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本文对好氧高温堆肥处理餐厨垃圾和牛粪生产有机肥料进行了研究。自行设计的堆肥装置,保温效果良好,可控制通风量并连续监测温度变化,保证堆肥顺利进行。堆肥采用一段式发酵,堆料含水率在50%左右,保证微生物活动的水分要求,缩短堆肥腐熟的周期。通过工艺优化,最适的通风量为0.025m3/(min·m3)和最佳的配比为餐厨垃圾和牛粪质量比为1∶2。在优化条件下进行扩大实验,堆肥过程各个参数的变化有如下规律:(1)堆体升温迅速,在2d内进入高温期,最高温度达到70℃,55℃以上维持了7.3d,30d下降至室温;(2)堆肥过程中含水率在初期先上升后下降,堆肥前后保持在50%左右;(3)pH从最初的4.89逐渐上升,在22d达到最大值8.67,堆肥结束为7.42;(4)堆肥高温期有机质含量下降较快,降温期有机质下降较慢。有机质含量从76.86%下降到61.53%;(5)氮素在堆肥中有损失,但由于堆料的浓缩效应,全氮含量变化不明显,在初期先上升,在降温期下降,堆肥前后分别为1.47%和1.42%;(6)全磷含量在堆肥过程上升,堆肥前后的全磷含量分别为0.38%和0.59%;(7)全钾在堆肥过程中不升,堆肥前后的全钾含量分别为0.82%和1.08%;(8)种子发芽指数随着堆肥进程逐渐上升,种子发芽指数在堆肥前后分别为30.52%和92.17%,在第26d达到85%以上,堆肥达到腐熟。(9)微生物数量在堆肥过程中变化很大,细菌在高温期数量最大,达到2.2×1012cfu/g,随着堆温下降数量下降,最后维持109 cfu/g的水平。放线菌在高温期数量最大,第4d达到最大值1.2×108cfu/g,在降温期前期数量约为106-107 cfu/g,堆肥结束时稳定在105 cfu/g的水平。真菌在高温期数量少,数量级为104cfu/g,在降温期前期数量大,第20d升到最高为1.0×106cfu/g,堆肥结束时稳定在104cfu/g的水平。(10)酶活在堆肥过程中变化明显,脲酶在12d达到最大值62.3 NH3-Nμg/(g·24h),第26d酶活降至2.9 NH3-Nμg/(g·24h);纤维素酶的酶活随着堆肥温度升高迅速提高,在第4d达到了最高值8.6 mg葡萄糖/(g·72h),第14d后下降至4 mg葡萄糖/(g·72h)左右的稳定水平。蛋白酶在第6d达到最高活性0.21 NH2-Nmg/(g·24h),高温期结束时酶活降为0.14 NH2-N mg/(g·24h),达到堆肥前的水平。过氧化氢酶的酶活维持在90-100 mL0.1N高锰酸钾。堆肥产品的部分质量指标除含水量外都满足《城镇垃圾农用控制标准》(GB8172-87)和《有机肥料》(NY525-2002)要求,含水率高的堆料可通过自然堆放风干。
利用自制肥料进行肥效试验,发现有机无机肥配施处理的生菜的株高、叶宽、总产量比单独施用有机肥的植株高15.28%,23.67%和31.38%。采用不同的施肥方式,各处理的生菜的含水率、维生素C无明显变化,而施用无机肥和有机无机肥配施的生菜的叶绿素和可溶性糖含量较高。除总氮外,不同施肥处理对土壤有机质、总磷和腐殖质含量均没有显著性差异,微生物数量基本维持在同一数量级,差异不明显。但有机无机肥配施的处理有使土壤中养分和微生物数量增大的趋势。实验发现,最佳的施肥方式为:以有机肥为底肥,在植株生长期以有机无机肥配施处理。