[科普中国]-中温堆肥

释义

中温堆肥主要利用嗜温性微生物作用的堆肥处理过程，温度范围为35℃～45℃。尽管中温好氧堆肥的有机物去除率比高温好氧堆肥的去除率低，但仍可达到较高的去除率，粪便中的有机物能得到很好的生化降解和矿化稳定，另外，中温好氧堆肥以腐熟时间的延长可换取能源的节约，对于反应器的节能以及在农村、偏远地区、风景区等推广使用具有重要意义。

中温堆肥的机理微生物是堆肥的主要作用者，对其分析有助于理解堆肥的有关特性。堆肥过程中生物量总体呈现先降低再升高最后降低的变化趋势。中温条件下，堆肥初期，由于环境的变化，微生物经历较长的趋于下降的自适应波动过程(约5 d)。适应新的环境后，在新陈代谢过程中对有机物进行生化降解，微生物开始生长和繁殖，生物量开始缓慢增加，在堆肥反应的第11天达到峰值。之后，由于底物降解基本完成，微生物进入内源代谢阶段，生物量开始下降，直到堆肥周期结束时仍有较高的生物量。堆肥过程中生物量变化的过程与有机物降解去除的过程吻合。生物量的增加与有机物去除率的升高呈显著正相关，说明中温好氧堆肥过程中有机物生物降解的本质特性。

对堆肥过程COD的变化进行拟合，可得到类似一级动力学方程，该动力学模型很好地反映了粪便中温好氧堆肥条件下COD的变化规律，从动力学的本质揭示了粪便好氧堆肥有机物生化降解的本质。2

中温堆肥过程的影响因素含水率和pH对粪便好氧堆肥有很大的影响。堆肥过程含水率要求稳定在50%～ 65%，pH 稳定在5~9，以保证好氧堆肥能够顺利进行。在整个中温好氧堆肥过程中，堆体含水率虽然有所下降，但在堆肥周期内仍能维持在50 %～60%。在整个堆肥过程中 pH 的变化幅度不大，基本稳定在7左右。含水率和pH变化甚至比高温下的变化更微小，说明中温好氧堆肥过程中物化条件更为稳定，有利于微生物的生长繁殖和有机物的生化降解。

应用在我国城市应用最广泛的是水冲式厕所，但在农村，尤其是缺水地区，传统旱厕仍然大量存在。水冲厕所的使用对改善人类的生活卫生环境、防止粪源性疾病的传播有一定作用，但也浪费了大量水资源；而传统旱厕存在脏、臭、不卫生的问题，严重影响国家提倡的社会主义新农村建设工程的实施。而好氧堆肥作为一种实用性技术，可用于生态厕所的卫生降解。该技术的应用不仅可以节约水资源，还能有效消除病原菌疾病的传播，同时，堆肥产物含有较高的土壤营养元素氮、磷等，能够作为肥料和土壤改良剂。从节约能源，便于生态厕所的普及和推广的角度考虑，一般生态厕所都略去加热装置，使其反应温度更接近于自然堆肥(35℃左右)。因此，从物质回收和资源化的角度出发，应用堆肥化的方法建造中温(35 ± 2℃ )生态厕所代替传统旱厕和水冲式厕所处理人的粪便是符合循环经济理念的良好手段。

在堆肥周期内，病原菌得到很好的灭活，能得到无害堆肥产品，同时强制通风好氧堆肥可以有效减少粪便的总固体量、生化降解粪便中的有机物，实现粪便的生态卫生处理，此堆肥反应器的中试结果表明，以好氧反应器为基础生态卫生厕所在干旱地区有应用和推广的可行性。3