污泥堆肥腐熟度的檢測評價
污泥堆肥產(chǎn)品必須腐熟,若腐熟不完全就施于農(nóng)田則易造成根部缺氧腐爛,并釋放出有毒物質(zhì),且增加土壤中某些重金屬離子的溶解性。當(dāng)前國內(nèi)深圳、無錫等地已建立了幾家污泥堆肥廠,因此建立污泥堆肥腐熟度評價標(biāo)準(zhǔn)既是保證農(nóng)田安全使用的需要,也是堆肥工藝改進(jìn)、產(chǎn)品市場化的客觀要求。
1 單項檢測參數(shù)
同濟(jì)大學(xué)李國建探討了堆肥過程中耗氧速率的基金頃目:上海市科學(xué)技術(shù)發(fā)晨基金重點項目測定,指出用耗氧速率容易區(qū)分開一次發(fā)酵期和二次發(fā)酵期,將其作為腐熟度指標(biāo)具有定量化的優(yōu)點。堆肥腐熟度評價指標(biāo)分為三類:物理學(xué)指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)。物理學(xué)指標(biāo)包括溫度、氣味、顏色;化學(xué)指標(biāo)包括化學(xué)需氧量、揮發(fā)性固體含量、易降解有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)物質(zhì)的變化、C/N等;生物學(xué)指標(biāo)包括微生物活性測試和發(fā)芽試驗。物理學(xué)指標(biāo)易于定性描述堆肥過程所處的狀態(tài),因此可作為試驗的經(jīng)驗判斷,但用作評價則缺乏可比性,因此尋找合適的化學(xué)指標(biāo)評價腐熟度是眾多研究者所努力的方向之一,這方面的研究比較廣泛深入。同時為了檢驗堆肥對植物的毒性,常用堆料中微生物活性的變化及對植物生長的影響來評價堆肥腐熟度,這就是所謂的生物學(xué)指標(biāo)。
國外關(guān)于腐熟度的檢測有一些商業(yè)檢測方法,比較著名的有Solvita測試法、Dewar 自熱測試法。
Solvita 測試法:該測試法由美國Woods End 研究實驗室提出并申請了專利,已廣泛應(yīng)用了二十幾年,有十三個國家采用了該方法,瑞典、丹麥、西班牙、挪威已經(jīng)將該方法作為官方測試方法。該測試方法以現(xiàn)代凝膠技術(shù)為基礎(chǔ),操作簡易、快速,可在4h內(nèi)得出結(jié)論。將樣品放入密閉小杯中并防入一個信號器,該信號器能反映CO2的存在(通過顏色),對照顏色表可得出結(jié)論,顏色對照表從1(生堆料)到8(腐熟堆肥)變化,讀數(shù)越大則腐熟程度越好。
Dewar 自熱測試法:基于最初歐洲的自熱測試標(biāo)準(zhǔn)方法,由Woods End 實驗室總結(jié)整理。先調(diào)節(jié)測試樣品的水分,然后插入一支溫度計,溫度計距瓶底大約5cm。樣品放入一個絕熱真空瓶中,這樣置于室溫至少5d,但不超過10d,并測試每天的最高溫度,其結(jié)果即為腐熟過程的最高升溫。該方法的缺點是測試結(jié)果只能區(qū)分腐熟和不腐熟,時間較長,但比較直觀,具有很強(qiáng)的操作性。測試結(jié)果分為I-V五個等級來評價。
此外還有其他測試方法,例如CO2探管測試法等。
2 綜合評價指標(biāo)
由于單項評價參數(shù)難以準(zhǔn)確評價污泥堆肥腐熟度,所以必須選擇幾項適當(dāng)合理的測試參數(shù)綜合評價污泥堆肥腐熟指標(biāo)。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李國學(xué)提出用化學(xué)和生物學(xué)參數(shù)相結(jié)合來評價堆肥腐熟度;Frost Donna Iannotti、L Wu等認(rèn)為腐熟度的檢測應(yīng)該包括腐熟程度的檢測和穩(wěn)定程度的檢測,腐熟程度的檢測主要側(cè)重于堆肥產(chǎn)品后續(xù)使用對植物的影響,如水芹植物毒性測試;穩(wěn)定程度的檢測則側(cè)重于生物學(xué)性質(zhì)和微生物活性,如耗氧速率。
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