loading温阶段,有机物降解迅速。堆肥降温期,微生物活性下降,有机物降解缓慢。
3. 4 堆制过程中全氮含量的变化
图4 全氮与时间的变化曲线
从图4 可知,全氮的含量随着堆肥的进行,呈逐渐下降的趋势;在堆肥0～10天下降幅度较小;在10～20天,下降得最多,总氮的损失较多;堆肥后期逐渐稳定。在堆肥过程中发现渗出水的产生,因此可以造成氮素一定量损失。氮素的损失主要是有机氮不断转化为氨态氮, 氨态氮的累积引起NH3挥发造成的。
3. 5 堆制过程中氨氮、硝态氮含量的变化
图5 氨态氮、硝态氮与时间的变化曲线
从图5可知生活垃圾堆制后,堆制样品中氨氮含量呈现下降的趋势,尤其在10～20天氨氮含量下降幅度较大,之后基本趋于稳定。硝态氮含量呈现上升的趋势,尤其在0～15天硝态氮含量上升幅度较大,之后基本趋于稳定。 3. 6 堆制过程中C /N比的变化
图6 C /N与时间的变化曲线
从图6可以看出, C /N比的下降趋势不明显,并且在堆肥后期C /N比没有稳定趋势。这可以有两个原因: ⑴好氧堆肥过程中,氮的损失影响着C /N,试验的pH值变化范围基本维持在7～8的范围内,基本可以保持使微生物有效发挥作用的C /N,因而C /N的下降趋势均不明显。⑵由于进行的是好氧堆肥试验,微生物需要在氧气充足的条件下才能保持较高的活性,使得微生物的新陈代谢活动旺盛,分解碳量和氮量的速率比较一致。
4 结论
⑴堆肥的温度总趋势是先上升后下降,明显地呈现出堆肥的三个温度阶段: 0 ～11 天为升温期; 12～19天为高温期, 20～25天为降温期,并且温度在55℃以上的时间为8 天,符合国家堆肥卫生标准。
⑵pH值总趋势先下降后上升再下降,最终稳定在中性范围内。
⑶有机质总趋势是逐渐减少,在11 ～15天,有机质的下降幅度最大,下降了23% ,堆肥后期有机质含量基本稳定在50%左右。
⑷全氮含量呈逐渐下降的趋势;在10～20天,下降得最多;堆肥后期逐渐稳定。
⑸氨氮含量呈下降的趋势,在10～20天氨氮含量下降幅度较大。硝态氮含量呈上升的趋势,在0～15天硝态氮含量上升幅度较大。 ⑹C /N比下降趋势不显著。
(四) 典型好氧堆肥工艺系统 （1）条垛式系统
条垛式是堆肥系统中最简单最古老的
一种。它是在露天或棚架下，将堆肥物料以长状条垛或条堆堆放，
在好氧条件下进行发酵。垛的断面可以是梯形、不规则四边形或三角形。条垛式堆肥的特点是通过定期翻堆来实现堆体中的有氧状态。条垛式堆肥一次发酵周期为1～3个月。这种堆肥化由预处理、建堆、翻堆和储存四个工序组成。
条垛式系统的优点是：这是一种经济式堆肥系统所需设备简单，操作方便,成本投资相对较低；翻堆使堆肥易于干燥，填充剂易于筛分和回用；长时间的堆腐使产品的稳定性相对较好,适合于对环境要求较低的地区使用。
条垛式系统的缺陷是：占地面积大，堆腐周期长，需要大量的翻堆机械和人力，需要更频繁的监测，才能保证通气和温度要求。由于条垛式堆肥是开放系统，翻堆会造成臭味的散发，影响周围环境。运行操作受气候影响大，雨季会破坏堆体结构。冬季则造成堆体热量大量散失、温度降低等问题。 （2）强制通风静态垛系统
强制通风静态垛系统不同于条垛式系统之处在于堆肥过程中不是通过物料的翻堆而是通过强制通风方式向堆体供氧，它能更有效地确保高温和病原菌灭活。在此系统中，在堆体下部设有一套管路，与风机连接。
穿孔通风管道可置于堆肥场地表面或地沟内，管路上铺一层木屑或其他填充料，使布气均匀。然后在这层填充料上堆放堆肥物料，成为堆体，在最外层覆盖上过筛或未过筛的堆肥产品进行隔热保温。
强制通风静态垛系统的优点是：设备投资相对较低；与条垛式系统相比，温度及通风条件得到更好的控制；堆腐时间相对较短，一般为2～3周；产品稳定性好，能更有效的杀灭病原菌及控制臭味；由于堆腐期相对较短、填充料相对较少，因此占地也相对较少。但是通风静态垛系统堆肥易受气候条件的影响。例如，雨天会破坏堆体的结构。与条垛式系统相比，在足够大体积、合适的堆腐条件下，通风静态垛系统受寒冷气候的影响较小。 （3）反应器系统（发酵仓系统）
装置式堆肥系统，是将堆肥物料密闭在发酵装置（如发酵仓、发酵塔等）内，控制通风和水分条件，使物料进行生物降解和转化。也称反应器系统、发酵仓系统等。发酵装置的种类繁多，除了结构形式不同外，主要差别在于搅拌发酵物料的翻堆机不同，大多数翻堆机兼有运送物料的作用，目前国内外各类发酵装置有：池型（箱式）发酵池、立式发酵设备、筒仓式发酵设备、水平式发酵设备、组合式发酵系统等。
同条垛式系统和强制通风静态垛系统相比，反应器堆肥系统设备占地面积小，能进行很好的过程控制，堆肥过程不受气候条件的影响，可对废气进行统一收集处理，防止环境的二次污染，解决了臭味问题。但也存在明显的不利因素：首先是堆肥的投资和运行费用及维护费用很高。由于堆肥周期较短，堆肥产品会有潜在的不稳定性，堆肥的后熟期相对延长，由于机械化程度高，一旦设备出现问题，堆肥过程即受影响。