固体废物堆肥及腐熟度评价

1.实验目的

通过固体废物堆肥，评判堆肥产品的腐熟程度，为堆肥进程和产品应用提供依据。

2.实验原理

本实验是在人工控制的条件下，依靠微生物代谢活动，将生物可降解的有机固体废物氧化分解，转化为稳定的腐殖质。堆肥物料腐熟后，将表现出相对稳定的物理、化学和生物性能，因此可采用包括物理、化学指标(如碳氮组分、阳离子代换量、腐殖化程度等)及生物学指标(如发芽指数、微生物种群数量等)进行堆肥腐熟度的评价。

3.实验材料

1)堆肥原料

鸡粪、猪粪、厨余垃圾、果蔬垃圾、生活垃圾等均可作为堆肥原料。进行初始原料性质分析前，可根据堆肥对含水率和营养物质的需求，按一定配比进行原料混合后，再开展堆肥实验。可用秸秆或落叶作为调节剂进行含水率和C/N比的调节，一般控制初始含水率为70%左右，初始C/N比为20～25,颗粒直径为1.5～3.0 cm。

2)其他材料

(1)仪器：振荡器、光照培养箱、酸式滴定管、烧杯、滤纸、堆肥腐熟度检测工具箱、游标卡尺和培养皿等。

(2)试剂：0.25 mol/L重铬酸钾溶液、1.84g/mL浓硫酸、0.2mol/L硫酸亚铁溶液、试亚铁灵指示剂。

其他材料见具体方法。

4.实验步骤

1)堆肥过程

将堆肥原料约100g样品，充分破碎，使之粒径小于0.5 cm,混匀后装入1L塑料容器内进行堆肥，每天进行2次翻动，并保证足够的通风、透气，每天测量堆肥温度，绘制温度随堆肥时间变化曲线，待温度经过高温期逐渐趋于稳定后停止堆肥，并从堆肥装置的上、中、下部采集样品，混匀，贮存于冰箱备用。

2)指标及方法

(1)含水率、TOC、TN和TP的分析的具体方法可咨询客服。

(2)种子发芽指数(germination index,GI)的测定。

根据堆肥的腐熟程度可以把堆肥过程分为三个阶段：

①抑制发芽阶段，一般在堆肥开始的1～13 d,此时种子的发芽几乎被完全抑制；

②GI迅速上升阶段，一般发生在堆肥后的26～65 d,种子发芽指数GI=30%～50%;

③GI缓慢上升至稳定阶段，当继续堆肥至超过65 d,GI可上升至90%。具体测试如下：

取10g烘干样品与蒸馏水按1:10(m/V)比例充分混合，在水平振荡器内振荡30 min,取滤液以3000 r/min离心5 min。吸取10mL上清液于铺有滤纸的培养皿中，放置10粒种子，用蒸馏水作为对照，要求至少两个平行样，并在30℃光照培养箱中培养2～3 d,用游标卡尺测量种子的根长，计算种子的发芽指数，结果计算如下：

种子发芽指数(GI)=[(C_处理×L_处理)/(C_对照×L_对照)]×100%

式中：c为种子发芽率，%；L为根长，mm。

(3)生物降解度(BDM)的测定。

①将已烘干的固体物质放在粉碎机里磨细，称取0.020g干原料于锥形瓶中，需要做3份平行样。

②分别准确加入0.25 mol/L的重铬酸钾溶液15mL,混合均匀后分别加入浓硫酸10mL,在振荡箱里振荡30 min,再分别加水稀释至100 mL左右，加入试亚铁灵指示液10滴，用硫酸亚铁溶液滴定，溶液颜色由黄色经绿色至刚出现砖红色不褪即为终点。计算公式为

BDM(%)=（V₀-V₁）×C×6.383×10^-3×100/W

式中：BDM为生物降解度，%；V₁为试样滴定体积，mL；V₀为空白试验滴定体积，mL；C为硫酸亚铁溶液浓度，mol/L；W为样品质量，g。

5.数据记录与处理

1)堆肥物料性质

将物料性质测定结果记录于表中。

*后介绍一下君翰科学仪器研发的堆肥腐熟度快速检测工具箱（试剂盒）

堆肥腐熟度检测工具箱又称堆肥腐熟度检测试剂盒，为君翰科学仪器研制的专利产品

该产品主要用于畜禽粪便、秸秆、污泥、厨余垃圾、有机固体废弃物等堆肥腐熟度的快速检测。

一、检测指标及原理

堆肥腐熟度：指示剂法；

检测分级：标准比色卡比较；

检测原理：样品经处理后制备成待测液，滴加反应试剂呈显色反应，与标准比色卡对照，判定腐熟度。

有机肥厂产品腐熟度检测，检测时间小于30分钟。

同时应用于农业面源污染治理项目、畜禽粪污资源化利用项目等。

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