点。好氧发酵是在有氧的条件下，借助好氧微生物进行高温发酵，具有处理时间短、无害化比较彻底等特点。在高温好氧堆肥工艺中，堆料通常不能满足堆肥过程所需的理化条件，尤其是污泥又具有细腻、粘稠等不良特性，需要添加调理剂来调节物料的松散性、w(C)/w(N)比、含水率、堆肥养分等，以...

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