全 文 ：第 １２卷第 ６期
２０１４年 １１月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ􀆰 １２ Ｎｏ􀆰 ６
Ｎｏｖ􀆰 ２０１４
ｄｏｉ：１０􀆰 ３９６９ ／ ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １６７２－３６７８􀆰 ２０１４􀆰 ０６􀆰 ００８
收稿日期：２０１３－０９－１１
基金项目：中国科学院环境与应用微生物重点实验室开放基金（ＫＬＣＡＳ⁃２０１３⁃０５）；江苏农业自主创新项目（ＣＸ（１３）３０４５）；国家自然科学基金
（２１３０７０５８、２１２０７０６５）；江苏省青年自然科学基金（ＢＫ２０１３０９３１）；江苏省高校自然科学研究面上项目（１３ＫＪＢ６１０００６）
作者简介：周　 俊（１９８３—），男，河南信阳人，博士，讲师，研究方向：固体废弃物的资源化、无害化及能源化理论与技术，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｕｎｚｈｏｕ１９８３＠
１２６􀆰 ｃｏｍ；郑　 涛（联系人），教授，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｔａｏ＠ ｎｊｔｅｃｈ􀆰 ｅｄｕ􀆰 ｃｎ
沼渣与污泥混合高温堆肥效果及氮素控制
周　 俊１，杨玉婷２，谢欣欣１，雍晓雨１，刘奋武３，王舒雅１，张雪英２，郑　 涛１
（１􀆰 南京工业大学 生物与制药工程学院，南京 ２１１８００； ２􀆰 南京工业大学 环境学院，南京 ２１１８００；
３􀆰 山西农业大学 资源与环境科学学院，太谷 ０３０８０１）
摘　 要：以锯木屑为调理剂，以 Ｍｇ（ＯＨ） ２与 Ｈ３ＰＯ４的混合液为高温堆肥过程中的氮素抑制剂，研究沼渣与啤酒厂
污泥混合堆肥效果。 结果表明：混合物经好氧发酵处理后，均达到腐熟。 添加氮素固定剂处理和对照处理的最高
温度都可达 ６５ ℃以上，在堆肥过程中添加氮素固定剂处理可提高堆体中有机物质的转化速率，对氮素的固定率达
１８％以上，添加固氮剂处理的堆肥结束后 Ｐ 元素增加了 ５１％，堆肥品质得到了大幅度提高。 堆肥过程中的物料的
种子发芽指数不断提高，达到 ０􀆰 ９；添加固氮剂的处理堆肥的种子发芽指数为 １􀆰 ０，明显高于对照。 可见采用高温
堆肥和氮素固定技术可有效地实现沼渣及啤酒厂污泥的混合资源化，该研究为后期沼渣和啤酒厂污泥堆肥的规模
化应用提供了技术参数。
关键词：沼渣；啤酒厂污泥；堆肥；氮素固定；腐熟
中图分类号：Ｓ１４１􀆰 １　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２－３６７８（２０１４）０６－００３９－０５
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｓｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ
ｏｆ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ａｎｄ ｓｌｕｄｇｅ
ＺＨＯＵ Ｊｕｎ１，ＹＡＮＧ Ｙｕｔｉｎｇ２，ＸＩＥ Ｘｉｎｘｉｎ１，ＹＯＮＧ Ｘｉａｏｙｕ１，ＬＩＵ Ｆｅｎｗｕ３，ＷＡＮＧ Ｓｈｕｙａ１，
ＺＨＡＮＧ Ｘｕｅｙｉｎｇ２，ＺＨＥＮＧ Ｔａｏ１
（１􀆰 Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ；
２􀆰 Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ；
３􀆰 Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｓｈａｎｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｇｕ ０３０８０１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｅｒｏｂｉｃ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ａｎｄ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ ｗｉｔｈ ｓａｗｄｕｓｔ ａｓ ｂｕｌｋｉｎｇ
ａｇｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｂｓｅｎｃｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｉｘａｔｉｖｅｓ ｗｉｔｈ ａｎ ａｉｍ ｔｏ ｉｎｈｉｂｉｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏｓｓ
ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｉｘａｔｉｖｅｓ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｇ（ＯＨ） ２⁃Ｈ３ＰＯ４ 􀆰 Ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｍａｔｕｒｅｄ ａｆｔｅｒ ５３ ｄ􀆰 Ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ａｌｌ ｃｏｍｐｏｓｔ ｐｉｌｅｓ ｒｅａｃｈｅｄ
６５ ℃， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｘａｔｉｖｅｓ ｃｏｕｌｄ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ􀆰 Ｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｉｘｉｎｇ ｒａｔｅ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ １８％ ａｎｄ ｔｏｔａｌ Ｐ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ５１％ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ
ａｐｐｌｙｉｎｇ Ｍｇ（ＯＨ） ２⁃Ｈ３ ＰＯ４ ｓｏｌｕｔｉｏｎ􀆰 Ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｔ ｗａｓ ０􀆰 ９，ａｎｄ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｘａｔｉｖｅｓ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ １􀆰 ０，ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ􀆰 Ａｅｒｏｂｉｃ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ
ｐｒｅｓｅｎｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｉｘａｔｉｖｅｓ ｉｓ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｔｒｅａｔ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ａｎｄ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ􀆰
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉａｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ；ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ；ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｉｘａｔｉｏｎ；ｍａｔｕｒｅ
　 　 沼渣是固体废物厌氧消化后残余体系的固态
物质，经过脱水后的沼渣含有大量植物生长所需养
分，如某些有机质、Ｎ、Ｐ、Ｋ 和微量元素等，然而由于
存在病原微生物及恶臭等问题，使其不能直接进入
农田处置。 同时，沼渣脱水后，仍有高达 ８０％（质量
分数）以上的含水率，增加运输成本，限制其远距离
运输。 另一方面，啤酒厂污泥是啤酒厂废水处理过
程中产生的，其组成成分与沼渣相似，但不含重金
属，它们也不能直接进入农田作为有机生物肥
料［１］。 因此，在去除沼渣及啤酒厂污泥中病原微生
物、恶臭及降低其水分基础上，对其进行合理的无
害化处理及资源化农业利用显得尤为必要。
高温好氧堆肥是在人工控制条件下，通过微生
物对有机废物逐步分解，进而实现病原微生物消
除，最终将有机废物转变成为稳定的对环境无害的
类腐殖质的复合物的技术。 然而，堆肥最大的负面
影响是高温及偏碱环境下 ＮＨ３ 的挥发，好氧堆肥过
程中氮素的损失量为 １６％ ～ ７４％（质量分数），平均
约为 ４０％（质量分数） ［２－７］。 然而，通过调节堆肥物
料的起始碳氮比（Ｃ ／ Ｎ 比）、加入固氮剂可以调控
ＮＨ３ 的挥发速率及挥发量［８］。
在污水的处理领域，污水中的磷酸盐和氨氮会
以一种名为鸟粪石（Ｍｇ（ＮＨ４） ＰＯ４·６Ｈ２Ｏ，ＭＡＰ）的
方式沉淀下来，进而去除污水中的磷酸根和氨氮
（ＮＨ＋４ Ｎ） ［９
－１１］，这种富含磷酸根和氨氮的鸟粪石可
作为一种优良的氮磷缓效肥料［１２－１３］。 研究表明，鸟
粪石的形成条件是需要有一定浓度的 Ｍｇ２＋、ＮＨ＋４和
ＰＯ３＋４ 浓度，最优 ｐＨ 为 ７ ～ ９［１４
－１５］。 在沼渣及啤酒厂
污泥混合堆肥体系中有与污水中相似的离子条件，
因此笔者拟通过外源控制堆肥过程中的鸟粪石形
成的某些必要条件来增加鸟粪石的形成量，进而控
制堆肥过程中的氮素损失及臭味的产生。 事实上，
国内外对在餐厨垃圾或畜禽粪便好氧堆肥过程中
生成鸟粪石来控制氮素损失的研究已有部分报
道［１６－１７］。 然而，通过外源添加镁盐和磷酸盐来控制
沼渣及污泥混合堆肥过程中氮素损失方面却鲜见
报道，在工程应用方面的研究更少。 为此，本研究
利用生物天然气示范工程中有机废物厌氧消化后
产生的沼渣与啤酒厂的污泥进行混合堆肥，研究该
特殊原料堆肥利用的可行性及堆肥过程中氮素损
失及控制的状况，为其工程化应用提供技术参数。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 堆肥材料
供试沼渣取自南京工业大学车用生物天然气
示范工程，原料为秸秆和人粪尿，进料浓度 ８％（质
量分数）左右；污泥采自金陵啤酒厂的脱水污泥；调
理剂为锯木屑，具体性质见表 １。
表 １　 堆肥各物料的主要化学性质
Ｔａｂｌｅ １　 Ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ
原料
总有机碳
质量分数 ／
（ｇ·ｋｇ－１）
全氮质
量分数 ／
（ｇ·ｋｇ－１）
全磷质
量分数 ／
（ｇ·ｋｇ－１）
含水率 ／
％
沼渣 ６８９􀆰 ２ ２５􀆰 １ ２􀆰 ７０ ８２􀆰 ５
啤酒厂污泥 ３４８􀆰 ４ ２６􀆰 ０ １９􀆰 ５ ８０􀆰 ２
锯木屑 ９４４􀆰 ０ ３􀆰 ３０ ０􀆰 ８３ ２３􀆰 ２
猪粪 ６０９􀆰 ４ ３６􀆰 ２ ３４􀆰 ５ ６９􀆰 ４
１􀆰 ２　 堆肥场地及试验设计
堆肥场地在南京工业大学校内车用生物天然
气示范工程内，采用静态条垛式堆肥工艺，每堆的
湿质量为 ６ ｔ，每 ２ ｄ翻堆 １ 次。 本研究中的主要原
料为沼渣和污泥，并根据物料性质添加一定的锯木
屑。 最后按照 Ｖ（沼渣） ∶ Ｖ（锯木屑） ∶ Ｖ（污泥）＝ ３ ∶
１􀆰 ５ ∶ １的配比混匀原料，并添加质量比为原料总质
量 １０％的猪粪做接种物，水分控制在 ７０％左右。 为
研究堆肥过程中对氮素的固定效果，特设置如下 ２
个处理：１）混合物料（对照试验）；２）混合物料＋质量
分数 ２％ Ｍｇ（ＯＨ） ２与 Ｈ３ＰＯ４（１ ∶ ４）混合液。
１􀆰 ３　 取样及测定
定期对堆肥进行取样分析，采回的样贮于 ４ ℃
冰箱中，水分、ｐＨ、ＮＨ＋４ Ｎ 和硝氮（ＮＯ
－
３ Ｎ）采用鲜
样测定，有机质、全氮（ＴＮ）、全磷（ＴＰ）用风干样测
定。 参照文献［１８］对堆肥样品进行有机质、全氮、
全磷、硝氮和氨氮测定（均以干物质计），氮素固定
率的计算详见任云等的研究［１９］。 堆肥浸提液的浸
提方法为：测定水分后，根据水分含量计算并称取
相当于 １０􀆰 ００ ｇ 干样的湿样，装入 ２５０ ｍＬ 三角瓶
中，加入 １００ ｍＬ 蒸馏水，在往复振荡机上振荡 １ ｈ
（１８０ ｒ ／ ｍｉｎ），再用离心机以 １０ ０００ｇ 速度离心 ３０
０４ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １２卷　
ｍｉｎ，然后用慢速滤纸过滤。 取部分滤液进行油菜种
子发芽试验， 种 子 发 芽 指 数 （ ＧＩ ） 按 式 （ １ ）
计算［１９－２０］：
种子发芽指数 ＝ （堆肥浸提液处理种子的发芽
率 × 处理种子的根长） ／ （去离子水处理种子的发芽
率 × 去离子水种子的根长） × １００％ （１）
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 堆肥过程中温度的变化
温度变化是判断堆肥是否达到无害化的重要
指标之一［２０－２３］，正常运行的堆肥过程中温度的变化
可分为升温期、高温期、降温期及腐熟期。 本研究
堆肥原料中的沼渣是秸秆和人粪尿经过厌氧发酵
后的残余物，降解性能较差，因此和啤酒厂污泥混
合好氧堆肥过程中温度能否上升至关重要。
图 １为堆肥过程中温度变化曲线。 由图 １ 可
知：２ 个不同处理的堆体堆肥过程中温度的变化基
本一致，第 ５ 天后温度上升到 ６０ ℃，在第 ８ 天时温
度达到最高 ６７ ℃，从第 １８天开始进入缓慢降温期，
可见高温阶段保证了堆肥的无害化和腐熟。 由图 １
还可以看出：添加氮素固定剂的处理温度降低的速
度比对照处理快，这间接说明添加氮素固定剂处理
堆肥的腐熟速度快于对照处理。 从第 ３８ 天开始堆
肥进入腐熟期，堆体温度逐渐接近于环境温度。 因
此，通过该堆肥过程中温度的变化可以初步判断该
原料堆肥是成功的。
图 １　 沼渣与啤酒厂污泥混合堆肥过程中温度的变化
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｏｆ
ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ａｎｄ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ
２􀆰 ２　 堆肥过程中有机质含量的变化
堆肥过程中微生物能够利用有机物进行生长，
进而降低堆体中有机物的含量。 图 ２为不同处理好
氧堆肥过程中有机质含量的变化。 由图 ２ 可以看
出：有机质含量随堆制时间的延长均呈下降趋势，
在 ０～１５ ｄ 期间，有机质随堆体温度的升高降解较
为剧烈，有机质含量降低幅度较大，后期变化较为
缓和。 堆肥结束后，添加固氮剂处理及对照的有机
质降解率分别为 ８􀆰 ３１％和 ８􀆰 ０１％，其中添加氮素固
定剂处理有机质的降解率略高，这说明添加剂在一
定程度上能促进有机物降解。 然而，从整个有机质
的降解效率来看都偏低，这说明沼渣在厌氧消化过
程中在厌氧微生物的作用下已经有一部分被生物
降解或转化为较为稳定的腐殖质类物质［２３］，所以在
好氧堆肥过程中整体的转化效率不高。
图 ２　 沼渣及啤酒厂污泥混合堆肥过程中有机质的变化
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｏｆ
ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ａｎｄ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ
２􀆰 ３　 堆肥过程中氮素的变化
图 ３为堆肥过程中氮元素的变化情况。 由图 ３
（ａ）可以看出：在整个堆肥过程中总氮的含量先升
高后降低，后又缓慢上升，分析原因可能是由于堆
制过程中部分有机质被微生物降解，堆料的干质量
浓缩使全氮含量相对增加。 堆肥后期添加氮素固
定剂处理总氮的含量比对照要高，这说明固氮剂有
效地减少了氮素的损失［１９－２１］。 图 ３（ｂ）为堆肥过程
中氨氮的变化，ＮＨ＋４ Ｎ的变化是反应堆肥过程中氮
素变化特别是氨挥发的重要指标，可以看出在堆肥
前期 ０～１０ ｄ，随着温度的升高，ＮＨ＋４ Ｎ含量都呈较
高的增加趋势，此时堆体的臭味也较大。 后期随着
堆体温度的缓慢下降，ＮＨ＋４ Ｎ含量呈下降趋势。 堆
肥结束后，对照和添加氮素固定剂处理的 ＮＨ＋４ Ｎ
含量分别下降 ５１􀆰 ８６％和 ３２􀆰 ４５％，说明氮素固定剂
的添加具有一定的固氮作用，但仍有较大损失。
从图 ３（ｃ）中看出，在堆肥过程中 ＮＯ－３ Ｎ 含量
总体有所降低，可能是硝化细菌代谢作用的结果。
图 ３（ｄ）为有机氮的变化趋势，可以发现有机氮含量
与总氮的变化趋势较为一致，都是先升高后降低，
最后又缓慢上升，主要是因为堆肥开始阶段含氮有
机物在微生物的作用下被分解为无机养分主要是
１４　 第 ６期 周　 俊等：沼渣与污泥混合高温堆肥效果及氮素控制
ＮＨ３；堆肥后期，部分无机氮随着堆肥进程在微生物
的作用下逐渐转化为有机氮。 堆肥结束后，添加氮
素固定剂的处理和对照的有机氮含量分别增加了
２２􀆰 ５４％ 和 １８􀆰 ３０％，其中添加氮素固定剂的处理高
于对照，这说明氮素固定剂起到了固氮作用。
图 ３　 沼渣及啤酒厂污泥混合堆肥过程中全氮、氨氮、硝氮和有机氮的变化
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ＴＮ，ＮＨ＋４ ⁃Ｎ，ＮＯ
－
３ ⁃Ｎ，ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ
２􀆰 ４　 氮素固定剂对氮素的固定率
氮素固定剂Ｍｇ（ＯＨ） ２与 Ｈ３ＰＯ４混合液对堆肥
物料氮素的固定率的计算参照文献［１３］，通过计算
发现堆肥结束后固氮率达 １８％以上，有较好的固氮
效果。 结合文献分析可知：Ｍｇ（ＯＨ） ２与Ｈ３ＰＯ４混合
液在堆肥过程中堆体中的氨氮反应形成了一种
Ｍｇ（ＮＨ４）ＰＯ４·６Ｈ２Ｏ的无机肥料，进而将氨氮固定，
减少了氮素的损失，提高了肥效。
２􀆰 ５　 堆肥过程中全磷含量的变化
Ｐ 也是堆肥产品中的重要营养元素，一般在堆
肥过程中 Ｐ 的总量基本不会损失。 图 ４ 是沼渣及
污泥混合堆肥过程中全磷的变化趋势。 由图 ４ 可
知：不同处理方法的全磷含量都是逐渐增加的，这
是由于在发酵的过程中有机质被微生物降解后 Ｐ
被相对“浓缩”的原因，且添加 Ｍｇ（ＯＨ） ２与 Ｈ３ＰＯ４
混合液的处理组全磷的含量远远高于对照处理组，
最后 Ｐ 元素提高了 ５１％，这是由于添加了 Ｈ３ＰＯ４固
氮剂的原因，与文献［１９－２１］报道的结果一致。 由
于 Ｐ 是植物生长的必需元素，因此可以推测添加固
氮剂的处理肥效要高于对照，提高了堆肥产品的附
加值。
图 ４　 沼渣及啤酒厂污泥混合堆肥过程中全磷的变化
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ＴＰ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｏｆ ｂｉｏｇａｓ
ｓｌｕｒｒｙ ａｎｄ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ
２􀆰 ６　 沼渣堆肥腐熟度的评价
种子发芽指数（ＧＩ）可综合反映堆肥产品的植
物毒性，目前被认为是最敏感、最简单、最可靠的堆
肥腐熟度评价指标。 如果 ＧＩ＞０􀆰 ５，则可认为基本无
毒性，当 ＧＩ达到 ０􀆰 ８ ～ ０􀆰 ８５ 时，就可以认为堆肥对
植物没有毒性［５］。 图 ５ 为不同处理堆肥过程中种
子发芽指数的变化。 从图 ５ 可以看出，在堆肥过程
中不同处理组的 ＧＩ都有先降低后逐渐升高的趋势，
前期的降低可能是在高温期产生的小分子物质对
植物的种子有一定的毒害作用，后期随着堆肥的不
２４ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １２卷　
断腐熟，种子发芽指数不断提高。 堆肥结束后，添
加 Ｍｇ（ＯＨ） ２与 Ｈ３ＰＯ４混合液处理和对照处理的种
子发芽指数分别达到了 １􀆰 ０ 和 ０􀆰 ９４。 由于此时堆
肥都已腐熟，堆肥产品可安全使用，另外添加固氮
剂的堆肥的腐熟度略高于对照。
图 ５　 沼渣与啤酒厂污泥混合堆肥过程中种子发芽指数变化
Ｆｉｇ􀆰 ５　 Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｃｒｅｓｓ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ
ｏｆ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ａｎｄ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ
３　 结　 论
１）沼渣及啤酒厂污泥混合物经高温好氧堆肥
发酵，均达到腐熟，沼渣及啤酒厂污泥混合高温堆
肥技术可行。
２）添加 Ｍｇ（ＯＨ） ２与 Ｈ３ＰＯ４混合液处理和对照
处理最高温度都可达 ６５ ℃以上，添加氮素固定剂在
堆肥过程中能促进堆肥发酵，提高堆体中有机物质
的生物转化率，对氮素的固定率达 １８％以上。
３）添加固氮剂 Ｍｇ（ＯＨ） ２与 Ｈ３ＰＯ４的处理堆肥
结束后磷元素提高了 ５１％，堆肥的附加值大幅度
提高。
参考文献：
［ １ ］　 Ｂａｂｅｌ Ｓ， Ｓａｅ⁃Ｔａｎｇ Ｊ， Ｐｅｃｈａｒａｐｌｙ Ａ． Ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｃｏ⁃ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ ｏｆ
ｓｅｗａｇｅ ａｎｄ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｌｕｄｇｅ ｆｏｒ ｂｉｏｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｎｄ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］ ．Ｉｎｔ Ｊ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈ，２００９，６：１３１⁃１４０．
［ ２ ］ 　 Ｍａｒｔｉｎｓ Ｏ． Ｌｏｓｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｏｆ
ａｎｉｍａｌｗａｓｔｅｓ［Ｊ］ ．Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ Ｔｅｃｈｎｏｌ，１９９２，４２：１０３⁃１１１．
［ ３ ］ 　 Ｅｇｈｂａｌｌ Ｂ，Ｐｏｗｅｒ Ｊ Ｆ，Ｇｉｌｌｅｙ Ｊ Ｅ，ｅｔ ａｌ．Ｎｕｔｒｉｅｎｔ，ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｍａｓｓ
ｌｏｓｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｏｆ ｂｅｅｆ ｃａｔｔｌｅ ｆｅｅｄｌｏｔ ｍａｎｕｒｅ［Ｊ］ ．Ｊ Ｅｎｖｉｒｏｎ
Ｑｕａｌ，１９９７，２６：１８９⁃１９３．
［ ４ ］ 　 Ｅｋｌｉｎｄ Ｙ， Ｋｉｒｃｈｍａｒｍ Ｈ． Ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ
ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｗａｓｔｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｉｔｔｅｒ ａｍｅｎｄｍｅｎｔｓ： ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｔｕｒｎ
ｏｖｅｒ ａｎｄ ｌｏｓｓｅｓ［Ｊ］ ．Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ Ｔｅｃｈｎｏｌ，２０００，７４：１２５⁃１３２．
［ ５ ］ 　 Ｔｉｑｕｉａ Ｓ Ｍ，Ｔａｍ Ｎ Ｆ Ｍ． Ｆａｔｅ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｏｆ
ｃｈｉｃｋｅｎ ｌｉｔｔｅｒ［Ｊ］ ．Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｐｏｌｌｕｔ，２０００，１１０：５３５⁃５４１．
［ ６ ］ 　 Ｂｅｃｋ Ｆ Ｂ，Ｓｍａｒｓ Ｓ，Ｊｏｎｓｓｏｎ Ｈ，ｅｔ ａｌ．Ｇａｓｅｏｕｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ
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ｉｎ ａ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｒｅａｃｔｏｒ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｇｉｍｅｓ［ Ｊ］ ．
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（责任编辑　 周晓薇）
３４　 第 ６期 周　 俊等：沼渣与污泥混合高温堆肥效果及氮素控制