CN115829415A - 一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统 - Google Patents
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统,将预处理后的各类有机类生活垃圾按照一定比例混合后置于恒温环境下进行发酵堆肥试验,堆肥试验结束后测定与堆肥腐熟度有关的指标(物理表观指数、含碳有机质含量、氮磷钾总养分含量、种子发芽指数),并利用模糊数学模型,基于相对独立的腐熟度评价指标,建立堆肥腐熟度综合评价方法,根据堆肥腐熟度综合评价结果,利用果蔬废物等农村有机类生活垃圾进行堆肥后的堆肥产品具有较好的腐熟度。本发明建立的与模糊数学相结合的堆肥腐熟度综合评价方法,能够全面、合理地评价农村生活垃圾的堆肥综合腐熟程度,有效避免了各类单一评价指标可能存在的腐熟度评价偏差。
Description
技术领域
本发明涉及有机生活废物腐熟度评价技术领域,尤其涉及一种利用农村生活垃圾进行堆肥试验并建立堆肥腐熟度综合评价的体系。
背景技术
居民生活垃圾,特别是农村地区的居民生活垃圾主要包括废塑料瓶、废纸、果皮菜叶、废弃电池/灯管、废玻璃品等。其中果皮菜叶等有机类生活垃圾若直接丢弃,暴露在空气中则会逐渐腐败,产生大量恶臭气体和残留渗滤液,进而污染当地空气、土壤、水体等自然环境。在农村居民家庭,果蔬废物等有机类生活垃圾产生特点具有日产生量较少,产生过程连续、以及居民居住较分散等原因造成了有机类生活垃圾不能及时收集处理。垃圾焚烧、填埋、简易堆放等传统的处理方式也因为日益严重的土地减少、环境污染以及易产生二次污染等问题而在一些地区受到限制。相比于垃圾焚烧、卫生填埋等存在运行费用高、产生二次污染、填埋占地面积大等问题相比,作为可以实现生活垃圾资源化、减量化、无害化重要途径的堆肥技术得到了越来越多的重视。同时堆肥产品在施撒到农业生产过程中时,堆肥产品的腐熟度是评判堆肥产品优劣程度的重要依据。若施撒未腐熟的堆肥产品到土壤中,则会造成植物缺氧,进而影响植物根系的生长。
因此要确定堆肥产品是否腐熟就需要对其腐熟度进行评价。堆肥腐熟度的评价指标目前主要有物理指标、化学指标和生物学指标。由于堆肥原料的复杂性,单一某个腐熟度指标难以合理、全面地评价堆肥产品的腐熟程度。因此本发明从物理指标、化学指标和生物学腐熟度指标出发,建立一种相对完善、合理的堆肥腐熟度综合评价评价方法。
发明内容
本发明的目的是以农村地区居民有机类生活垃圾为主要原料,进行厌氧堆肥试验。堆肥试验结束后,测定堆肥产品的物理、化学、生物相关的堆肥腐熟度指标,并利用模糊数学模型,以各自相对独立的堆肥腐熟度指标为基础,建立堆肥腐熟度综合评价体系,从而确定堆肥产品的综合腐熟程度。
本发明一方面对于农村地区生活垃圾中果蔬废物等有机类生活垃圾的减量化、资源化提供一种操作相对简单、处置效果较佳的技术方法;另一方面对于堆肥产品的综合腐熟程度提供了一种评价方法,有效避免了单一腐熟度评价指标可能存在的评价偏差,旨在能够综合量化堆肥的腐熟程度。
本发明的技术方案:
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统,步骤如下:
1)收集堆肥原料并进行预处理
收集农村地区居民生活垃圾,选择其中的果蔬废物等有机类生活垃圾作为堆肥的主要原料;收集农村地区的作物秸秆、家禽粪便等堆肥其他堆肥原料。
首先将果皮菜叶等果蔬废物进行清洗,之后将所有堆肥原料(果蔬废物、作物秸秆、家禽粪便)进行剪切破碎至粒径于2-5cm,并测定各堆肥原料的含水率,之后在30-60℃下对进行干燥。
2)进行堆肥试验:
将上述预处理之后的果蔬废物、家禽粪便、作物秸秆按照一定比例进行混合,混合原则依据混合后堆体的碳氮比C/N在20:1—35:1之间。将混合后的堆肥原料分层装入堆肥桶中,每一层添加堆肥发酵菌剂,并调整混合后堆体的含水率为50-70%。
将堆肥桶置于恒温环境中(20-30℃)进行厌氧发酵,发酵过程中产生的渗滤液排入堆肥桶底部的收集槽,定期回灌于堆肥发酵过程。每日测定堆体温度。待堆体温度下降至低于环境温度并维持一段时间,堆体基本呈褐色、基本无臭味、出现腐殖气息等现象时,堆肥过程结束。
3)测定堆肥产品腐熟度相关指标
堆肥过程结束后,选择与堆肥产品腐熟度有关且各自相对独立的指标进行测定。本发明选择与堆肥颜色、气味、粒度等物理腐熟度性状有关的指标(表观指数),选择与堆肥腐熟度相关的化学评价指标(含碳有机质含量、氮磷钾含量),选择堆肥腐熟度相关的生物评价指标(种子发芽指数)等指标进行测定。
4)建立堆肥产品腐熟度综合评价方法
基于堆肥产品各类腐熟度评价指标的侧重方面不同及各自的不确定性,单一的腐熟度评价指标并不能全方面反映堆肥的腐熟程度,因此本发明的目的在于建立一种综合评价方法对堆肥产品的腐熟度进行评价。
通过对核查表法、网络法、矩阵法等多种综合性评价方法的分析与对比,本发明最终选取系统性强、分析结果清晰的模糊综合评价模型建立堆肥腐熟度综合评价方法。
首先本发明选择与堆肥气味、颜色、粒度等物理性状有关的腐熟度指标(堆肥表观指数);选择与堆肥有机质含量有关的腐熟度指标(含碳有机质含量);选择与堆肥养分含量有关的腐熟度指标(氮磷钾总含量);选择与堆肥腐熟度相关的生物学指标(种子发芽指数);共计上述4个指标为基础,建立堆肥产品腐熟度综合评价体系。
本发明将腐熟度分为完全腐熟、较好腐熟、基本腐熟、以及未腐熟4个级别。本发明将反映物理表观指数完全腐熟(颜色呈深褐色、有明显的腐殖气息、疏松的团粒结构)的分数取定为8-10分,将较好腐熟(呈暗褐色、有较明显的腐殖气息、团粒结构较疏松)的分数取定为6-8分,将基本腐熟(呈褐色、有轻微的腐殖气息、团粒结构较疏松但有部分结块)的分数取定为4-6分,将未腐熟(呈浅褐色、无腐殖气息、有明显结块)的分数取值为0-4分。将堆肥含碳有机质含量大于70%作为完全腐熟的标准,将含量在50-70%之间作为较好腐熟的标准,将30-50%之间作为基本腐熟的标准,含量小于30%认为未腐熟。将堆肥中的氮磷钾总含量大于12%作为完全腐熟的标准,将含量在8-12%作为较好腐熟的标准,将含量在4-8%作为基本腐熟的标准,含量小于4%认为未腐熟。将种子发芽指数大于90%作为完全腐熟的标准,将70-90%作为较好腐熟的标准,将50-70%作为基本腐熟的标准,小于50%认为未腐熟。具体腐熟度指标分级标准详见表1.
表1各指标堆肥腐熟度评价标准(腐熟度分级标准)
通过对模糊综合评价模型(模糊数学模型)的分布函数及本发明实验数据分析,本发明选择模型中三角形Fuzzy函数作为模糊评价的模型。通过模糊数学模型建立各指标的腐熟度隶属度函数。
对于表观指数,其4个腐熟度级别的隶属度函数如下:
其中,y表示:表观指数的隶属度结果;
x表示:表观指数的测定值。
同理,其他各项腐熟度指标依据上述方法得到其隶属度函数。
有机质隶属度函数:
x表示:有机质含量的测定值。
总养分(氮磷钾)隶属度函数:
x表示:总养分(氮磷钾)含量的测定值。种子发芽指数隶属度函数:
其中,y表示:种子发芽指数的隶属度结果;
x表示:种子发芽指数的测定值。
除了确定各评价指标的隶属度,还需确定各指标的权重:
Wi=Gi/Si
其中:i:各项评价指标;
Wi:某项指标的权重;
Gi:堆肥样品中各指标的实测值;
Si:各指标分级标准的加权平均值。
为进行模糊运算,各项指标的权重需归一化,得到各评价指标的归一化权重Wi’=Wi/∑Wi=(Gi/Si)/∑(Gi/Si),即得到各指标的权重矩阵W=(Wi1’,Wi2’,Wi3’,Wi4’)。
最后对综合腐熟度进行模糊运算,得到堆肥腐熟度的综合评价结果:
M=W·Y,其中Y为各指标的腐熟度隶属度结果矩阵。
根据运算结果,得到最终的堆肥综合腐熟度级别。
基于本发明的目的,还提供了一种实现本发明方法的农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价系统,该系统包括:
检测模块,用于对堆肥原料及混合后堆体的湿度、温度、碳氮比进行检测;测定模块,用于对堆肥腐熟度有关的指标物理表观指数、有机质含量、总养分氮磷钾含量、种子发芽指数进行测定;
评价模块,用于利用各相对独立的腐熟度指标建立堆肥产品的腐熟度综合评价体系;
包括预处理装置,用于将堆肥原料有机类生活垃圾果蔬废物、作物秸秆、家禽粪便分别进行破碎,并进行干燥处理;
包括堆肥桶,用于对预处理后的堆肥原料进行厌氧发酵堆肥,堆肥桶底部设有收集槽,收集槽通过回灌装置与堆肥桶顶部连接,将堆肥过程中产生的渗滤液收集至桶底收集槽内,定期回灌于堆肥桶内;
所述的评价模块包括通过模糊数学模型中的Fuzzy函数模型建立各腐熟度指标的腐熟度隶属度函数,以及确定各指标的权重,最后对各指标的隶属度结果与权重结果进行模糊运算,得到堆肥腐熟度的综合评价结果。
本发明的优点在于:
本方法的优点在于对于农村地区有机类生活垃圾的减量化、资源化提供一种操作相对简单、处置效果较佳的技术方法;另一方面通过综合物理、化学、生物三方面的腐熟度指标,建立与模糊数学相结合的生活垃圾堆肥腐熟度综合评价方法,能够全面、合理地评价农村生活垃圾的堆肥腐熟程度,以模糊数学的分析理论为基础,有效避免了单一评价指标可能存在的评价偏差。
附图说明
图1为一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统流程示意图。
具体实施方式
以下实施例中涉及的生活垃圾堆肥原料,其中果蔬废物等有机类生活垃圾的碳氮比C/N为34.8,氮含量(干重)为1.52%,含水率为70-90%;作物秸秆(玉米杆)的碳氮比C/N为60,氮含量(干重)为0.75%,含水率为0.25-1%;家禽粪便(鸡粪)的碳氮比C/N为15,氮含量(干重)为6.3%,含水率为4-10%。图1示出了本发明农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法流程,下面结合附图通过实施例对本发明实施方式做进一步说明。
实施例1:
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统,步骤如下:
1)堆肥试验部分:将果蔬废物等有机类生活垃圾、作物秸秆、家禽粪便收集后经破碎后进行充分混合,混合原则为确保混合后堆体的碳氮比C/N为20,调整堆体含水率为70%,将混合后的堆料装入堆肥桶添加堆肥发酵EM菌剂,添加方式:分层添加,添加量:10g/kg,之后置于恒温环境(25℃)下进行厌氧发酵,发酵过程中产生的渗滤液定期回灌于堆体进行发酵。
2)测定堆肥各腐熟度评价指标:堆肥结束后,判断堆肥颜色、气味、粒度等物理表观特点,测定堆肥有机质含量、氮磷钾含量,测试种子发芽指数。测定结果见下表2。
表2堆肥表观指数、有机质、氮磷钾、种子发芽指数测定结果
3)确定堆肥腐熟度综合评价等级
a、计算各指标的腐熟度级别隶属度结果:将上表各腐熟度指标测定结果代入腐熟度隶属度函数,得到各指标4个腐熟度级别的隶属度结果,详见下表3。
表3各指标腐熟度等级隶属度结果
b、确定各评价指标的权重:
Wi=Gi/Si
其中:i:各项评价指标;
Wi:某项指标的权重;
Gi:堆肥样品中某指标的实测值;
Si:各指标分级标准的加权平均值。
将各腐熟度指标的测定结果代入上述公式,得到各评价指标的权重结果,详见下表4。
表4各评价指标权重结果表
c、计算堆肥腐熟度综合评价结果:对综合腐熟度进行模糊运算,得到堆肥产品腐熟度综合评价计算结果如下:
根据运算结果可知,I级的隶属度为0.03,II级的隶属度为0.3379,III级的隶属度为0.2245,IV级的隶属度为0。故根据隶属度综合评价结果显示,实施例1的综合腐熟度为II级,即较好腐熟。
实施例2:
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统,步骤如下:
1)堆肥试验部分:将果蔬废物等有机类生活垃圾、作物秸秆、家禽粪便收集后经破碎后进行充分混合,混合原则为确保混合后堆体的碳氮比C/N为25,调整堆体含水率为65%,将混合后的堆料装入堆肥桶添加堆肥发酵EM菌剂,添加方式:分层添加,添加量:10g/kg,之后置于恒温环境(25℃)下进行厌氧发酵,发酵过程中产生的渗滤液定期回灌于堆体进行发酵。
2)测定堆肥各腐熟度评价指标:堆肥结束后,判断堆肥颜色、气味、粒度等物理表观特点,测定堆肥有机质含量、氮磷钾含量,测试种子发芽指数。测定结果见下表5。
表5堆肥表观指数、有机质、氮磷钾、种子发芽指数测定结果
3)确定堆肥腐熟度综合评价等级
a、计算各指标的腐熟度等级隶属度结果:将上表各腐熟度指标测定结果代入腐熟度隶属度函数,得到各指标4个腐熟度等级的隶属度,结果详见下表6。
表6各指标腐熟度等级隶属度结果
b、确定各评价指标的权重:
Wi=Gi/Si
其中:i:各项评价指标;
Wi:某项指标的权重;
Gi:堆肥样品中某指标的实测值;
Si:各指标分级标准的加权平均值。
将各腐熟度指标的测定结果代入上述公式,得到各评价指标的权重结果,详见下表7。
表7各评价指标权重结果表
c、计算堆肥腐熟度综合评价结果:对综合腐熟度进行模糊运算,得到堆肥产品腐熟度综合评价计算结果如下:
根据运算结果可知,I级的隶属度为0.3842,II级的隶属度为0.3842,III级的隶属度为0,IV级的隶属度为0.0742。故根据隶属度综合评价结果显示,实施例2的综合腐熟度为I级或II级,即腐熟度较好,已完全腐熟。
实施例3:
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统,步骤如下:
1)堆肥试验部分:将果蔬废物等有机类生活垃圾、作物秸秆、家禽粪便收集后经破碎后进行充分混合,混合原则为确保混合后堆体的碳氮比C/N为30,调整堆体含水率为60%,将混合后堆料装入堆肥桶添加堆肥发酵EM菌剂,添加方式:分层添加,添加量:10g/kg,之后置于恒温环境(25℃)下进行厌氧发酵,发酵过程中产生的渗滤液定期回灌于堆体进行发酵。
2)测定堆肥各腐熟度评价指标:堆肥结束后,判断堆肥颜色、气味、粒度等物理表观特点,测定堆肥有机质含量、氮磷钾含量,测试种子发芽指数。测定结果见下表8。
表8堆肥表观指数、有机质、氮磷钾、种子发芽指数测定结果
3)确定堆肥腐熟度综合评价等级
a、计算各指标的腐熟度等级隶属度结果:将上表各腐熟度指标测定结果代入腐熟度隶属度函数,得到各指标4个腐熟度等级的隶属度,结果详见下表9。
表9各指标腐熟度等级隶属度结果
b、确定各评价指标的权重:
Wi=Gi/Si
其中:i:各项评价指标;
Wi:某项指标的权重;
Gi:堆肥样品中某指标的实测值;
Si:各指标分级标准的加权平均值。
将各腐熟度指标的测定结果代入上述公式,得到各评价指标的权重结果,详见下表10。
表10各评价指标权重结果表
c、计算堆肥腐熟度综合评价结果:对综合腐熟度进行模糊运算,得到堆肥产品腐熟度综合评价计算结果如下:
根据运算结果可知,I级的隶属度为0.23,II级的隶属度为0.4050,III级的隶属度为0.2389,IV级的隶属度为0.0884。故根据隶属度综合评价结果显示,实施例3的综合腐熟度为II级,即较好腐熟。
实施例4:
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统,步骤如下:
1)堆肥试验部分:将果蔬废物等有机类生活垃圾、作物秸秆、家禽粪便收集后经破碎后进行充分混合,混合原则为确保混合后堆体的碳氮比C/N为35,调整堆体含水率为55%,将混合后堆料装入堆肥桶添加堆肥发酵EM菌剂,添加方式:分层添加,添加量:10g/kg,之后置于恒温环境下(25℃)进行厌氧发酵,发酵过程中产生的渗滤液定期回灌于堆体进行发酵。
2)测定堆肥各腐熟度评价指标:堆肥结束后,判断堆肥颜色、气味、粒度等物理表观特点,测定堆肥有机质含量、氮磷钾含量,测试种子发芽指数。测定结果见下表11。
表11堆肥表观指数、有机质、氮磷钾、种子发芽指数测定结果
3)确定堆肥腐熟度综合评价等级
a、计算各指标的腐熟度等级隶属度结果:将上表各腐熟度指标测定结果代入腐熟度隶度函数,得到各指标4个腐熟度等级隶属度结果,详见下表12。
表12各指标腐熟度等级隶属度结果
b、确定各评价指标的权重:
Wi=Gi/Si
其中:i:各项评价指标;
Wi:某项指标的权重;
Gi:堆肥样品中某指标的实测值;
Si:各指标分级标准的加权平均值。
将各腐熟度指标的测定结果,代入上述公式,得到各评价指标的权重结果,详见下表13。
表13各评价指标权重结果表
c、计算堆肥腐熟度综合评价结果:对综合腐熟度进行模糊运算,得到堆肥产品腐熟度综合评价计算结果如下:
根据运算结果可知,I级的隶属度为0.4524,II级的隶属度为0.273,III级的隶属度为0.2435,IV级的隶属度为0.0607。故根据隶属度综合评价结果显示,实施例4的综合腐熟度为I级,即已完全腐熟。
实施例5:
一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统,步骤如下:
1)堆肥试验部分:单纯利用果蔬废物等有机类生活垃圾作为原料进行堆肥,调整堆体含水率为65%,将堆料装入堆肥桶添加堆肥发酵EM菌剂,添加方式:分层添加,添加量:10g/kg,之后置于恒温环境下(25℃)进行厌氧发酵,发酵过程中产生的渗滤液定期回灌于堆体进行发酵。
2)测定堆肥各腐熟度评价指标:堆肥结束后,判断堆肥颜色、气味、粒度等物理表观特点,测定堆肥有机质含量、氮磷钾含量,测试种子发芽指数。测定结果见下表14。
表14堆肥表观指数、有机质、氮磷钾、种子发芽指数测定结果
3)确定堆肥腐熟度综合评价等级
a、计算各指标的腐熟度等级隶属度结果:将上表各腐熟度指标测定结果代入腐熟度隶度函数,得到各指标的4个腐熟度等级隶属度结果,详见下表15。
表15各指标腐熟度等级隶属度结果
b、确定各评价指标的权重:
Wi=Gi/Si
其中:i:各项评价指标;
Wi:某项指标的权重;
Gi:堆肥样品中某指标的实测值;
Si:各指标分级标准的加权平均值。
将各评价指标的测定结果代入上述公式,得到各指标的权重结果,详见下表16。
表16各评价指标权重结果表
c、计算堆肥腐熟度综合评价结果:对综合腐熟度进行模糊运算,得到堆肥产品腐熟度综合评价计算结果如下:
根据运算结果可知,I级的隶属度为0.025,II级的隶属度为0.4930,III级的隶属度为0.2413,IV级的隶属度为0.0387。故根据隶属度综合评价结果显示,实施例5的综合腐熟度为II级,即较好腐熟。
各实施例中,堆肥制备过程中各堆肥原料组分配比结果见下表17。
表17堆肥组分配比一览表
各实施例中,通过堆肥腐熟度综合评价方法确定的各实施例的堆肥综合腐熟度级别见下表18。
表18腐熟度综合评价结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
综合腐熟度级别 | 较好腐熟 | 完全腐熟 | 较好腐熟 | 完全腐熟 | 较好腐熟 |
利用农村地区生活垃圾中果蔬废物等有机类生垃圾作为主要原料进行堆肥后得到的堆肥产品,经过腐熟度综合评价方法判断具有较好的堆肥腐熟度,因此本发明一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法提供了一种有效处置农村地区有机类生活垃圾的思路以及建立了一种对堆肥产品腐熟度进行综合评价的方法,可应用于农村有机废弃物堆肥等方面。
Claims (9)
1.一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于步骤如下:
1)收集农村有机类生活垃圾并进行预处理
收集农村地区的有机类生活垃圾果蔬废物、作物秸秆、家禽粪便作为堆肥原料,将堆肥原料分别进行破碎至粒径在2-5cm,并在30-60℃下进行干燥;
2)进行堆肥试验
将预处理之后的堆肥原料果蔬废物、家禽粪便、作物秸秆按照一定比例进行混合,将混合后的堆肥原料装入堆肥桶中,并添加堆肥发酵菌剂,调整混合后堆体的含水率为50-70%,将堆肥桶置于20-30℃恒温环境中进行厌氧发酵,堆肥过程中产生的渗滤液收集至桶底收集槽内,定期回灌于堆肥桶内,每日测定堆体温度,直至堆肥过程结束;
3)测定堆肥产品腐熟度相关指标
堆肥结束后,选择与堆肥产品腐熟度有关的指标进行测定;
4)建立堆肥产品腐熟度综合评价方法
根据模糊综合评价模型,基于各相对独立的腐熟度指标建立堆肥产品的腐熟度综合评价方法。
2.根据权利要求1所述的一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于:步骤2)中堆肥原料果蔬废物、作物秸秆、家禽粪便的混合比例为混合后堆体的碳氮比C/N在20:1—35:1之间。
3.根据权利要求1所述的一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于:步骤2)中堆肥过程结束是指堆肥过程中堆体温度下降至环境温度并维持一段时间,堆体基本呈褐色、基本无臭味、出现腐殖气息现象时,堆肥过程结束。
4.根据权利要求1所述的一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于:步骤3)中与堆肥产品腐熟度有关的指标,是从物理、化学、生物多方面考虑且选择相对独立的堆肥腐熟度指标,包括物理表观指数、有机质含量、氮磷钾含量、种子发芽指数。
5.根据权利要求1所述的一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于:步骤4)中在利用模糊综合评价模型建立堆肥腐熟度综合评价方法时,选择模型中的三角形Fuzzy函数作为模糊评价的模型,并通过Fuzzy函数模型建立各腐熟度指标的腐熟度隶属度函数,同时确定各指标的权重。
6.根据权利要求1或5所述的一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于:进行堆肥腐熟度评价时,腐熟度级别确定为4个等级,I级为完全腐熟、II级为较好腐熟、III级为基本腐熟、IV级为未腐熟。
7.根据权利要求6所述的一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于:4个腐熟度级别的隶属度函数如下:
表观指数隶属度函数:
其中,y表示:表观指数的隶属度结果;
x表示:表观指数的测定值;
有机质隶属度函数:
其中,y表示:有机质的隶属度结果;
x表示:有机质含量的测定值;总养分氮磷钾隶属度函数:
其中,y表示:总养分的隶属度结果;
x表示:总养分氮磷钾含量的测定值;
种子发芽指数隶属度函数:
其中,y表示:种子发芽指数的隶属度结果;
x表示:种子发芽指数的测定值。
8.根据权利要求5所述的一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法,其特征在于:各指标的权重确定方法是:
Wi=Gi/Si
其中:i:各项评价指标;
Wi:某项指标的权重;
Gi:堆肥样品中各指标的实测值;
Si:各指标分级标准的加权平均值;
为进行模糊运算,各项指标的权重需归一化,得到各评价指标的归一化权重Wi’=Wi/∑Wi=(Gi/Si)/∑(Gi/Si),即得到各指标权重矩阵W=(Wi1’,Wi2’,Wi3’,Wi4’);
最后对综合腐熟度进行模糊运算,得到堆肥腐熟度的综合评价结果:
M=W·Y,其中Y为各指标的腐熟度隶属度结果矩阵;
根据运算结果,得到最终的堆肥综合腐熟度级别。
9.一种实现权利要求1-8任一项方法的农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价系统,其特征在于包括:
检测模块,用于对堆肥原料及混合后堆体的湿度、温度、碳氮比进行检测;
测定模块,用于对堆肥腐熟度有关的指标物理表观指数、有机质含量、总养分氮磷钾含量、种子发芽指数进行测定;
评价模块,用于利用各相对独立的腐熟度指标建立堆肥产品的腐熟度综合评价体系;
包括预处理装置,用于将堆肥原料有机类生活垃圾果蔬废物、作物秸秆、家禽粪便分别进行破碎,并进行干燥处理;
包括堆肥桶,用于对预处理后的堆肥原料进行厌氧发酵堆肥,堆肥桶底部设有收集槽,收集槽通过回灌装置与堆肥桶顶部连接,将堆肥过程中产生的渗滤液收集至桶底收集槽内,定期回灌于堆肥桶内;
所述的评价模块包括通过模糊数学模型中的Fuzzy函数模型建立各腐熟度指标的腐熟度隶属度函数,以及确定各指标的权重,最后对各指标的隶属度结果与权重结果进行模糊运算,得到堆肥腐熟度的综合评价结果。
Priority Applications (1)
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