堆肥化的質(zhì)量指標(biāo)課件

有機(jī)廢棄物來源城市固體垃圾

(municipalsolidwaste)

北京市每天產(chǎn)生的垃圾達(dá)1萬噸；污水處理廠污泥

(minicipalsewagesludge)畜禽養(yǎng)殖業(yè)

(animalandpoultrybreeding)

廢物產(chǎn)出量：1奶牛=16人，7只蛋雞=1人 國家環(huán)保局統(tǒng)計(jì)，2001年全國畜禽糞便年排放量達(dá)2.2億噸。食品加工廠

(foodprocessingindustries)造紙廠農(nóng)作物秸稈畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為農(nóng)業(yè)污染源之首2007年我國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場（小區(qū)、專業(yè)戶）的畜禽糞便產(chǎn)生量2.43億噸，尿液產(chǎn)生量1.63億噸，化學(xué)需氧量、總氮、總磷的排放量分別占農(nóng)業(yè)源排放總量的96%、38%、56%，占全國排放總量的42%、22%、38%，。初步估算2015年末全國生豬、肉牛、奶牛、家禽飼養(yǎng)量依次為69900萬頭（出欄量），5300萬頭（出欄量），2000萬頭（存欄量）、650000萬只（存欄量），折算為豬當(dāng)量為13億頭，糞尿、COD、TN、TP產(chǎn)生量預(yù)計(jì)將達(dá)到約41億噸、3.2億噸、5000萬噸、800萬噸。有機(jī)廢棄物來源城市固體垃圾(municipalsolid有機(jī)廢棄物處理方法直接倒入江河湖海焚燒：消耗燃油、可能造成大氣污染填埋：占地、可能污染地下水土壤處理堆肥化處理沼氣發(fā)酵有機(jī)廢棄物處理方法直接倒入江河湖海污染物特性殘留生物富集和生物有效性(persistence,bioaccumulation,andbioavailabilitycharacteristics

)Generationfrommetabolism污染物衍生物或代謝中間物可能比污染物本身毒性更強(qiáng)污染物特性殘留生物富集和生物有效性(persisten空氣環(huán)境污染畜禽糞便等有機(jī)廢棄物在厭氣條件下產(chǎn)生具有惡臭氣味的物質(zhì)。已分離出的與惡臭有關(guān)的物質(zhì)有：氨、甲硫醇、硫化氫、二甲硫、二硫化甲基、三甲胺、乙醛、苯乙烯、丙酸、正丁酸、正戊酸和異戊酸。溫室氣體：CH4、NOx；空氣環(huán)境污染畜禽糞便等有機(jī)廢棄物在厭氣條件下產(chǎn)生具有惡臭氣味有機(jī)污染物對水體的污染有機(jī)污染物可通過地表徑流、淋溶直接或間接進(jìn)入水體，造成水體的富營養(yǎng)化、消耗氧氣（多數(shù)魚類存活需要5mgO2l-1）有機(jī)污染程度BOD(生物耗氧量)：1ml水中微生物在培養(yǎng)5天消耗的O2量。用來表征易分解的有機(jī)物質(zhì)和還原N、S(NH3HS-)的量COD(化學(xué)耗氧量)：硫酸-重鉻酸鉀氧化法測定的還原性有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)的總量有機(jī)污染物對水體的污染有機(jī)污染物可通過地表徑流、淋溶直接或間生物污染物人和動(dòng)物的病原菌和寄生蟲污染水體后可造成炭疽熱、腦炎、腐蹄病、乳腺炎、新城疫、沙門氏菌病等腸道內(nèi)病原體引起的疾病病毒：脊髓灰質(zhì)炎、傳染性肝炎細(xì)菌：霍亂(霍亂菌)、傷寒和細(xì)菌性痢疾原生動(dòng)物：阿米巴痢疾；蠕蟲：蛔蟲、絳蟲和吸蟲感染大腸桿菌(Escherichiacoli)常被用作土壤和水被生物污染的指標(biāo)。處理后污泥E.coli少于1000/g可安全施入土壤生物污染物人和動(dòng)物的病原菌和寄生蟲污染水體后可造成炭疽熱、腦重金屬積累長期施用有機(jī)廢棄物特別是污水可能造成土壤中重金屬積累，對作物、動(dòng)物和人產(chǎn)生毒害As,Cd(鎘),Cr(鉻),Hg,Mo,Ni,Pb,Cu,Zn特別是Cd和Hg對人和動(dòng)物危害大多數(shù)重金屬與有機(jī)質(zhì)結(jié)合，生物有效性低；但重金屬被水溶性有機(jī)物質(zhì)絡(luò)合后從土壤進(jìn)入地下水重金屬積累長期施用有機(jī)廢棄物特別是污水可能造成土壤中重金屬積有機(jī)廢棄物的土壤處理有機(jī)廢棄物的土壤處理土壤施用的限制因素隨污水進(jìn)入土壤的鹽分可能會(huì)影響作物生長；硝酸鹽可能會(huì)污染地下水；重金屬、有機(jī)化合物可能會(huì)在土壤中積累，并進(jìn)入食物鏈；難聞氣味和居民對可能危害的擔(dān)心；養(yǎng)分、鹽分、重金屬以及水分含量因地域時(shí)間而變，不能確定最適用量有機(jī)廢物體積、含水量大，養(yǎng)分含量低，運(yùn)輸成本高；污水、集約化養(yǎng)殖場廢物生產(chǎn)具有連續(xù)性，而肥料利用有季節(jié)性，需要儲(chǔ)存；監(jiān)測作物和水質(zhì)的成本高污泥、家禽和非反芻動(dòng)物（如豬）養(yǎng)殖廢物中可能含有病原細(xì)菌、病毒和寄生蟲土壤施用的限制因素隨污水進(jìn)入土壤的鹽分可能會(huì)影響作物生長；硝有機(jī)廢棄物的堆肥化處理堆肥化(composting)是將由多種不同組分構(gòu)成的有機(jī)物料堆聚在一起,以保存發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量，在多種微生物共同作用下，在溫暖濕潤和好氣條件下，對物料中有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行的生物氧化過程。最終產(chǎn)物是堆肥

(compost)有機(jī)廢棄物的堆肥化處理堆肥化(composting)是將由多堆肥化特征條件堆肥化是有機(jī)廢棄物、微生物、水分、氧氣諸因子相互作用的復(fù)雜過程堆肥物料中含有土著微生物混合群體，通過控制合適的水分和通氣條件可以加快微生物的活動(dòng)。微生物的生長和繁殖還需要C、大量元素N、P、K和一些微量元素。通常情況下，有機(jī)廢棄物中均含有這些物質(zhì)，盡管有時(shí)需要調(diào)整其比例以適合微生物的代謝需求

堆肥化特征條件堆肥化是有機(jī)廢棄物、微生物、水分、氧氣諸因子堆肥化特征高溫堆肥有機(jī)廢棄物中碳生物氧化釋放能量，部分用于微生物的代謝，其余部分以熱的形式散出；在堆肥初期產(chǎn)生熱量比散發(fā)的要多，致使堆肥物料的溫度升高。在一定范圍內(nèi)，溫度升高可進(jìn)一步促進(jìn)微生物活動(dòng)；升至超過60°C可以殺死物料中的病原微生物堆肥化特征高溫堆肥有機(jī)廢棄物中碳生物氧化釋放能量，部分用于堆肥化的目的無害化易腐解的有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，惡臭，害蟲衍繁等被消除堆肥化過程中的高溫殺死致病微生物，蟲卵及雜草種子減量化部分有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為CO2，有機(jī)物質(zhì)的重量降低堆肥產(chǎn)物的密度比原始物質(zhì)要高，體積減小資源化：有機(jī)肥：N、P、K和微量元素得以保留食用菌種植堆肥化的目的無害化堆肥化的生物學(xué)和生物化學(xué)堆肥化進(jìn)程有機(jī)物質(zhì)分解特征溫度和pH變化過程微生物種群動(dòng)態(tài)堆肥化的生物學(xué)和生物化學(xué)堆肥化進(jìn)程綠色植物的物質(zhì)組成脂肪、蠟2%蛋白質(zhì)8%單糖、淀粉5%(仿BradyN.C.,WeilR.R.,1999.Thenatureandpropertiesofsoils.P450)綠色植物的物質(zhì)組成脂肪、蠟2%蛋白質(zhì)8%單糖、淀粉5%(仿B淀粉和纖維素MaderS.S.,1990.Biology.Wm.C.Brownpublishers.淀粉和纖維素MaderS.S.,1990.Biolog木質(zhì)素木質(zhì)素有機(jī)物質(zhì)分解動(dòng)力—土壤生物和酶有機(jī)物質(zhì)分解動(dòng)力—土壤生物和酶有機(jī)物質(zhì)分解順序1單糖、淀粉和水溶性蛋白質(zhì)2粗蛋白3半纖維素4纖維素5蠟質(zhì)、丹寧等6木質(zhì)素降解容易、迅速降解困難、緩慢有機(jī)物質(zhì)分解順序1單糖、淀粉和水溶性蛋白質(zhì)降解容易、迅速降有機(jī)物質(zhì)降解特征單糖、淀粉、粗蛋白等有機(jī)物質(zhì)容易被微生物分解，但在廢棄物中的數(shù)量少；細(xì)胞壁中多糖相互纏繞、包被，且有起保護(hù)性作用的物質(zhì)(角質(zhì)、木栓質(zhì))，阻礙降解；木質(zhì)素不但難降解還具有抑菌作用纖維素和幾丁質(zhì)等絲狀分子存在著穩(wěn)定的結(jié)晶區(qū)域，這些區(qū)域不易被微生物細(xì)胞及酶接近，聚合程度高，水合程度低：影響水解，微生物作用表面積??；中溫微生物在易利用的有機(jī)物質(zhì)耗盡后不再出現(xiàn)幾種不同多聚體如纖維素、半纖維素、果膠和木質(zhì)素等共同存在，需2種或以上的微生物協(xié)同作用，產(chǎn)生一系列的酶完成降解過程有機(jī)物質(zhì)降解特征單糖、淀粉、粗蛋白等有機(jī)物質(zhì)容易被微生物分解堆肥化的進(jìn)程實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌堆肥化的進(jìn)程實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌溫度變化與真菌群落演替實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌溫度變化與真菌群落演替實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌堆肥化進(jìn)程中有機(jī)物質(zhì)分解單糖、淀粉和蛋白質(zhì)在升溫期完成纖維素的降解在中溫期較快，高溫期下降至降溫期又有所回升，到穩(wěn)定期基本完成；半纖維素的降解從升溫到降溫期都能保持相對較穩(wěn)定和較高的速率木質(zhì)素的降解基本上可以忽略，木質(zhì)素含量因總干重下降而增加秸桿堆制60天后干物重失去50%以上，大部分在最初的34天內(nèi)失去，其中幾乎全部是纖維素和半纖維素堆肥化進(jìn)程中有機(jī)物質(zhì)分解單糖、淀粉和蛋白質(zhì)在升溫期完成堆肥化進(jìn)程-中溫期堆肥物料中有易分解單糖和蛋白質(zhì)，微生物代謝活動(dòng)旺盛產(chǎn)生大量熱；物料堆積熱量不易散發(fā)，局部溫度在1-2天內(nèi)可能會(huì)達(dá)到70-80oC。中溫細(xì)菌和中溫真菌活動(dòng)的最適溫度20-30℃，中溫微生物迅速繁殖，代表種有Mucorpusillus

(微小毛霉

)及Aspergillusfumigatus

(煙曲霉)；易分解的單糖和蛋白質(zhì)大量分解，中溫期后段，嗜熱真菌(

45-55℃)等開始分解纖維素、半纖維素等稍難分解的有機(jī)物質(zhì)；中溫微生物因其可利用的底物耗竭及高溫死亡，酶失活；堆肥化進(jìn)程-中溫期堆肥物料中有易分解單糖和蛋白質(zhì)，微生物代謝堆肥化進(jìn)程-降溫期和穩(wěn)定期分解有機(jī)物質(zhì)能力強(qiáng)的微生物重新定殖，纖維素、半纖維素等物質(zhì)分解大量分解，物料溫度可以保持在較高的溫度，但隨著可以利用有機(jī)物的耗盡，微生物產(chǎn)生的熱量逐漸減少。當(dāng)堆肥溫度降至常溫時(shí)許多動(dòng)物可進(jìn)入其中，包括蚯蚓、千足蟲等；它們?nèi)∈称渲械奈⑸锖椭参餁報(bào)w，將物料破碎成小的顆粒，擴(kuò)大微生物作用的表面積降溫期后段，可利用的有機(jī)物質(zhì)基本耗盡，不再產(chǎn)熱，堆肥化進(jìn)程-降溫期和穩(wěn)定期分解有機(jī)物質(zhì)能力強(qiáng)的微生物重新堆肥化進(jìn)程中的微生物群體變化升溫期中溫微生物利用單糖氨基酸迅速大量繁殖，易利用的有機(jī)物質(zhì)耗盡后它們不再出現(xiàn)高溫期嗜熱真菌、放線菌和大部分細(xì)菌被殺死，僅剩產(chǎn)孢細(xì)菌降溫期嗜熱真菌等重新定殖穩(wěn)定期可利用的有機(jī)物質(zhì)很少，微生物間競爭激烈，主要微生物為放線菌(產(chǎn)生抗生素)堆肥化進(jìn)程中的微生物群體變化升溫期中溫微生物利用單糖氨基酸堆肥化進(jìn)程中的真菌升溫期代表種有Mucorpusillus

(微小毛霉

)及Aspergillusfumigatus(煙曲霉

)，前者在高溫過后因易利用碳源耗盡而不再出現(xiàn)

高溫期嗜熱真菌被殺死降溫期嗜熱真菌等重新定殖：Chaetomiumthermophile(嗜熱毛殼霉),Humicolainsolens(特異腐質(zhì)霉),Humicola(Thermomyces)lanuginosus,Thermoascusaurantiacus,Paecilomycessp,

Aspergillusfumigatus穩(wěn)定期可利用的有機(jī)物質(zhì)很少，主要為放線菌堆肥化進(jìn)程中的真菌升溫期代表種有Mucorpusillu堆肥化初期真菌Rhizomucorpusillus(微小毛菌)，在堆肥化初期利用單糖和氨基酸等，生長溫度為20-55°C，發(fā)熱期后不再活動(dòng)子囊孢子堆肥化初期真菌Rhizomucorpusillus(微小堆肥初期真菌–腐殖霉

Humicola(Thermomyces)lanuginosus生活溫度在30to52-55oC，除堆肥發(fā)熱高峰外一直存在，不能分解纖維素與纖維素分解菌伴生堆肥初期真菌–腐殖霉Humicola(Thermomy嗜熱真菌–嗜熱子囊菌Thermoascusaurantiacus生活溫度在25-55oC，分解纖維素能力強(qiáng)子囊果子囊和子囊孢子嗜熱真菌–嗜熱子囊菌Thermoascusauranti嗜熱真菌-煙曲霉Aspergillusfumigatus生活溫度在12-52oC，分解纖維素能力強(qiáng)；吸入肺中會(huì)引起過敏、并可在肺泡中生長分生孢子嗜熱真菌-煙曲霉Aspergillusfumigatu嗜熱真菌-擬青霉屬Paecilomyces擬青霉屬分生孢子嗜熱真菌-擬青霉屬Paecilomyces擬青霉屬分生孢堆肥化中的細(xì)菌和放線菌嗜熱細(xì)菌和放線菌對高溫的抵抗高于真菌；Thermus(嗜熱菌屬)生活溫度為40-80oC，最適溫度為65至75oC；在70oC時(shí)產(chǎn)孢細(xì)菌芽孢桿菌也有存在在降溫期、穩(wěn)定期放線菌占優(yōu)勢，代表種群是放線菌科(Actinomycetacea)；放線菌分解纖維素的能力遠(yuǎn)不如真菌,比細(xì)菌或真菌生長繁殖慢，在養(yǎng)分和可利用碳源豐富時(shí)種群相對小，而由于它們產(chǎn)生抗生素，在養(yǎng)分和能量物質(zhì)匱乏時(shí)占優(yōu)勢堆肥化中的細(xì)菌和放線菌嗜熱細(xì)菌和放線菌對高溫的抵抗高于真菌；堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶性化合物分解時(shí)間高分子化合物開始降解堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶堆肥條件控制溫度攪拌、通氣接種劑和添加劑堆肥條件控制溫度堆肥化最適溫度無害化要求的溫度病原物的致死溫度和時(shí)間：不產(chǎn)孢細(xì)菌沙門氏桿菌，50-60℃5分鐘-1.5h;傷寒桿菌，55-60C，30分鐘；化膿性鏈球菌，54C，1小時(shí)；結(jié)核分支桿菌；真菌、寄生蟲、雜草種子55℃1-2h

溫度高于60℃，幾天內(nèi)就可以達(dá)到無害化目的；55℃時(shí)間超過3天病原物不再威脅公眾健康(我國2002年發(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》中規(guī)定“保證堆體物料溫度在55℃時(shí)間保持5-7天”)物質(zhì)降解最適溫度

較高但不要超過55℃，中溫細(xì)菌和中溫真菌活動(dòng)的最適溫度20-30℃，嗜熱真菌為45-55℃，超過60℃僅剩產(chǎn)芽孢的嗜熱細(xì)菌和放線菌。纖維素、半纖維素的降解主要依靠真菌來完成堆肥化最適溫度無害化要求的溫度通氣保證物料堆中的好氣環(huán)境，提高腐熟和穩(wěn)定速度安裝通氣管、溝、強(qiáng)制通風(fēng)攪拌通氣的效果持續(xù)短通氣保證物料堆中的好氣環(huán)境，提高腐熟和穩(wěn)定速度Toturnornottoturn，thatistheQuestion在最初幾個(gè)月內(nèi)至少翻堆3次，在隨后每3個(gè)月翻1次過于頻繁攪拌會(huì)散發(fā)熱量，降低微生物特別是真菌活性；連續(xù)堆肥不必?cái)嚢鑄oturnornottoturn，thatis添加劑添加劑是指為了加快堆肥進(jìn)程和提高堆肥產(chǎn)物質(zhì)量在堆肥物料中加入的微生物、有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)添加劑種類接種劑(inocula)疏松劑(bulkingagents)起爆劑(starters)pH調(diào)節(jié)劑添加劑添加劑是指為了加快堆肥進(jìn)程和提高堆肥產(chǎn)物質(zhì)量在堆肥物料微生物接種劑接種微生物的初衷提高堆肥初期微生物的群體，增強(qiáng)微生物的降解活性，縮短達(dá)到高溫期的時(shí)間；補(bǔ)償高溫期后微生物群體下降接種分解有機(jī)物質(zhì)能力強(qiáng)的微生物堆肥物料中有大量來自空氣、水及廢棄物本身的微生物溫度和物料中可利用的有機(jī)物質(zhì)決定微生物種群變化單一種類微生物無論多么活躍，其分解有機(jī)物質(zhì)速度也比不上混合群體的共同作用堆外圍的溫度相對較低，微生物群體較大，攪拌實(shí)際上起到了接種的作用微生物接種劑接種微生物的初衷堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶性化合物分解時(shí)間高分子化合物開始降解堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶起爆劑加入易利用的有機(jī)物質(zhì)如糖、蛋白質(zhì)等會(huì)增加堆肥開始時(shí)微生物的活性，起到“起爆”效果；在大多數(shù)情況下，堆肥物料中的有機(jī)物有一部分為易利用形態(tài)。起爆劑加入易利用的有機(jī)物質(zhì)如糖、蛋白質(zhì)等會(huì)增加堆肥開始時(shí)微疏松劑當(dāng)含水多、顆料細(xì)的廢棄物堆制時(shí)，常常需要加入一些質(zhì)地疏松的物質(zhì)來增加通氣性水沖式畜禽養(yǎng)殖場的畜禽糞便與作物秸稈聯(lián)合堆制(conjointcomposting)既可解決水氣矛盾，又可平衡C、N比例常用的疏松劑有鋸末、作物秸桿、粉碎的廢橡膠輪胎等。疏松劑當(dāng)含水多、顆料細(xì)的廢棄物堆制時(shí)，常常需要加入一些質(zhì)地pH調(diào)節(jié)劑以廢棄物處理為目的的大規(guī)模的堆肥，調(diào)整pH即無必要，又不經(jīng)濟(jì)如果堆肥產(chǎn)物是用于培養(yǎng)蘑菇或飼養(yǎng)蚯蚓時(shí)，則需要加入pH調(diào)節(jié)劑，以防止pH波動(dòng)過大常用的pH調(diào)節(jié)劑有CaCO3、石灰和石膏等pH調(diào)節(jié)劑以廢棄物處理為目的的大規(guī)模的堆肥，調(diào)整pH即無必堆肥化的質(zhì)量指標(biāo)熟化程度C/N比<25;耗氧率<150mgO2/kg揮發(fā)性干物質(zhì)/小時(shí);

植物毒理試驗(yàn)：不影響水芹(Lepidiumsativum)和蘿卜(Raphanussativus)種子發(fā)芽和幼苗生長·異物含量“任何大于2mm人造的物質(zhì)如金屬、玻璃或塑料橡膠等高聚體”·重金屬·病原物：無salmonellae菌，糞大腸桿菌<1000MostProbableNumber/g干重·有機(jī)污染物:PCBs(0.5

mg/kg),dioxins,]呋喃(furan)和農(nóng)藥加拿大環(huán)境部堆肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)堆肥化的質(zhì)量指標(biāo)熟化程度加拿大環(huán)境部堆肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)食用菌種植種植雙孢蘑菇時(shí)物料的堆肥化處理進(jìn)程被人為減少為兩階段，以便減少用于蘑菇生長所需的纖維素類物質(zhì)的損耗物料在幾天內(nèi)升溫至70至80oC，并保持幾天；將大部分微物殺死后，保持45-80oC幾天，隨后接種雙孢蘑菇(Agaricusbisporus)在第二階段中，嗜熱真菌Scytalidiumthermo-philum占優(yōu)勢,它的存在能增大蘑菇產(chǎn)量；活的或因熱而死的細(xì)菌為蘑菇提供氮素食用菌種植種植雙孢蘑菇時(shí)物料的堆肥化處理進(jìn)程被人為減少為兩階第六節(jié)影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素>種植管理秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)的影響秸稈還田和使用廄肥能減緩農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)含量降低的速度；在溫帶氣候條件下，施入土壤的作物秸稈，在一個(gè)生長季后有約1/3以有機(jī)質(zhì)形態(tài)留在土壤中，其余2/3以CO2的形式損失掉；富含木質(zhì)素和多元酚的秸稈施入土壤后有利于形成腐殖質(zhì)。第六節(jié)影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素>種植管理秸稈還田對土壤有機(jī)有機(jī)物質(zhì)分解過程第二節(jié)有機(jī)物質(zhì)分解>分解過程有機(jī)物質(zhì)分解過程第二節(jié)有機(jī)物質(zhì)分解>分解過程秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)的影響在溫帶氣候條件下，施入土壤的作物秸稈，在一個(gè)生長季后有約1/3以有機(jī)質(zhì)形態(tài)留在土壤中，其余2/3以CO2的形式損失掉；秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)的影響在溫帶氣候條件下，施入土壤的作物秸有機(jī)殘?bào)w組成與腐殖化進(jìn)程C:N比木質(zhì)素含量：木質(zhì)素難以分解，且在細(xì)胞壁中包被纖維素，阻礙其分解多酚含量：與蛋白質(zhì)結(jié)合形成難分解的復(fù)合體；抑制胞外酶活性；影響氮釋放。多酚物質(zhì)的分子量越大結(jié)合能力越強(qiáng)（木質(zhì)素＋多酚)/N比率物質(zhì)分解和N釋放難易的的指標(biāo)有機(jī)殘?bào)w組成與腐殖化進(jìn)程C:N比腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)腐殖質(zhì)組分富里酸也稱黃腐酸(FulvicAcid)：既溶于堿又溶于酸；胡敏酸也稱黑腐酸(HumicAcid)：僅溶于堿不溶于酸；胡敏素又稱黑腐素(Humin)：既不溶于酸又不溶于堿。腐殖質(zhì)組分富里酸也稱黃腐酸(FulvicAcid)：既溶腐殖質(zhì)各組分性質(zhì)

富里酸 胡敏酸 胡敏素顏色 淺黃 黃褐 深褐 灰黑聚合程度---------------------------------------------------->含碳量45%------------------------------------------->62%含氧量48%<-------------------------------------------30%交換性酸1400<------------------------------------------500(cMol/kg)腐殖質(zhì)各組分性質(zhì) 富里酸 胡敏酸 胡敏素木質(zhì)素與腐殖質(zhì)的相似性對于大多數(shù)細(xì)菌和真菌，木質(zhì)素和腐殖質(zhì)均很難分解；木質(zhì)素和腐殖質(zhì)均溶于堿，并被酸沉淀；部分溶于乙醇；二者均含有-OCH3基，隨著分解進(jìn)程的推進(jìn)，-OCH3基含量減少；當(dāng)木質(zhì)素與堿液一同加熱時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化為含-OCH3基的胡敏酸；氧化木質(zhì)素具有與胡敏酸類似的性質(zhì)木質(zhì)素與腐殖質(zhì)的相似性對于大多數(shù)細(xì)菌和真菌，木質(zhì)素和腐殖質(zhì)均第三節(jié)腐殖質(zhì)與腐殖化過程>腐殖化過程>>木質(zhì)素理論腐殖質(zhì)形成過程-木質(zhì)素理論木質(zhì)素木質(zhì)素構(gòu)成單元?dú)堄嗖糠治⑸锓纸夂羲岣焕锼崦摷谆?、氧化與含氮化合物聚合繼續(xù)被微生物分解第三節(jié)腐殖質(zhì)與腐殖化過程>腐殖化過程>>木質(zhì)素理論腐殖質(zhì)形第三節(jié)腐殖質(zhì)與腐殖化過程>腐殖化過程>>聚合理論腐殖質(zhì)形成過程-多酚（聚合）理論木質(zhì)素纖維素及其它非木質(zhì)素含C化合物酚醛或酚酸多元酚醌氨基酸、蛋白質(zhì)或它高分子化合物富里酸多酚氧化酶微生物合成胡敏酸第三節(jié)腐殖質(zhì)與腐殖化過程>腐殖化過程>>聚合理論腐殖質(zhì)形成多酚（聚合）理論依據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)氧化分解后具有相連的芳香環(huán)和酚酸多酚物質(zhì)易與有機(jī)物質(zhì)結(jié)合為穩(wěn)定化合物無法解釋有機(jī)質(zhì)中很多長脂肪鏈多酚（聚合）理論依據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)氧化分解后具有相連的芳香環(huán)和酚沼氣發(fā)酵的生物學(xué)無氧條件下有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵分解形成甲烷等的過程適用于污水處理廠消化污泥人畜糞便和作物秸稈處理沼氣發(fā)酵的生物學(xué)無氧條件下有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵分解形成甲烷等的過程有機(jī)物厭氧分解特征分解速度較慢；分解產(chǎn)物是有機(jī)酸、乙醇、硫醇、醛、酮、甲烷等半分解物質(zhì)；產(chǎn)能少；半分解產(chǎn)物如H2S等抑制植物生長；甲烷是溫室氣體應(yīng)用：沼氣生產(chǎn)有機(jī)物厭氧分解特征分解速度較慢；沼氣發(fā)酵的階段液化階段水解糖類、蛋白質(zhì)和脂肪產(chǎn)生脂肪酸和醇產(chǎn)酸階段產(chǎn)醋酸的細(xì)菌將低級(jí)脂肪酸和醇產(chǎn)乙酸階段轉(zhuǎn)化為醋酸、CO2和H2；甲烷生成階段甲烷細(xì)菌利用H2還原CO2生成甲烷在液化和產(chǎn)酸階段兼性厭氧菌分解有機(jī)物質(zhì)時(shí)消耗氧氣，為嚴(yán)格厭氧的甲烷細(xì)菌提供生長的環(huán)境和底物沼氣發(fā)酵的階段液化階段水解糖類、蛋白質(zhì)和脂肪產(chǎn)生脂肪酸和醇污水處理一級(jí)處理曝氣池二級(jí)處理消化池空氣污水污泥消化污泥三級(jí)處理沼氣一級(jí)處理為預(yù)處理，主要利用格柵、除塵池、氣浮、過濾等物理手段，去除水中的大顆粒懸浮物，調(diào)節(jié)pH值，減輕二級(jí)處理負(fù)荷二級(jí)處理也稱生化處理，采用活性污泥等生物手段，目標(biāo)是大幅度去除污水中呈膠態(tài)和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物，降低BOD,COD，達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)處理為深度處理，利用離子交換、反滲透、電滲析、紫外線照射等方法，進(jìn)一步去除污染物，如磷、氮及生物難降解的有機(jī)、無機(jī)污染物和病原體等。出水水質(zhì)較好，甚至能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)污水處理一級(jí)處理曝氣池二級(jí)處理消化池空氣污水污泥消化污泥三級(jí)處理后污水排放由于藍(lán)綠藻能進(jìn)行生物固氮，N往往不是其生長的限制因素；藻類細(xì)胞的N/P比為7-10：1，當(dāng)N/P小于7時(shí)，磷不再是限制因子；水中磷濃度超過10mg/l，會(huì)導(dǎo)致富營養(yǎng)化經(jīng)二級(jí)處理的污水在排入江河湖泊之前應(yīng)進(jìn)一步除去P，一般加入石灰或FeCl3將P沉淀處理后污水排放由于藍(lán)綠藻能進(jìn)行生物固氮，N往往不是其生長的限水體富營養(yǎng)化浮游植物和濱海植物大量繁殖，其中大多不能被動(dòng)物取食而沉積，藻青菌(cynobacteria)有毒；有機(jī)物質(zhì)使細(xì)菌大量繁殖，消耗氧氣溫度較高時(shí)，底層有機(jī)物質(zhì)厭氧分解，產(chǎn)生沼氣和硫化氫；水底的厭氧條件使沉積的P釋放出來，進(jìn)一步加劇了富營養(yǎng)化程度水體富營養(yǎng)化(Eutrophication)是與水中營養(yǎng)元素富積相聯(lián)的生物-地質(zhì)-化學(xué)過程;營養(yǎng)元素的富積造成大量植物和動(dòng)物生物量的增加；進(jìn)而引起水中氧氣耗竭水體富營養(yǎng)化浮游植物和濱海植物大量繁殖，其中大多不能被動(dòng)物富營養(yǎng)化湖泊-沉積磷釋放富營養(yǎng)化湖泊-沉積磷釋放微生物合成的致癌物甲基汞(Methylmercury)：微生物轉(zhuǎn)化汞而成，溶于脂肪，在魚體內(nèi)富積二甲基胂(dimethylarsine)，殺蟲劑二甲基硒(dimethylselenide)亞硝胺(nitrosamine)胺(R-NH2)與NO2-在酸性條件下反應(yīng)而成微生物合成的致癌物甲基汞(Methylmercury)：農(nóng)藥、染料、鹵化溶劑、滅火劑鄰苯二甲酸鹽(酯Phthalate)被大量用于建筑、家居、農(nóng)藥、塑料添加劑多氯化聯(lián)苯(PCBs)微生物難以分解這些有機(jī)化合物，除其化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜外，這些物質(zhì)易被土壤膠體吸附也是重要原因非天然有機(jī)化合物分解COORCOOR農(nóng)藥、染料、鹵化溶劑、滅火劑非天然有機(jī)化合物分解COORCO白腐真菌(Whiterotfungi)可產(chǎn)生胞外氧化酶分解復(fù)雜的芳香族多聚體-木質(zhì)素白腐真菌Pleurotus

在小麥秸稈上的菌絲體Bjerkanderaadusta白腐真菌(Whiterotfungi)可產(chǎn)生胞外氧化酶分生物修復(fù)多環(huán)芳烴（polycyclicaromatichydrocarbon，PAH)疏水性強(qiáng)，很難分解DDT,PCB,Lindane,dioxin生物制漿(biologicalpulping)白腐真菌在無易利用N時(shí)分解木質(zhì)素等化合物白腐真菌應(yīng)用生物修復(fù)白腐真菌應(yīng)用褐腐真菌(Brownrotfungi)分解纖維素，當(dāng)環(huán)境中氮耗竭后開始利用木質(zhì)素褐腐真菌褐腐真菌(Brownrotfungi)分解纖維素，當(dāng)環(huán)境有機(jī)廢棄物來源城市固體垃圾

(municipalsolidwaste)

北京市每天產(chǎn)生的垃圾達(dá)1萬噸；污水處理廠污泥

(minicipalsewagesludge)畜禽養(yǎng)殖業(yè)

(animalandpoultrybreeding)

廢物產(chǎn)出量：1奶牛=16人，7只蛋雞=1人 國家環(huán)保局統(tǒng)計(jì)，2001年全國畜禽糞便年排放量達(dá)2.2億噸。食品加工廠

(foodprocessingindustries)造紙廠農(nóng)作物秸稈畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為農(nóng)業(yè)污染源之首2007年我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場（小區(qū)、專業(yè)戶）的畜禽糞便產(chǎn)生量2.43億噸，尿液產(chǎn)生量1.63億噸，化學(xué)需氧量、總氮、總磷的排放量分別占農(nóng)業(yè)源排放總量的96%、38%、56%，占全國排放總量的42%、22%、38%，。初步估算2015年末全國生豬、肉牛、奶牛、家禽飼養(yǎng)量依次為69900萬頭（出欄量），5300萬頭（出欄量），2000萬頭（存欄量）、650000萬只（存欄量），折算為豬當(dāng)量為13億頭，糞尿、COD、TN、TP產(chǎn)生量預(yù)計(jì)將達(dá)到約41億噸、3.2億噸、5000萬噸、800萬噸。有機(jī)廢棄物來源城市固體垃圾(municipalsolid有機(jī)廢棄物處理方法直接倒入江河湖海焚燒：消耗燃油、可能造成大氣污染填埋：占地、可能污染地下水土壤處理堆肥化處理沼氣發(fā)酵有機(jī)廢棄物處理方法直接倒入江河湖海污染物特性殘留生物富集和生物有效性(persistence,bioaccumulation,andbioavailabilitycharacteristics

)Generationfrommetabolism污染物衍生物或代謝中間物可能比污染物本身毒性更強(qiáng)污染物特性殘留生物富集和生物有效性(persisten空氣環(huán)境污染畜禽糞便等有機(jī)廢棄物在厭氣條件下產(chǎn)生具有惡臭氣味的物質(zhì)。已分離出的與惡臭有關(guān)的物質(zhì)有：氨、甲硫醇、硫化氫、二甲硫、二硫化甲基、三甲胺、乙醛、苯乙烯、丙酸、正丁酸、正戊酸和異戊酸。溫室氣體：CH4、NOx；空氣環(huán)境污染畜禽糞便等有機(jī)廢棄物在厭氣條件下產(chǎn)生具有惡臭氣味有機(jī)污染物對水體的污染有機(jī)污染物可通過地表徑流、淋溶直接或間接進(jìn)入水體，造成水體的富營養(yǎng)化、消耗氧氣（多數(shù)魚類存活需要5mgO2l-1）有機(jī)污染程度BOD(生物耗氧量)：1ml水中微生物在培養(yǎng)5天消耗的O2量。用來表征易分解的有機(jī)物質(zhì)和還原N、S(NH3HS-)的量COD(化學(xué)耗氧量)：硫酸-重鉻酸鉀氧化法測定的還原性有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)的總量有機(jī)污染物對水體的污染有機(jī)污染物可通過地表徑流、淋溶直接或間生物污染物人和動(dòng)物的病原菌和寄生蟲污染水體后可造成炭疽熱、腦炎、腐蹄病、乳腺炎、新城疫、沙門氏菌病等腸道內(nèi)病原體引起的疾病病毒：脊髓灰質(zhì)炎、傳染性肝炎細(xì)菌：霍亂(霍亂菌)、傷寒和細(xì)菌性痢疾原生動(dòng)物：阿米巴痢疾；蠕蟲：蛔蟲、絳蟲和吸蟲感染大腸桿菌(Escherichiacoli)常被用作土壤和水被生物污染的指標(biāo)。處理后污泥E.coli少于1000/g可安全施入土壤生物污染物人和動(dòng)物的病原菌和寄生蟲污染水體后可造成炭疽熱、腦重金屬積累長期施用有機(jī)廢棄物特別是污水可能造成土壤中重金屬積累，對作物、動(dòng)物和人產(chǎn)生毒害As,Cd(鎘),Cr(鉻),Hg,Mo,Ni,Pb,Cu,Zn特別是Cd和Hg對人和動(dòng)物危害大多數(shù)重金屬與有機(jī)質(zhì)結(jié)合，生物有效性低；但重金屬被水溶性有機(jī)物質(zhì)絡(luò)合后從土壤進(jìn)入地下水重金屬積累長期施用有機(jī)廢棄物特別是污水可能造成土壤中重金屬積有機(jī)廢棄物的土壤處理有機(jī)廢棄物的土壤處理土壤施用的限制因素隨污水進(jìn)入土壤的鹽分可能會(huì)影響作物生長；硝酸鹽可能會(huì)污染地下水；重金屬、有機(jī)化合物可能會(huì)在土壤中積累，并進(jìn)入食物鏈；難聞氣味和居民對可能危害的擔(dān)心；養(yǎng)分、鹽分、重金屬以及水分含量因地域時(shí)間而變，不能確定最適用量有機(jī)廢物體積、含水量大，養(yǎng)分含量低，運(yùn)輸成本高；污水、集約化養(yǎng)殖場廢物生產(chǎn)具有連續(xù)性，而肥料利用有季節(jié)性，需要儲(chǔ)存；監(jiān)測作物和水質(zhì)的成本高污泥、家禽和非反芻動(dòng)物（如豬）養(yǎng)殖廢物中可能含有病原細(xì)菌、病毒和寄生蟲土壤施用的限制因素隨污水進(jìn)入土壤的鹽分可能會(huì)影響作物生長；硝有機(jī)廢棄物的堆肥化處理堆肥化(composting)是將由多種不同組分構(gòu)成的有機(jī)物料堆聚在一起,以保存發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量，在多種微生物共同作用下，在溫暖濕潤和好氣條件下，對物料中有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行的生物氧化過程。最終產(chǎn)物是堆肥

(compost)有機(jī)廢棄物的堆肥化處理堆肥化(composting)是將由多堆肥化特征條件堆肥化是有機(jī)廢棄物、微生物、水分、氧氣諸因子相互作用的復(fù)雜過程堆肥物料中含有土著微生物混合群體，通過控制合適的水分和通氣條件可以加快微生物的活動(dòng)。微生物的生長和繁殖還需要C、大量元素N、P、K和一些微量元素。通常情況下，有機(jī)廢棄物中均含有這些物質(zhì)，盡管有時(shí)需要調(diào)整其比例以適合微生物的代謝需求

堆肥化特征條件堆肥化是有機(jī)廢棄物、微生物、水分、氧氣諸因子堆肥化特征高溫堆肥有機(jī)廢棄物中碳生物氧化釋放能量，部分用于微生物的代謝，其余部分以熱的形式散出；在堆肥初期產(chǎn)生熱量比散發(fā)的要多，致使堆肥物料的溫度升高。在一定范圍內(nèi)，溫度升高可進(jìn)一步促進(jìn)微生物活動(dòng)；升至超過60°C可以殺死物料中的病原微生物堆肥化特征高溫堆肥有機(jī)廢棄物中碳生物氧化釋放能量，部分用于堆肥化的目的無害化易腐解的有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，惡臭，害蟲衍繁等被消除堆肥化過程中的高溫殺死致病微生物，蟲卵及雜草種子減量化部分有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為CO2，有機(jī)物質(zhì)的重量降低堆肥產(chǎn)物的密度比原始物質(zhì)要高，體積減小資源化：有機(jī)肥：N、P、K和微量元素得以保留食用菌種植堆肥化的目的無害化堆肥化的生物學(xué)和生物化學(xué)堆肥化進(jìn)程有機(jī)物質(zhì)分解特征溫度和pH變化過程微生物種群動(dòng)態(tài)堆肥化的生物學(xué)和生物化學(xué)堆肥化進(jìn)程綠色植物的物質(zhì)組成脂肪、蠟2%蛋白質(zhì)8%單糖、淀粉5%(仿BradyN.C.,WeilR.R.,1999.Thenatureandpropertiesofsoils.P450)綠色植物的物質(zhì)組成脂肪、蠟2%蛋白質(zhì)8%單糖、淀粉5%(仿B淀粉和纖維素MaderS.S.,1990.Biology.Wm.C.Brownpublishers.淀粉和纖維素MaderS.S.,1990.Biolog木質(zhì)素木質(zhì)素有機(jī)物質(zhì)分解動(dòng)力—土壤生物和酶有機(jī)物質(zhì)分解動(dòng)力—土壤生物和酶有機(jī)物質(zhì)分解順序1單糖、淀粉和水溶性蛋白質(zhì)2粗蛋白3半纖維素4纖維素5蠟質(zhì)、丹寧等6木質(zhì)素降解容易、迅速降解困難、緩慢有機(jī)物質(zhì)分解順序1單糖、淀粉和水溶性蛋白質(zhì)降解容易、迅速降有機(jī)物質(zhì)降解特征單糖、淀粉、粗蛋白等有機(jī)物質(zhì)容易被微生物分解，但在廢棄物中的數(shù)量少；細(xì)胞壁中多糖相互纏繞、包被，且有起保護(hù)性作用的物質(zhì)(角質(zhì)、木栓質(zhì))，阻礙降解；木質(zhì)素不但難降解還具有抑菌作用纖維素和幾丁質(zhì)等絲狀分子存在著穩(wěn)定的結(jié)晶區(qū)域，這些區(qū)域不易被微生物細(xì)胞及酶接近，聚合程度高，水合程度低：影響水解，微生物作用表面積小；中溫微生物在易利用的有機(jī)物質(zhì)耗盡后不再出現(xiàn)幾種不同多聚體如纖維素、半纖維素、果膠和木質(zhì)素等共同存在，需2種或以上的微生物協(xié)同作用，產(chǎn)生一系列的酶完成降解過程有機(jī)物質(zhì)降解特征單糖、淀粉、粗蛋白等有機(jī)物質(zhì)容易被微生物分解堆肥化的進(jìn)程實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌堆肥化的進(jìn)程實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌溫度變化與真菌群落演替實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌溫度變化與真菌群落演替實(shí)線:溫度虛線:中溫真菌點(diǎn)線:嗜熱真菌堆肥化進(jìn)程中有機(jī)物質(zhì)分解單糖、淀粉和蛋白質(zhì)在升溫期完成纖維素的降解在中溫期較快，高溫期下降至降溫期又有所回升，到穩(wěn)定期基本完成；半纖維素的降解從升溫到降溫期都能保持相對較穩(wěn)定和較高的速率木質(zhì)素的降解基本上可以忽略，木質(zhì)素含量因總干重下降而增加秸桿堆制60天后干物重失去50%以上，大部分在最初的34天內(nèi)失去，其中幾乎全部是纖維素和半纖維素堆肥化進(jìn)程中有機(jī)物質(zhì)分解單糖、淀粉和蛋白質(zhì)在升溫期完成堆肥化進(jìn)程-中溫期堆肥物料中有易分解單糖和蛋白質(zhì)，微生物代謝活動(dòng)旺盛產(chǎn)生大量熱；物料堆積熱量不易散發(fā)，局部溫度在1-2天內(nèi)可能會(huì)達(dá)到70-80oC。中溫細(xì)菌和中溫真菌活動(dòng)的最適溫度20-30℃，中溫微生物迅速繁殖，代表種有Mucorpusillus

(微小毛霉

)及Aspergillusfumigatus

(煙曲霉)；易分解的單糖和蛋白質(zhì)大量分解，中溫期后段，嗜熱真菌(

45-55℃)等開始分解纖維素、半纖維素等稍難分解的有機(jī)物質(zhì)；中溫微生物因其可利用的底物耗竭及高溫死亡，酶失活；堆肥化進(jìn)程-中溫期堆肥物料中有易分解單糖和蛋白質(zhì)，微生物代謝堆肥化進(jìn)程-降溫期和穩(wěn)定期分解有機(jī)物質(zhì)能力強(qiáng)的微生物重新定殖，纖維素、半纖維素等物質(zhì)分解大量分解，物料溫度可以保持在較高的溫度，但隨著可以利用有機(jī)物的耗盡，微生物產(chǎn)生的熱量逐漸減少。當(dāng)堆肥溫度降至常溫時(shí)許多動(dòng)物可進(jìn)入其中，包括蚯蚓、千足蟲等；它們?nèi)∈称渲械奈⑸锖椭参餁報(bào)w，將物料破碎成小的顆粒，擴(kuò)大微生物作用的表面積降溫期后段，可利用的有機(jī)物質(zhì)基本耗盡，不再產(chǎn)熱，堆肥化進(jìn)程-降溫期和穩(wěn)定期分解有機(jī)物質(zhì)能力強(qiáng)的微生物重新堆肥化進(jìn)程中的微生物群體變化升溫期中溫微生物利用單糖氨基酸迅速大量繁殖，易利用的有機(jī)物質(zhì)耗盡后它們不再出現(xiàn)高溫期嗜熱真菌、放線菌和大部分細(xì)菌被殺死，僅剩產(chǎn)孢細(xì)菌降溫期嗜熱真菌等重新定殖穩(wěn)定期可利用的有機(jī)物質(zhì)很少，微生物間競爭激烈，主要微生物為放線菌(產(chǎn)生抗生素)堆肥化進(jìn)程中的微生物群體變化升溫期中溫微生物利用單糖氨基酸堆肥化進(jìn)程中的真菌升溫期代表種有Mucorpusillus

(微小毛霉

)及Aspergillusfumigatus(煙曲霉

)，前者在高溫過后因易利用碳源耗盡而不再出現(xiàn)

高溫期嗜熱真菌被殺死降溫期嗜熱真菌等重新定殖：Chaetomiumthermophile(嗜熱毛殼霉),Humicolainsolens(特異腐質(zhì)霉),Humicola(Thermomyces)lanuginosus,Thermoascusaurantiacus,Paecilomycessp,

Aspergillusfumigatus穩(wěn)定期可利用的有機(jī)物質(zhì)很少，主要為放線菌堆肥化進(jìn)程中的真菌升溫期代表種有Mucorpusillu堆肥化初期真菌Rhizomucorpusillus(微小毛菌)，在堆肥化初期利用單糖和氨基酸等，生長溫度為20-55°C，發(fā)熱期后不再活動(dòng)子囊孢子堆肥化初期真菌Rhizomucorpusillus(微小堆肥初期真菌–腐殖霉

Humicola(Thermomyces)lanuginosus生活溫度在30to52-55oC，除堆肥發(fā)熱高峰外一直存在，不能分解纖維素與纖維素分解菌伴生堆肥初期真菌–腐殖霉Humicola(Thermomy嗜熱真菌–嗜熱子囊菌Thermoascusaurantiacus生活溫度在25-55oC，分解纖維素能力強(qiáng)子囊果子囊和子囊孢子嗜熱真菌–嗜熱子囊菌Thermoascusauranti嗜熱真菌-煙曲霉Aspergillusfumigatus生活溫度在12-52oC，分解纖維素能力強(qiáng)；吸入肺中會(huì)引起過敏、并可在肺泡中生長分生孢子嗜熱真菌-煙曲霉Aspergillusfumigatu嗜熱真菌-擬青霉屬Paecilomyces擬青霉屬分生孢子嗜熱真菌-擬青霉屬Paecilomyces擬青霉屬分生孢堆肥化中的細(xì)菌和放線菌嗜熱細(xì)菌和放線菌對高溫的抵抗高于真菌；Thermus(嗜熱菌屬)生活溫度為40-80oC，最適溫度為65至75oC；在70oC時(shí)產(chǎn)孢細(xì)菌芽孢桿菌也有存在在降溫期、穩(wěn)定期放線菌占優(yōu)勢，代表種群是放線菌科(Actinomycetacea)；放線菌分解纖維素的能力遠(yuǎn)不如真菌,比細(xì)菌或真菌生長繁殖慢，在養(yǎng)分和可利用碳源豐富時(shí)種群相對小，而由于它們產(chǎn)生抗生素，在養(yǎng)分和能量物質(zhì)匱乏時(shí)占優(yōu)勢堆肥化中的細(xì)菌和放線菌嗜熱細(xì)菌和放線菌對高溫的抵抗高于真菌；堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶性化合物分解時(shí)間高分子化合物開始降解堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶堆肥條件控制溫度攪拌、通氣接種劑和添加劑堆肥條件控制溫度堆肥化最適溫度無害化要求的溫度病原物的致死溫度和時(shí)間：不產(chǎn)孢細(xì)菌沙門氏桿菌，50-60℃5分鐘-1.5h;傷寒桿菌，55-60C，30分鐘；化膿性鏈球菌，54C，1小時(shí)；結(jié)核分支桿菌；真菌、寄生蟲、雜草種子55℃1-2h

溫度高于60℃，幾天內(nèi)就可以達(dá)到無害化目的；55℃時(shí)間超過3天病原物不再威脅公眾健康(我國2002年發(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》中規(guī)定“保證堆體物料溫度在55℃時(shí)間保持5-7天”)物質(zhì)降解最適溫度

較高但不要超過55℃，中溫細(xì)菌和中溫真菌活動(dòng)的最適溫度20-30℃，嗜熱真菌為45-55℃，超過60℃僅剩產(chǎn)芽孢的嗜熱細(xì)菌和放線菌。纖維素、半纖維素的降解主要依靠真菌來完成堆肥化最適溫度無害化要求的溫度通氣保證物料堆中的好氣環(huán)境，提高腐熟和穩(wěn)定速度安裝通氣管、溝、強(qiáng)制通風(fēng)攪拌通氣的效果持續(xù)短通氣保證物料堆中的好氣環(huán)境，提高腐熟和穩(wěn)定速度Toturnornottoturn，thatistheQuestion在最初幾個(gè)月內(nèi)至少翻堆3次，在隨后每3個(gè)月翻1次過于頻繁攪拌會(huì)散發(fā)熱量，降低微生物特別是真菌活性；連續(xù)堆肥不必?cái)嚢鑄oturnornottoturn，thatis添加劑添加劑是指為了加快堆肥進(jìn)程和提高堆肥產(chǎn)物質(zhì)量在堆肥物料中加入的微生物、有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)添加劑種類接種劑(inocula)疏松劑(bulkingagents)起爆劑(starters)pH調(diào)節(jié)劑添加劑添加劑是指為了加快堆肥進(jìn)程和提高堆肥產(chǎn)物質(zhì)量在堆肥物料微生物接種劑接種微生物的初衷提高堆肥初期微生物的群體，增強(qiáng)微生物的降解活性，縮短達(dá)到高溫期的時(shí)間；補(bǔ)償高溫期后微生物群體下降接種分解有機(jī)物質(zhì)能力強(qiáng)的微生物堆肥物料中有大量來自空氣、水及廢棄物本身的微生物溫度和物料中可利用的有機(jī)物質(zhì)決定微生物種群變化單一種類微生物無論多么活躍，其分解有機(jī)物質(zhì)速度也比不上混合群體的共同作用堆外圍的溫度相對較低，微生物群體較大，攪拌實(shí)際上起到了接種的作用微生物接種劑接種微生物的初衷堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶性化合物分解時(shí)間高分子化合物開始降解堆肥化的進(jìn)程最高溫度大型動(dòng)物進(jìn)入真菌重新定植真菌被破壞水溶起爆劑加入易利用的有機(jī)物質(zhì)如糖、蛋白質(zhì)等會(huì)增加堆肥開始時(shí)微生物的活性，起到“起爆”效果；在大多數(shù)情況下，堆肥物料中的有機(jī)物有一部分為易利用形態(tài)。起爆劑加入易利用的有機(jī)物質(zhì)如糖、蛋白質(zhì)等會(huì)增加堆肥開始時(shí)微疏松劑當(dāng)含水多、顆料細(xì)的廢棄物堆制時(shí)，常常需要加入一些質(zhì)地疏松的物質(zhì)來增加通氣性水沖式畜禽養(yǎng)殖場的畜禽糞便與作物秸稈聯(lián)合堆制(conjointcomposting)既可解決水氣矛盾，又可平衡C、N比例常用的疏松劑有鋸末、作物秸桿、粉碎的廢橡膠輪胎等。疏松劑當(dāng)含水多、顆料細(xì)的廢棄物堆制時(shí)，常常需要加入一些質(zhì)地pH調(diào)節(jié)劑以廢棄物處理為目的的大規(guī)模的堆肥，調(diào)整pH即無必要，又不經(jīng)濟(jì)如果堆肥產(chǎn)物是用于培養(yǎng)蘑菇或飼養(yǎng)蚯蚓時(shí)，則需要加入pH調(diào)節(jié)劑，以防止pH波動(dòng)過大常用的pH調(diào)節(jié)劑有CaCO3、石灰和石膏等pH調(diào)節(jié)劑以廢棄物處理為目的的大規(guī)模的堆肥，調(diào)整pH即無必堆肥化的質(zhì)量指標(biāo)熟化程度C/N比<25;耗氧率<150mgO2/kg揮發(fā)性干物質(zhì)/小時(shí);

植物毒理試驗(yàn)：不影響水芹(Lepidiumsativum)和蘿卜(Raphanussativus)種子發(fā)芽和幼苗生長·異物含量“任何大于2mm人造的物質(zhì)如金屬、玻璃或塑料橡膠等高聚體”·重金屬·病原物：無salmonellae菌，糞大腸桿菌<1000MostProbableNumber/g干重·有機(jī)污染物:PCBs(0.5

mg/kg),dioxins,]呋喃(furan)和農(nóng)藥加拿大環(huán)境部堆肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)堆肥化的質(zhì)量指標(biāo)熟化程度加拿大環(huán)境部堆肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)食用菌種植種植雙孢蘑菇時(shí)物料的堆肥化處理進(jìn)程被人為減少為兩階段，以便減少用于蘑菇生長所需的纖維素類物質(zhì)的損耗物料在幾天內(nèi)升溫至70至80oC，并保持幾天；將大部分微物殺死后，保持45-80oC幾天，隨后接種雙孢蘑菇(Agaricusbisporus)在第二階段中，嗜熱真菌Scytalidiumthermo-philum占優(yōu)勢,它的存在能增大蘑菇產(chǎn)量；活的或因熱而死的細(xì)菌為蘑菇提供氮素食用菌種植種植雙孢蘑菇時(shí)物料的堆肥化處理進(jìn)程被人為減少為兩階第六節(jié)影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素>種植管理秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)的影響秸稈還田和使用廄肥能減緩農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)含量降低的速度；在溫帶氣候條件下，施入土壤的作物秸稈，在一個(gè)生長季后有約1/3以有機(jī)質(zhì)形態(tài)留在土壤中，其余2/3以CO2的形式損失掉；富含木質(zhì)素和多元酚的秸稈施入土壤后有利于形成腐殖質(zhì)。第六節(jié)影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素>種植管理秸稈還田對土壤有機(jī)有機(jī)物質(zhì)分解過程第二節(jié)有機(jī)物質(zhì)分解>分解過程有機(jī)物質(zhì)分解過程第二節(jié)有機(jī)物質(zhì)分解>分解過程秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)的影響在溫帶氣候條件下，施入土壤的作物秸稈，在一個(gè)生長季后有約1/3以有機(jī)質(zhì)形態(tài)留在土壤中，其余2/3以CO2的形式損失掉；秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)的影響在溫帶氣候條件下，施入土壤的作物秸有機(jī)殘?bào)w組成與腐殖化進(jìn)程C:N比木質(zhì)素含量：木質(zhì)素難以分解，且在細(xì)胞壁中包被纖維素，阻礙其分解多酚含量：與蛋白質(zhì)結(jié)合形成難分解的復(fù)合體；抑制胞外酶活性；影響氮釋放。多酚物質(zhì)的分子量越大結(jié)合能力越強(qiáng)（木質(zhì)素＋多酚)/N比率物質(zhì)分解和N釋放難易的的指標(biāo)有機(jī)殘?bào)w組成與腐殖化進(jìn)程C:N比腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)腐殖質(zhì)組分富里酸也稱黃腐酸(FulvicAcid)：既溶于堿又溶于酸；胡敏酸也稱黑腐酸(HumicAcid)：僅溶于堿不溶于酸；胡敏素又稱黑腐素(Humin)：既不溶于酸又不溶于堿。腐殖質(zhì)組分富里酸也稱黃腐酸(FulvicAcid)：既溶腐殖質(zhì)各組分性質(zhì)

富里酸 胡敏酸 胡敏素顏色 淺黃 黃褐 深褐 灰黑聚合程度---------------------------------------------------->含碳量45%------------------------------------------->62%含氧量48%<-------------------------------------------30%交換性酸1400<------------------------------------------500(cMol/kg)腐殖質(zhì)各組分性質(zhì) 富里酸 胡敏酸 胡敏素木質(zhì)素與腐殖質(zhì)的相似性對于大多數(shù)細(xì)菌和真菌，木質(zhì)素和腐殖質(zhì)均很難分解；木質(zhì)素和腐殖質(zhì)均溶于堿，并被酸沉淀；部分溶于乙醇；二者均含有-OCH3基，隨著分解進(jìn)程的推進(jìn)，-OCH3基含量減少；當(dāng)木質(zhì)素與堿液一同加熱時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化為含-OCH3基的胡敏酸；氧化木質(zhì)素具有與胡敏酸類似的性質(zhì)木質(zhì)素與腐殖質(zhì)的相似性對于大多數(shù)細(xì)菌和真菌，木質(zhì)素和腐殖質(zhì)均第三節(jié)腐殖質(zhì)與腐殖化過程>腐殖化