专利名称：堆肥生物处理方法
技术领域：
本发明涉及固体废弃物的生物处理方法，特别是堆肥生物处理方法。
固体废弃物的处理方法分为物理、化学和生物方法，其中生物方法由于环境保护的考虑越来越受到人们的重视。堆肥作为固体废弃物污泥的一种生物处理方法，可以通过微生物对有机物的矿化和腐殖化作用，增加腐殖质含量，有效杀死病原体，降解毒性有机物，消除污泥的臭味，因此处理后其终产物能够作为肥料或土壤调节剂(Girovich M.K.,Biosolids Treatment and Management,Girovich M.K.,Ed.,Marcel Dekker,Inc.,pp.1-45,1996)。目前制约污泥堆肥广泛应用的主要原因是重金属的潜在生物毒性(Wong J.W.C.,Environmental Technology 16:741-751,1995)。重金属的毒性不仅取决于其总含量，更大程度上取决于其生物有效态的含量(Petruzzelli G,Agriculture,Ecosystems and Environment27:493-503,1989)。
本发明的目的是提供一种堆肥生物处理方法，与现有方法相比，其可以明显降低堆肥中生物有效态重金属的浓度，从而降低重金属的潜在生物毒性，有利于堆肥的广泛应用。
在本发明的方法中，我们将粉煤灰、木屑与固体废弃物污泥混合进行堆肥处理，具体步骤如下1．脱水污泥与木屑按照湿重大约1.5∶1到2.2∶1的比例，优选2∶1的比例混合，然后添加15-25％的粉煤灰，充分混合，调节水分为60-70％，进行静态通气堆肥处理，通气量为0.4-0.5升/分钟·千克。
2．堆肥过程中，采用温度反馈调节，最高温度控制在60度以下，每周翻堆一次，增加通气量，并且保持堆肥适当的湿度。
3．堆肥经30到60天左右达到腐熟。
采用本发明的方法进行堆肥处理，其中的粉煤灰可以提高堆肥的pH值，通过重金属的沉淀和堆肥中有机物对重金属的吸附，有效地降低堆肥中有效态重金属的浓度。粉煤灰还可以改善堆肥的物理性质，提高堆肥作为有机肥料的品质，改善土壤的物理性质。
以下采用具体实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例1堆肥处理方法香港大埔污水处理厂的脱水污泥，含碳36％，氮8％，水分含量为85％，将该污泥与木屑(含碳)按照重量比1.87∶1的比例混合，使碳氮比达到25。在污泥-木屑的混合物中添加25％的粉煤灰(干重)，充分混合后，加入适当体积的水，使含水量为65％。将此混合物放置在20升的反应器中，从反应器底部打气，通气量为0.5升/分钟.千克。
堆肥过程中，温度在线检测。当温度高于55℃时，后备通气泵启动，增加通气量和热量散发，控制温度在60℃以下，每周翻堆一次，增加通气量，并且添加一定量水分，保持堆肥适当的湿度。
堆肥周期为两个月，通过分析堆肥的发芽率和碳氮比，评估堆肥的腐熟度。
实施例2堆肥产品中重金属生物有效态浓度的测定上述脱水污泥采用常规堆肥方法和本发明的堆肥方法处理后的重金属生物有效态浓度按照如下方法测定。样品和0.005M二亚乙基三胺五乙酸-0.1M三乙醇胺溶液按照1∶5(重量∶体积)的比例混合，振荡2小时后，10000转/分钟离心30分钟，用0.45μm的微孔滤膜抽滤，滤液用原子吸收光谱测定重金属含量，所得到的浓度即重金属生物有效浓度。结果见表1。
表1重金属生物有效态浓度测定结果
由表1结果可见，污泥经本发明的方法处理后，其中铜、铅、锌、镍和锰的生物有效态浓度显著降低，降低比例分别为铜34％，铅38％，锌20％，镍31％，锰38％。
实施例3盆栽实验白菜和高麦草作为实验植物，每盘加10粒白菜(Brassica chinensis)种子或150粒高麦草(Agropyron elongatum)种子。处理包括以下6种(见表2)，每种处理两种植物各10盆。温室温度在15到35℃，植物生长时间是白菜40天，高麦草65天。收获时，将整盆植物取出，用自来水和去离子水分别冲洗，根部和茎部分开，放置在72℃烘干72小时，分别将根部和茎部称重，得到植物干重。表2污泥堆肥产品对白菜和高麦草生长的影响
表2结果表明，与对照相比，使用本发明的堆肥产品栽培白菜和高麦草，使其干重产量显著增加。
实施例4植物组织中重金属含量的测定上述盆栽实验中各种处理获得的植物组织按照如下方法分别用硫酸-双氧水消化0.25克的烘干植物放在消化管中，加入3毫升双氧水，保持温度在90℃4小时，然后加入3毫升浓硫酸，升温到365℃，直到溶液澄清。消化结束后，冷却，将消化管中溶液定容到25毫升，用原子吸收光谱测定溶液的重金属含量，即植物组织中重金属的含量。结果见表3。
表3污泥堆肥产品对白菜和高麦草吸收重金属的影响
由表3结果可见，污泥堆肥产品能够降低植物对重金属的吸收，堆肥添加在酸性土壤中，比例为40％时，植物组织中铜、锌、锰和镉的含量显著减少。
权利要求
1．一种堆肥生物处理方法，包括以下步骤(1)将污泥废弃物与木屑按照湿重1.5∶1到2.2∶1的比例混合，然后添加干重15-25％的粉煤灰，充分混合，调节水分为60-70％，进行静态通气堆肥处理，通气量为0.4-0.5升/分钟·千克。(2)堆肥过程中，采用温度反馈调节，最高温度控制在60℃以下，每周翻堆一次，增加通气量，并且保持堆肥适当的湿度。(3)堆肥经30到60天左右达到腐熟。
2．权利要求1的方法，其中步骤(1)中污泥与木屑按照湿重2∶1的比例混合。
3．权利要求2的方法，其中步骤(1)中添加干重25％的粉煤灰。
4．权利要求3的方法，其中堆肥过程中温度控制在55℃到60℃。
5．权利要求4的方法，其中堆肥处理时间为50天。
全文摘要
本发明公开了一种固体废弃物的堆肥生物处理方法。该方法通过在堆肥处理过程添加木屑和粉煤灰,有效地降低了堆肥中生物有效态重金属的浓度。
文档编号C05F15/00GK1322698SQ00108569
公开日2001年11月21日 申请日期2000年5月15日 优先权日2000年5月15日
发明者房敏, 黄焕忠, 黄铭洪 申请人:黄焕忠, 房敏, 黄铭洪, 香港浸会大学