釀酒廢糟厭氧干發(fā)酵殘?jiān)醚醵逊使に囇芯?/h1>
2019-12-06 03:48:22帥文亮王世朋孫照勇王婷婷湯岳琴王松濤沈才洪
中國沼氣 2019年5期
帥文亮， 王世朋， 孫照勇， 王婷婷， 湯岳琴， 王松濤， 沈才洪
(1.四川大學(xué) 建筑與環(huán)境學(xué)院， 成都 610065; 2.瀘州老窯股份有限公司， 四川 瀘州 646000)
釀酒廢糟是指酒醅發(fā)酵后經(jīng)蒸餾出酒剩余的固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年我國釀酒廢糟的產(chǎn)生量已高達(dá)2500萬噸。新鮮的釀酒廢糟水分約60%，pH值低(3～4)，殘存著未被完全利用的蛋白質(zhì)、氨基酸、淀粉等易分解的物質(zhì)，易霉變變質(zhì)，不宜儲存[1]，因此急需無害化處理。傳統(tǒng)的釀酒廢糟處理方法有焚燒和生產(chǎn)飼料等，但焚燒處理，廢糟含水率高，熱值低，還易造成二次污染[2]；生產(chǎn)飼料時(shí)其中含有的大量木質(zhì)纖維素難以被動物吸收利用。因此，急需一種高效環(huán)保的處理手段。
厭氧發(fā)酵技術(shù)被廣泛應(yīng)用于處理各類有機(jī)廢物/廢水，該技術(shù)不僅能夠解決環(huán)境污染問題，還能從中回收生物能源沼氣。然而目前利用厭氧發(fā)酵處理釀酒廢糟的研究較少，且發(fā)酵過程在低固體含量下進(jìn)行(固含量小于5%)[3-4]。根據(jù)釀酒廢糟原料含水率低的特點(diǎn)，筆者所在課題組前期研究開發(fā)了釀酒廢糟厭氧干發(fā)酵工藝(固含量達(dá)20%)，并在長期運(yùn)行過程中保持穩(wěn)定，甲烷產(chǎn)率約139 mL·g-1；通過熱處理、酶添加等手段可以進(jìn)一步提高其產(chǎn)沼氣能力[5-6]。
除產(chǎn)生沼氣外，釀酒廢糟厭氧發(fā)酵過程產(chǎn)生的殘?jiān)孕柽M(jìn)一步處理以開發(fā)環(huán)境友好的工藝過程。堆肥化作為一種有效的固體廢棄物循環(huán)利用技術(shù)，廣泛應(yīng)用于處理各種有機(jī)固體廢棄物。研究者對新鮮廢物(如畜禽糞污、餐廚垃圾等)好氧堆肥過程進(jìn)行了大量的研究，然而對厭氧發(fā)酵殘?jiān)亩逊蔬^程研究相對有限[7-8]。
本研究以釀酒廢糟厭氧干發(fā)酵后沼渣為主要原料，添加新鮮廢糟、成熟堆肥和少量的木屑調(diào)節(jié)含水率進(jìn)行中式規(guī)模的好氧堆肥實(shí)驗(yàn)，探討厭氧消化殘?jiān)醚醵逊实目尚行约斑^程中主要理化性質(zhì)的變化，以期獲得穩(wěn)定、成熟的堆肥產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)釀酒廢糟厭氧消化殘?jiān)馁Y源化利用。
1 材料與方法
1.1 堆肥原料
釀酒廢糟由四川某大型釀酒公司提供，釀酒廢糟干發(fā)酵殘?jiān)鼇碓从诒菊n題組300 L厭氧干發(fā)酵反應(yīng)器(固體含量20%，發(fā)酵溫度52℃)(以下稱殘?jiān)?。將殘?jiān)托迈r釀酒廢糟、市售雞糞成熟堆肥混合，再添加少量木屑作為填充劑，殘?jiān)c新鮮廢糟、成熟堆肥、木屑的添加比例為6∶2∶2∶3(濕重比例)。堆肥原料的基本理化性質(zhì)如表1所示。
表1 堆肥原料的基本理化性質(zhì)
1.2 堆肥裝置和方法
堆肥反應(yīng)器裝置如圖1所示，堆肥反應(yīng)器是1個(gè)圓柱形帶蓋的200 L塑料容器(直徑和高度分別為58.5 cm和99 cm)。堆肥反應(yīng)器外包裹著聚苯乙烯泡沫箱，以減少熱量的損失。蓋子上有3個(gè)開孔，旁邊兩個(gè)開孔插入溫度傳感器測定肥堆中部和上部的溫度，中心開孔導(dǎo)出堆肥過程中排出的氣體冷凝干燥后通入紅外分析器(RI-550A,Tokyo)檢測其中CO2含量?？諝庥煽諌簷C(jī)以恒定速率(5 L·min-1)向反應(yīng)器內(nèi)通入，距底部21 cm處設(shè)置一不銹鋼篩網(wǎng)，用于支撐堆肥原料和使空氣均勻分布。溫度通過傳感器由微電腦自動檢測。每天記錄堆體的溫度、環(huán)境溫度和排放氣體中CO2含量。
將堆肥物料混合均勻后放入堆肥反應(yīng)器中，堆肥開始前兩周每4天翻堆一次，之后每7天翻堆一次。翻堆時(shí)，將物料混勻采用五點(diǎn)法取500 g左右樣品，樣品分為2份分別儲存在4℃和-20℃條件下，用于理化性質(zhì)的分析。
圖1 堆肥反應(yīng)器裝置圖
1.3分析方法
堆肥過程中有機(jī)物的降解率計(jì)算公式如下公式(1)所示:
(1)
式中：X0為堆肥初始物料的灰分含量，%；Xi為第i次翻堆時(shí)物料的灰分含量，%。
生物毒性由發(fā)芽指數(shù)表征，在9 cm的培養(yǎng)皿中放入直徑約9 cm的whatman #2濾紙，滅菌冷卻后均勻放入10粒水芹種子(LepidiumsativumL.)，用移液器加入8 mL水浸提液或超純水(對照)，在20℃下避光培養(yǎng)48 h，每個(gè)樣品重復(fù)3次。統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子的個(gè)數(shù)及測量發(fā)芽種子的根長并按公式(2)計(jì)算種子發(fā)芽指數(shù)(GI)。
(2)
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用excel 2013進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用Origin8.0 繪制圖形。
2 結(jié)果與討論
2.1 溫度的變化
溫度是決定堆肥系統(tǒng)微生物活性和堆肥進(jìn)程的關(guān)鍵因素。堆肥過程是微生物降解有機(jī)物的生化過程，會產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致堆體溫度變化[10]。因此，通過觀察堆體溫度變化可以了解堆肥體系中微生物的活性。堆肥體系的溫度變化如圖2所示?？梢钥闯龆逊鼠w系上部與下部溫度變化一致，說明反應(yīng)器中溫度均一。堆肥開始后堆體溫度迅速上升，在1天之內(nèi)就達(dá)到70℃，并繼續(xù)升高，最高溫度達(dá)到75℃，然后下降至50℃左右。因?yàn)閰捬醢l(fā)酵殘?jiān)腥院幸捉到獾挠袡C(jī)物，且添加的新鮮釀酒廢糟含有淀粉和有機(jī)酸等易降解成分，這些易降解有機(jī)物快速被微生物利用產(chǎn)生大量的熱使肥堆溫度迅速上升；此后由于較高的溫度(>70℃)對微生物的抑制作用和易降解有機(jī)物的快速耗盡，造成堆體溫度逐漸下降。第1次翻堆后，溫度也能快速升至50℃并維持在45℃以上3 d左右，之后每次翻堆溫度均有小幅上升，但升溫速度和幅度均逐漸減小，直至接近室溫，翻堆后溫度上升主要是翻堆過程使堆體中的易于降解小分子物質(zhì)與微生物充分接觸所致；但隨著堆肥周期延長，堆體中易于降解物質(zhì)逐漸被消耗殆盡，微生物活性逐漸降低產(chǎn)熱減少，接近室溫表明堆肥趨于穩(wěn)定化。Zhang & He[11]建議連續(xù)高溫期(>55℃)3 d是殺死病原菌的基本條件，本研究中溫度滿足此要求，符合安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
圖2 堆肥過程中堆體溫度的變化
2.2 水分(MC)和pH值的變化
堆肥過程中水分和pH值的變化如圖3所示，堆肥初始水分含量為59.42%，整個(gè)堆肥過程中水分略有損失，堆肥結(jié)束時(shí)水分含量為56.34%。一般認(rèn)為堆肥初期水分含量在60%左右較為合適[10]。堆肥起始水分含量過低(<50%)會阻止生物活動，最終導(dǎo)致堆肥的物理狀態(tài)穩(wěn)定，但生物狀態(tài)不穩(wěn)定。水分含量過高會閉塞氣孔，導(dǎo)致局部厭氧環(huán)境產(chǎn)生惡臭。因此水分含量在整個(gè)過程均在適宜的范圍內(nèi)，能夠維持較高的生物活性。
圖3 堆肥過程中水分含量和pH值的變化
2.3 水溶性總有機(jī)碳(STOC)和水溶性無機(jī)碳(SIC)的變化
微生物生長需要足夠的營養(yǎng)源，而水溶性總有機(jī)碳是堆肥微生物所能利用的直接碳源[14]，較低水平的水溶性總有機(jī)碳是堆肥腐熟的一個(gè)重要指標(biāo)。堆肥過程中STOC的變化如圖4所示。堆肥開始時(shí)，堆肥樣品中STOC含量高達(dá)15404.20 mg·kg-1(干重)，這主要是由于原料中含有大量的可溶性有機(jī)物。前4 d(高溫期)STOC迅速降低，之后緩慢降低，最終堆肥產(chǎn)品中STOC為2416.50 mg·kg-1(干重)。根據(jù)Zmora-Nahum[15]的研究，堆肥腐熟時(shí)STOC應(yīng)維持在4000 mg·kg-1(干重)及以下，因此本研究堆肥已完全腐熟。
圖4 堆肥過程中水溶性總有機(jī)碳和無機(jī)碳的變化
水溶性無機(jī)碳的變化如圖4所示，主要反映了體系總碳酸鹽的變化情況。前8 d堆肥體系的SIC基本穩(wěn)定在1200 mg·kg-1(干重)左右，這可能是由于有機(jī)物分解產(chǎn)生的CO2與堆肥過程釋放的CO2之間保持動態(tài)平衡造成的，之后SIC緩慢降低，最終穩(wěn)定在200 mg·kg-1(干重)左右。
2.4 氮素的轉(zhuǎn)化
總氮含量的變化呈現(xiàn)先降后升的趨勢。高溫階段總氮含量的下降主要是由NH3的大量釋放引起的，而后增加可能是因?yàn)橛袡C(jī)物的快速降解使堆體質(zhì)量迅速下降而產(chǎn)生濃縮效應(yīng)引起總氮含量的增加。最終堆肥樣品中總氮含量從1.71%增加到了1.85%。
堆肥過程中C/N的變化趨勢和TN含量的變化趨勢呈負(fù)相關(guān)，C/N的變化主要是由于有機(jī)物的礦化和氮損失引起的，堆肥初期有機(jī)氮的降解速率高于有機(jī)碳的降解速率引起C/N的增加，隨后C/N呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，是因?yàn)橛袡C(jī)碳的降解速率大于氮損失的速率造成的。C/N也是判斷堆肥是否腐熟的一個(gè)重要指標(biāo)，一般認(rèn)為C/N降至20以下可以認(rèn)為堆肥達(dá)到腐熟。本研究中堆肥終產(chǎn)品的C/N僅為14.88，滿足腐熟標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 有機(jī)物降解率的變化
有機(jī)物的降解率是評價(jià)堆肥效果的重要標(biāo)志，一定程度上反映了堆肥的腐熟程度。圖7顯示了堆肥過程中有機(jī)物降解率的變化情況，可以看出有機(jī)物降解率的變化分為兩個(gè)階段，前12 d有機(jī)物的降解率基本直線上升，表明堆肥前期微生物活性較高，快速分解易降解有機(jī)物質(zhì)生成CO2和H2O；之后有機(jī)物降解率緩慢增加表明堆肥逐漸進(jìn)入腐熟階段，微生物活性降低，且體系中剩余的主要為難降解物質(zhì)。其中第16 天有機(jī)物降解率存在下降，可能是由于取樣不均造成的。堆肥結(jié)束時(shí)有機(jī)物降解率為20.82%，這一結(jié)果低于利用新鮮廢物在堆肥過程中的降解率。例如，Nakasaki[16]等研究表明，餐廚垃圾堆肥過程中有機(jī)物降解率達(dá)60%。張晶[9]等利用奶牛糞為原料進(jìn)行堆肥，有機(jī)物降解率達(dá)57.8%。消化殘?jiān)逊蔬^程有機(jī)物降解率低的原因是釀酒廢糟中的易降解有機(jī)物已經(jīng)在前端厭氧消化過程中降解。
圖5 堆肥過程中和的變化
圖6 堆肥過程中碳氮比和總氮含量的變化
2.6 電導(dǎo)率(EC)和種子發(fā)芽指數(shù)(GI)的變化
圖7 堆肥過程中有機(jī)物降解率的變化
圖8 堆肥過程中電導(dǎo)率和發(fā)芽指數(shù)的變化
2.7 堆肥終產(chǎn)品腐熟度評價(jià)
表2 堆肥終產(chǎn)品腐熟度評價(jià)
3 結(jié)論
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厭氧發(fā)酵技術(shù)被廣泛應(yīng)用于處理各類有機(jī)廢物/廢水，該技術(shù)不僅能夠解決環(huán)境污染問題，還能從中回收生物能源沼氣。然而目前利用厭氧發(fā)酵處理釀酒廢糟的研究較少，且發(fā)酵過程在低固體含量下進(jìn)行(固含量小于5%)[3-4]。根據(jù)釀酒廢糟原料含水率低的特點(diǎn)，筆者所在課題組前期研究開發(fā)了釀酒廢糟厭氧干發(fā)酵工藝(固含量達(dá)20%)，并在長期運(yùn)行過程中保持穩(wěn)定，甲烷產(chǎn)率約139 mL·g-1；通過熱處理、酶添加等手段可以進(jìn)一步提高其產(chǎn)沼氣能力[5-6]。
除產(chǎn)生沼氣外，釀酒廢糟厭氧發(fā)酵過程產(chǎn)生的殘?jiān)孕柽M(jìn)一步處理以開發(fā)環(huán)境友好的工藝過程。堆肥化作為一種有效的固體廢棄物循環(huán)利用技術(shù)，廣泛應(yīng)用于處理各種有機(jī)固體廢棄物。研究者對新鮮廢物(如畜禽糞污、餐廚垃圾等)好氧堆肥過程進(jìn)行了大量的研究，然而對厭氧發(fā)酵殘?jiān)亩逊蔬^程研究相對有限[7-8]。
本研究以釀酒廢糟厭氧干發(fā)酵后沼渣為主要原料，添加新鮮廢糟、成熟堆肥和少量的木屑調(diào)節(jié)含水率進(jìn)行中式規(guī)模的好氧堆肥實(shí)驗(yàn)，探討厭氧消化殘?jiān)醚醵逊实目尚行约斑^程中主要理化性質(zhì)的變化，以期獲得穩(wěn)定、成熟的堆肥產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)釀酒廢糟厭氧消化殘?jiān)馁Y源化利用。
1 材料與方法
1.1 堆肥原料
釀酒廢糟由四川某大型釀酒公司提供，釀酒廢糟干發(fā)酵殘?jiān)鼇碓从诒菊n題組300 L厭氧干發(fā)酵反應(yīng)器(固體含量20%，發(fā)酵溫度52℃)(以下稱殘?jiān)?。將殘?jiān)托迈r釀酒廢糟、市售雞糞成熟堆肥混合，再添加少量木屑作為填充劑，殘?jiān)c新鮮廢糟、成熟堆肥、木屑的添加比例為6∶2∶2∶3(濕重比例)。堆肥原料的基本理化性質(zhì)如表1所示。
表1 堆肥原料的基本理化性質(zhì)
1.2 堆肥裝置和方法
堆肥反應(yīng)器裝置如圖1所示，堆肥反應(yīng)器是1個(gè)圓柱形帶蓋的200 L塑料容器(直徑和高度分別為58.5 cm和99 cm)。堆肥反應(yīng)器外包裹著聚苯乙烯泡沫箱，以減少熱量的損失。蓋子上有3個(gè)開孔，旁邊兩個(gè)開孔插入溫度傳感器測定肥堆中部和上部的溫度，中心開孔導(dǎo)出堆肥過程中排出的氣體冷凝干燥后通入紅外分析器(RI-550A,Tokyo)檢測其中CO2含量?？諝庥煽諌簷C(jī)以恒定速率(5 L·min-1)向反應(yīng)器內(nèi)通入，距底部21 cm處設(shè)置一不銹鋼篩網(wǎng)，用于支撐堆肥原料和使空氣均勻分布。溫度通過傳感器由微電腦自動檢測。每天記錄堆體的溫度、環(huán)境溫度和排放氣體中CO2含量。
將堆肥物料混合均勻后放入堆肥反應(yīng)器中，堆肥開始前兩周每4天翻堆一次，之后每7天翻堆一次。翻堆時(shí)，將物料混勻采用五點(diǎn)法取500 g左右樣品，樣品分為2份分別儲存在4℃和-20℃條件下，用于理化性質(zhì)的分析。
圖1 堆肥反應(yīng)器裝置圖
1.3分析方法
堆肥過程中有機(jī)物的降解率計(jì)算公式如下公式(1)所示:
(1)
式中：X0為堆肥初始物料的灰分含量，%；Xi為第i次翻堆時(shí)物料的灰分含量，%。
生物毒性由發(fā)芽指數(shù)表征，在9 cm的培養(yǎng)皿中放入直徑約9 cm的whatman #2濾紙，滅菌冷卻后均勻放入10粒水芹種子(LepidiumsativumL.)，用移液器加入8 mL水浸提液或超純水(對照)，在20℃下避光培養(yǎng)48 h，每個(gè)樣品重復(fù)3次。統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子的個(gè)數(shù)及測量發(fā)芽種子的根長并按公式(2)計(jì)算種子發(fā)芽指數(shù)(GI)。
(2)
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用excel 2013進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用Origin8.0 繪制圖形。
2 結(jié)果與討論
2.1 溫度的變化
溫度是決定堆肥系統(tǒng)微生物活性和堆肥進(jìn)程的關(guān)鍵因素。堆肥過程是微生物降解有機(jī)物的生化過程，會產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致堆體溫度變化[10]。因此，通過觀察堆體溫度變化可以了解堆肥體系中微生物的活性。堆肥體系的溫度變化如圖2所示?？梢钥闯龆逊鼠w系上部與下部溫度變化一致，說明反應(yīng)器中溫度均一。堆肥開始后堆體溫度迅速上升，在1天之內(nèi)就達(dá)到70℃，并繼續(xù)升高，最高溫度達(dá)到75℃，然后下降至50℃左右。因?yàn)閰捬醢l(fā)酵殘?jiān)腥院幸捉到獾挠袡C(jī)物，且添加的新鮮釀酒廢糟含有淀粉和有機(jī)酸等易降解成分，這些易降解有機(jī)物快速被微生物利用產(chǎn)生大量的熱使肥堆溫度迅速上升；此后由于較高的溫度(>70℃)對微生物的抑制作用和易降解有機(jī)物的快速耗盡，造成堆體溫度逐漸下降。第1次翻堆后，溫度也能快速升至50℃并維持在45℃以上3 d左右，之后每次翻堆溫度均有小幅上升，但升溫速度和幅度均逐漸減小，直至接近室溫，翻堆后溫度上升主要是翻堆過程使堆體中的易于降解小分子物質(zhì)與微生物充分接觸所致；但隨著堆肥周期延長，堆體中易于降解物質(zhì)逐漸被消耗殆盡，微生物活性逐漸降低產(chǎn)熱減少，接近室溫表明堆肥趨于穩(wěn)定化。Zhang & He[11]建議連續(xù)高溫期(>55℃)3 d是殺死病原菌的基本條件，本研究中溫度滿足此要求，符合安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
圖2 堆肥過程中堆體溫度的變化
2.2 水分(MC)和pH值的變化
堆肥過程中水分和pH值的變化如圖3所示，堆肥初始水分含量為59.42%，整個(gè)堆肥過程中水分略有損失，堆肥結(jié)束時(shí)水分含量為56.34%。一般認(rèn)為堆肥初期水分含量在60%左右較為合適[10]。堆肥起始水分含量過低(<50%)會阻止生物活動，最終導(dǎo)致堆肥的物理狀態(tài)穩(wěn)定，但生物狀態(tài)不穩(wěn)定。水分含量過高會閉塞氣孔，導(dǎo)致局部厭氧環(huán)境產(chǎn)生惡臭。因此水分含量在整個(gè)過程均在適宜的范圍內(nèi)，能夠維持較高的生物活性。
圖3 堆肥過程中水分含量和pH值的變化
2.3 水溶性總有機(jī)碳(STOC)和水溶性無機(jī)碳(SIC)的變化
微生物生長需要足夠的營養(yǎng)源，而水溶性總有機(jī)碳是堆肥微生物所能利用的直接碳源[14]，較低水平的水溶性總有機(jī)碳是堆肥腐熟的一個(gè)重要指標(biāo)。堆肥過程中STOC的變化如圖4所示。堆肥開始時(shí)，堆肥樣品中STOC含量高達(dá)15404.20 mg·kg-1(干重)，這主要是由于原料中含有大量的可溶性有機(jī)物。前4 d(高溫期)STOC迅速降低，之后緩慢降低，最終堆肥產(chǎn)品中STOC為2416.50 mg·kg-1(干重)。根據(jù)Zmora-Nahum[15]的研究，堆肥腐熟時(shí)STOC應(yīng)維持在4000 mg·kg-1(干重)及以下，因此本研究堆肥已完全腐熟。
圖4 堆肥過程中水溶性總有機(jī)碳和無機(jī)碳的變化
水溶性無機(jī)碳的變化如圖4所示，主要反映了體系總碳酸鹽的變化情況。前8 d堆肥體系的SIC基本穩(wěn)定在1200 mg·kg-1(干重)左右，這可能是由于有機(jī)物分解產(chǎn)生的CO2與堆肥過程釋放的CO2之間保持動態(tài)平衡造成的，之后SIC緩慢降低，最終穩(wěn)定在200 mg·kg-1(干重)左右。
2.4 氮素的轉(zhuǎn)化
總氮含量的變化呈現(xiàn)先降后升的趨勢。高溫階段總氮含量的下降主要是由NH3的大量釋放引起的，而后增加可能是因?yàn)橛袡C(jī)物的快速降解使堆體質(zhì)量迅速下降而產(chǎn)生濃縮效應(yīng)引起總氮含量的增加。最終堆肥樣品中總氮含量從1.71%增加到了1.85%。
堆肥過程中C/N的變化趨勢和TN含量的變化趨勢呈負(fù)相關(guān)，C/N的變化主要是由于有機(jī)物的礦化和氮損失引起的，堆肥初期有機(jī)氮的降解速率高于有機(jī)碳的降解速率引起C/N的增加，隨后C/N呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，是因?yàn)橛袡C(jī)碳的降解速率大于氮損失的速率造成的。C/N也是判斷堆肥是否腐熟的一個(gè)重要指標(biāo)，一般認(rèn)為C/N降至20以下可以認(rèn)為堆肥達(dá)到腐熟。本研究中堆肥終產(chǎn)品的C/N僅為14.88，滿足腐熟標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 有機(jī)物降解率的變化
有機(jī)物的降解率是評價(jià)堆肥效果的重要標(biāo)志，一定程度上反映了堆肥的腐熟程度。圖7顯示了堆肥過程中有機(jī)物降解率的變化情況，可以看出有機(jī)物降解率的變化分為兩個(gè)階段，前12 d有機(jī)物的降解率基本直線上升，表明堆肥前期微生物活性較高，快速分解易降解有機(jī)物質(zhì)生成CO2和H2O；之后有機(jī)物降解率緩慢增加表明堆肥逐漸進(jìn)入腐熟階段，微生物活性降低，且體系中剩余的主要為難降解物質(zhì)。其中第16 天有機(jī)物降解率存在下降，可能是由于取樣不均造成的。堆肥結(jié)束時(shí)有機(jī)物降解率為20.82%，這一結(jié)果低于利用新鮮廢物在堆肥過程中的降解率。例如，Nakasaki[16]等研究表明，餐廚垃圾堆肥過程中有機(jī)物降解率達(dá)60%。張晶[9]等利用奶牛糞為原料進(jìn)行堆肥，有機(jī)物降解率達(dá)57.8%。消化殘?jiān)逊蔬^程有機(jī)物降解率低的原因是釀酒廢糟中的易降解有機(jī)物已經(jīng)在前端厭氧消化過程中降解。
圖5 堆肥過程中和的變化
圖6 堆肥過程中碳氮比和總氮含量的變化
2.6 電導(dǎo)率(EC)和種子發(fā)芽指數(shù)(GI)的變化
圖7 堆肥過程中有機(jī)物降解率的變化
圖8 堆肥過程中電導(dǎo)率和發(fā)芽指數(shù)的變化
2.7 堆肥終產(chǎn)品腐熟度評價(jià)
表2 堆肥終產(chǎn)品腐熟度評價(jià)
3 結(jié)論
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