2.6 污泥堆肥质量评价

2.6.1 污泥堆肥腐熟度评价

腐熟度即堆肥腐熟的程度，指堆肥中有机物经过矿化、腐殖化过程后达到稳定化的程度。它是衡量污泥堆肥产品质量好坏的一个重要指标。堆肥过腐时，大量养分由于得不到充分利用而白白消耗；未完全腐熟的堆肥C/N比过高（25∶1或更高），所含的有机质没有达到足够稳定，施入土壤之后对农作物生长产生一些不利影响，如阻碍农作物对氨的吸收、造成植物缺氧；而C/N比过低，施入土壤后会造成大量氨气的产生，对植物生长有毒害作用。未腐熟的堆肥在施入土壤后一段时间，由于堆肥中的有机质尚未分解完全，从而引起微生物在土壤中继续剧烈活动而导致氧的缺乏，容易在植物根区形成厌氧条件，增加土壤中某些重金属离子的溶解，影响植物的正常生长。同时，未经处理的有机废物、未腐熟的堆肥在这种环境条件下会产生大量的中间代谢物——有机酸（如丁酸、戊酸、酚、己酸、庚酸），尤其是乙酸和酚类化合物会抑制植物种子发芽、根系生长，减少作物的产量。在还原条件下可产生H2S和NO等有害成分，这些物质会严重毒害植物根系，影响作物的正常生长还会产生臭味，给堆肥利用带来了很大的问题。

为了尽量减少和避免腐熟中出现的一些不良影响，国内外学者在堆肥腐熟度评价方面开展了大量研究，实际应用中由于涉及堆肥原料、堆肥条件、堆肥工艺和堆肥成品要求等多方面因素，使得腐熟度评价也变得较为复杂，通常评价堆肥腐熟度包括物理、化学、生物及波谱学四类评价指标。

2.6.1.1 物理评价指标

堆肥腐熟度的物理评价指标即通过堆肥的表观特征来确定是否腐熟。通常情况下，腐熟堆肥的表观特征为：①堆肥后期温度自然降低；②不再吸引蚊蝇；③不会有令人讨厌的臭味；④由于真菌的生长，堆肥表面有白色和灰白色菌丝附着；⑤堆肥产品呈现疏松的团粒结构。此外，高品质的堆肥腐熟料应该是深褐色，肉眼看上去均匀，并发出令人愉快的泥土气味，这种方法只能从感官上进行初步判断，难以进行定量分析。

（1）温度：堆肥过程中的温度变化可分为三个明显阶段，即初期加热阶段、高温阶段和冷却阶段。升温阶段堆体温度会逐步上升到55℃以上，随之会维持一段时间高温阶段，其后逐渐过渡到降温阶段，并达到环境温度。温度的变化与堆肥过程中的微生物代谢活性有关。研究表明二者之间的关系可用式（2-53）表示：

式中 KT、K20——温度在T℃、20℃时的呼吸速率；

P——常数。

堆肥腐熟后，堆体温度与环境温度趋于一致，一般不再明显变化。不同堆肥系统的温度变化差别显著。尽管堆体为一段均相体系，其各个区域的温度表现不均衡，限制了温度作为腐熟度定量指标的应用，但其仍是堆肥过程最重要的常规检测指标之一。

（2）气味：新鲜的城市污泥具有令人不愉快的气味，招引蚊蝇。若垃圾处理机械运行正常，投进污泥不愉快气味在高温发酵过程中会逐渐减弱并消失，腐熟后的产物无臭味，不再招引蚊蝇。污泥堆肥结束和翻堆后，堆体内无不快气味产生，并检测不到低分子脂肪酸，堆肥腐熟产品具有潮湿泥土气息。

（3）色度：堆肥过程中堆料逐渐发黑，腐熟后的堆肥产品呈黑褐色或黑色。Breime等提出可以用堆肥产品的色度来判断其是否成熟，但使用该方法时要注意取样的代表性，而且堆肥的色度受其原料成分的影响较大，所以很难建立统一的色度标准以判别各种堆肥的腐熟程度。

（4）光学性质：对于不同时间堆肥的水萃取物在波长280nm、465nm和665nm的光学性质研究表明，由于个别有机成分的少量存在，抑制了对短波长280nm、465nm的吸收，而对665nm波长的可见光影响较小。通过检测堆肥在E665nm（E665nm表示堆肥萃取物在波长665nm下的吸光度）的变化可反映污泥堆肥腐熟度。

2.6.1.2 化学评价指标

温度、气味、颜色难于定量表征污泥堆肥过程中堆料成分的变化，也就不容易定量说明堆肥的腐熟程度。所以，常通过化学法分析堆肥中的化学成分或性质的变化以评价污泥堆肥腐熟度。化学指标即堆肥过程中堆料的化学成分或性质的变化，采用这类指标来评价堆肥的腐熟度，也是一种比较常用的简单易行的方法。用来研究腐熟度的化学指标有：有机质变化指标、氨氮指标、腐殖化指标、碳氮比和有机酸含量等。

1．pH值和电导率

一般情况下，堆肥原料或发酵初期pH值为弱酸性至中性，通常为6.5～7.5，腐熟的堆肥一般呈弱碱性，pH值在8～9，但pH值受堆肥原料的影响较大，只能作为评价堆肥腐熟度的一个必要条件，而不是充分条件。电导率（EC）反映了堆肥提取液中的离子总浓度，即可溶性盐的含量。堆肥中的可溶性盐是对作物产生毒害作用的重要原因之一，主要由有机酸盐等组成。聂永丰（2000）认为，当堆肥EC值小于9.0mS/cm时，对种子发芽没有抑制作用，同样，EC也是堆肥腐熟的一个必要条件。

2．有机质的变化

在堆肥过程中，堆料中的不稳定有机物分解转化为二氧化碳、水、矿物质和稳定化腐殖质，堆料的有机质含量变化显著。反映有机质变化的参数有水溶性有机质（酸）、化学耗氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）以及挥发性固体（VS）等。

COD的变化主要发生在热降解阶段，在随后的阶段趋于平稳，当堆料的COD小于700mg/g干堆肥时可以认为堆肥达到腐熟。BOD5虽然不代表堆肥中的全部有机物，但代表了堆肥中可生化降解部分，随着堆肥的进行，BOD5不断降低。Kasper（1981）认为腐熟的堆肥产品中BOD5值应小于5mg/g干堆肥。但是，原料成分对于BOD5的影响很大。有些原料的原始BOD5值就较低，使得这一参数与上述挥发性固体类似，对于不同原料的指标无法统一；且测定的BOD5的方法复杂、费时，不能及时反馈产品的结果，从而影响对操作过程的控制。挥发性固体含量基本上反映了堆肥原料中有机质的含量，在不同的堆肥过程中变化幅度比较大，污泥堆肥中，挥发性固体含量的测定可采用550℃下灼烧4h的重量损失，但也有研究者提出430℃下燃烧24h能更好地反映有机质含量。

某些有机质，如淀粉、糖类、脂肪、纤维素等在堆肥过程中发生的变化具有规律性。淀粉和糖类是易降解有机质，很容易被微生物利用，如果堆肥物质达到了稳定状态，就不应再含有淀粉和糖类。可用碘法来测定堆肥中的淀粉，但不能以淀粉消失判定堆肥腐熟，因为淀粉仅占堆料可降解物的一小部分，检不出淀粉应是堆肥腐熟的必要条件。水溶性糖类含量在堆肥过程中大幅度降低，所以堆肥中水溶性糖含量可作为堆肥腐熟度指标。在好氧堆肥发酵初期，所有原料都会以CO2形式释放出一部分有机质，可降解有机质越多，释放CO2越多。随堆肥腐熟过程的进行，可降解并放出的有机质含量会减少。当它达到一定值或者消失时，可以认为堆肥已达腐熟。堆肥的每100g有机质中，能释放出CO2的有机质少于500mg时，该堆肥便达腐熟。但是，此参数的测定周期较长，需要38d。因此，其实际应用价值受到限制。

这些评价指标与堆肥时间有很显著的相关性，是指示堆肥腐熟程度的合适参数。尽管水溶性有机质也受堆肥原料性质的影响，但在堆肥后期，其值一般会稳定在一定水平之下，可用来判定堆肥的腐熟稳定程度。

3．氮成分变化

堆肥化过程中含氮有机物发生降解：一部分转化为氨气，转化的氨气或被微生物同化吸收或被微生物氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，或逸入大气（氮损失，污泥中氮含量相对较高，存在氮的损失问题）。在堆肥后期，部分氨气被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐。因此亚硝酸盐或硝酸盐的存在可用于判断堆肥腐熟的依据。Inbar等描述了硝酸盐随堆肥时间变化的趋势，认为辅以其他参数，硝酸盐是评价堆肥腐熟度的简单而有力的参数，具有较好的实用价值。但是，由于N浓度变化受温度、pH值、微生物代谢、通气条件和N源条件的影响，这一类参数通常只作为堆肥是否完全腐熟的参考指标之一，不能作为污泥堆肥腐熟度评价的绝对指标。

4．与腐殖化程度相关的参数

堆肥过程中伴随着腐殖化的过程，研究各腐殖化参数的变化是评价腐熟度的重要方法。

CEC（阳离子交换容量）: CEC值一般随腐殖化过程的进行而逐渐增加。但是不同原料来源的腐熟堆肥，其CEC值在41.4～123mol/kg之间，变化范围太大。而且，对于某些堆肥原料初始CEC值就大于60cmol/kg的有机质，显然不太合适。因此，CEC值需和其他指标结合起来才可用以判断堆肥是否腐熟。一些研究者认为，CEC/TOC（阳离子交换量与总有机碳之比）可以用作供试材料的腐熟指标，但是它也受到堆肥原料及堆肥过程的影响。

腐殖化参数：因为影响土壤环境、团粒结构及肥力和植物生长，所以腐殖质是土壤有机质中最重要的部分。根据堆肥在酸、碱中的溶解性质，可将堆肥腐熟料中的腐殖质划分为：腐殖质HS，腐殖酸（胡敏酸HA，富里酸FA），富里部分FF及非腐殖质成分NHF。它们的含量多少通常可以用含碳量表示。在堆肥原料中HA含量低，FA含量多，但随着堆肥过程的进行，二者的含量发生显著变化，HA含量增加，FA含量在堆肥过程中下降。一般情况下，有机质的腐殖化程度可通过以下参数来表示：

腐殖化指数HI=胡敏酸HA/富里酸FA

腐殖化率HR=胡敏酸HA/（富里酸FA+非腐殖质成分NHF）

胡敏酸的百分含量HP=（胡敏酸HA/腐殖质HS）×100%

腐殖化度DH% =（胡敏酸碳+富里酸碳CHA+FA/总可溶性碳TEC）×100%

由于DH值受堆肥原料的水分含量影响较大，这对于DH指标的确定和应用有很大的局限。有机物的腐殖化程度不适于描述堆肥腐熟度，主要原因为其总含量在堆肥过程中变化不明显，新腐殖质形成的同时，有些腐殖质会发生矿化作用。因此，腐殖化参数在堆肥过程中的变化只可作为堆肥腐熟度评价的一个参考指标（表2-11）。

5．碳氮比的变化

碳源是微生物利用的能源，氮源是微生物的营养物质。污泥堆肥过程中有机物经过矿化、腐殖化过程，碳转化成二氧化碳和腐殖质物质，而氮则以氨气的形式散失或变为硝酸盐和亚硝酸盐或被微生物体同化吸收。因此，碳和氮的变化是堆肥的基本特征之一。

C/N（固相）：固相C/N是一种传统的方法，常被作为评价腐熟度的一个经典的参数，理论上C/N值在腐熟的堆肥产品中像腐殖质一样约为10。一般情况，C/N从最初的25～30或更高降低到15～20，表示堆肥已腐熟，达到稳定的程度。在堆肥混合原料最初的C/N＞25的情况下，固相C/N作为腐熟度指标得到了很好的应用，但对堆肥混合原料的C/N值较低的情况，就不太适合。Hirai等认为C/N小于20只是堆肥腐熟的必要条件，建议采用：T=（终点C/N）/（初始C/N）评价腐熟度。他们收集并分析了许多数据，认为当T值小于0.6时堆肥达到腐熟。有人认为腐熟的堆肥T值应在0.53～0.72或0.49～0.59之间。

6．水溶性成分参数

污泥堆肥反应是微生物对堆肥原料中有机物的生物化学转化过程，代谢发生在水溶相，因此，检测堆肥样品水萃取成分的变化更能反应堆肥腐熟程度。水溶性成分的主要参数有水溶性有机质（WSC）、水溶性碳与水溶性氮的比值（WSC/WSN）、水溶性碳与总氮量的比值（WSC/TN）、水溶性碳与有机态氮的比值（WSC/N-org）。

实践证明，WSC与堆肥时间有很显著的相关性，是指示堆肥稳定程度的一个合适的参数。尽管堆肥过程中WSC的含量也受到原料性质的影响，但是在所有堆肥腐熟的最后时期，WSC的含量的数值都不超过2.2g/L，所以WSC含量小于2.2g/L，可以作为评价堆肥腐熟度的参数。见表2-12所示。

7．有机酸指标

有机酸广泛存在于堆肥腐熟过程中，可通过有机酸的变化评价堆肥腐熟度。随着堆肥的进行，有机酸逐渐减少。但是有机酸只能定性表征腐熟程度，即未腐熟的堆肥含有的有机酸多，腐熟的堆肥有机酸含量极少。Chen等研究污水污泥堆肥水浸体液中有机酸含量变化表明（表2-13），腐熟堆肥较污泥中低分子有机酸含量大幅度降低。但堆肥材料不同，腐熟后堆肥各种有机酸含量差异较大。

2.6.1.3 生物学评价指标

考虑到污泥堆肥腐熟度具有的化学和生物学的双重含义，只有化学分析方法是远远不够的，将化学指标与生物学指标相结合来评价腐熟度才是可靠的方法。堆肥中微生物的活性变化及堆肥对植物生长的影响常用以评价堆肥腐熟度，这些指标主要有种子发芽率、呼吸作用及生物活性等。

1．呼吸作用

对于污泥堆肥好氧发酵来说，微生物吸收氧气和释放二氧化碳的强度反映了堆肥过程微生物活性的变化，也反映了堆肥过程有机物的变化。因此，可根据堆肥过程中微生物吸收O2和释放CO2的强度来判断微生物代谢活动的强度及堆肥的稳定性。通常在堆肥后期，堆肥CO2释放强度降低并达到相对稳定。呼吸作用可通过测定呼吸强度和溶解氧来计算，由于测定与实际误差大，这个指标较少使用，但可作为微生物代谢活动强度的指示指标。

2．微生物活性

污泥堆肥堆体中微生物量级种群的变化，也是反映堆肥代谢情况的依据。反映微生物活性变化的参数有酶活性、ATP（三磷酸腺苷）和微生物量。堆肥过程中，多种氧化还原酶和水解酶与C、N、P等基础物质代谢密切相关。分析相关的酶活力，可间接反映微生物的代谢活性和酶特定底物的变化情况。ATP（三磷酸腺苷）是土壤中生物量的测定方法之一，近年来开始在污泥堆肥中应用。ATP与微生物活性密切相关，随堆肥的时间变化明显。但ATP的测定比较复杂，监测设备投资较大，原料中如果含有ATP抑制成分，对ATP的结果也有影响。堆体中微生物量及种群的变化，也是反映堆肥代谢情况的依据。在堆肥中存在着各种各样的微生物群落，不同堆肥时期的温度不同，随着温度的变化微生物群落的结构也随之相应变化。Inbar的研究表明，在堆肥初期，堆肥呈中温，嗜温菌较活跃，大量繁殖，主要是蛋白质分解细菌，产氨细菌数量迅数增加。当堆肥达到50～60℃时，嗜温菌受抑制甚至死亡，嗜热菌则大量繁殖，分解纤维素的细菌、真菌都是中温菌及高温菌，在堆肥高温期达到最多并在整个过程中保持旺盛活动。在堆肥高温期，堆肥中的寄生虫、病原菌被杀死，腐殖质开始形成，堆肥达到初步腐熟。在堆肥的腐熟期主要以放线菌为主。当然，堆肥中某一时段微生物群落中某种微生物存在与否，及其数量的多少并不能指示堆肥的腐熟程度；但在整个堆肥过程中微生物种群的演替消长轨迹可很好地反映出堆肥的腐熟程度。因此，用微生物来评价污泥堆肥过程是合适的，特别是用它来指示堆肥是否达到稳定阶段或是否已经腐熟是可行的。因此，微生物分析可作为评价堆肥腐熟度的合适方法之一。

3．种子发芽率

种子发芽测试是测定污泥堆肥植物毒性的一种直接而又快速的方法。植物在未腐熟的堆肥中生长受到抑制，在腐熟的污泥堆肥中生长得到促进。一般认为，堆肥的腐熟水平可由植物生长的生物量来表示。发芽指数GI [见式（2-54）] 不仅考虑了种子的发芽率，还考虑了植物毒性物质对种子生根的影响，能有效地反映堆肥的植物毒性大小。许多学者以GI为标准，来筛选其他的腐熟度指标，建立堆肥腐熟度的评价体系。

理论上如GI＜100%，就判断堆肥腐熟料有植物毒性。但是实际实验室中，如果发芽指数GI＞50%时，可以认为污泥堆肥腐熟料的植物毒性降低到植物可以承受的范围，如果种子发芽率≥85%，则认为堆肥完全腐熟。种子发芽实验被认为是评价污泥堆肥腐熟度最有说服力的方法。但不同植物种类对植物毒性的承受能力和适应性存在很大差异。因而，结合当地的针对性植物种类进行相应的种子发芽实验更可靠。种子发芽指数不受堆肥物料的影响，而且操作和测定非常简便，可作为堆肥腐熟度评价的推荐指标。

4．植物生长

一些农作物包括黑麦草、黄瓜、大白菜、向日葵、番茄等都曾被用来测试污泥堆肥的腐熟性。堆肥可提供植物生长所需的有机物，有明显的促进作用，但这种促进作用与植物的种类、堆肥的pH值、盐度、C/N比等因素有关。有研究者指出，污泥堆肥稳定性本身不一定预示植物生长的可能性。因此，植物生长评价只能作为污泥堆肥腐熟度评价的一个辅助性指标，而不能作为唯一的指标。采用多种植物的发芽和生长试验来确定堆肥的腐熟程度从理论而言是可靠的，不过要做大量工作。

5．酶学分析

污泥堆肥过程中，多种氧化还原酶和水解酶与C、N、P等基础物质代谢密切相关。分析相关的酶活力，可间接反映微生物的代谢活性和酶特定底物的变化情况。Diaz-Burgos等分析了污泥中脲酶、磷酸酶、N-苯甲酰-L-精氨酰胺水解蛋白酶、酪蛋白质水解酶的活性变化。结果表明，水解酶的活性较高时反映堆肥的降解代谢过程旺盛，活性较低时反映堆肥腐熟状态开始，这与CO2的释放和ATP含量变化是一致的。故通过酶学可了解堆肥的稳定性。

6．安全性测试

污泥中含有大量致病细菌、霉菌及寄生虫等有害病原菌，直接影响到堆肥产品的安全性。致病微生物的存活情况取决于堆肥的湿度、微生物多样性及可利用碳源的多少。这些致病微生物对温度非常敏感，当堆肥的温度高于55℃，并保持4d以上时，可杀死大多数病原菌。根据污泥堆肥的特点，我国明确了堆肥的温度、蛔虫卵死亡率和粪大肠菌值的卫生评价标准，同时，沙门氏菌、肠道链球菌等常用作监测堆肥安全性的指标。不同国家和地区的卫生标准略有差异。需要注意的是堆肥过程中的合理操作和管理，是保证堆肥产品安全使用的关键。

2.6.1.4 波谱分析指标

为了从物质结构的角度认识污泥堆肥过程和腐熟问题，研究者们还采用了波谱分析法。迄今为止，使用较多的是C-核磁共振法和红外光谱法。红外光谱法可以辨别化合物的特征官能团，核磁共振法可提供有机分子骨架信息，能更敏感地反映碳核所处化学环境的细微差别，为测定复杂有机物提供帮助。有了碳谱的化学位移及其它必要的分析数据，基本上可以确定有机物的结构。红外光谱测定和核磁共振法对堆肥中有机成分的转化提供了有力的证据。研究者们利用这两种技术，定量研究堆肥过程中多糖、芳香族和脂肪族化合物的变化，发现对有机物的精细分析，有利于了解碳化合物降解和腐殖化过程。但是不同原料在不同条件下堆肥，其有机成分的转化情况并不一致。至于用波谱法确定堆肥腐熟度，还有待进一步研究。

综上所述，目前对污泥堆肥过程中有机物质转化规律及堆肥机理认识有限，只用单一参数很难确定堆肥的化学及生物学的稳定性，需要由几个参数共同来确定。物理学指标易于检测，用以定性描述堆肥过程所处的状态；核磁共振NMR、红外光谱FT-IR、色谱技术的应用揭示了堆肥微观物质结构的变化，有助于评价化学指标的合理性。生物学指标能够综合反映堆肥腐熟料的实用性，一般用于判断堆肥的稳定性，但是生物学指标测定耗时较长，工作量较大，很少单独用于判断污泥堆肥腐熟度。因此，将化学指标与生物学指标结合起来用以评价腐熟度是目前最为常用和可行的方法。但是，现有的测定污泥堆肥腐熟度的指标尽管很多，在实际应用中却受到限制，一些指标测定结果虽然可靠，如BOD5、光谱分析法、发芽率指数等，却存在测定时间长、测定过程过于复杂的问题。因此，优选一种或几种能够半定量化，测定时间短，方法简便，适合进行现场快速测定污泥堆肥的腐熟度指标非常必要。

2.6.2 堆肥质量评价简易方法

鉴于上述分析可知，影响污泥堆肥质量评价的因素很多，而堆肥发酵腐熟度评价在堆肥成品质量评价中的重要地位又不言而喻。以下介绍几种常见的堆肥腐熟度简易评价方法，供污泥堆肥操作管理人员参考。

2.6.2.1 外观评分法

外观评分法综合考虑物理评价指标中各表观特征，结合堆肥操作条件，通过观察堆肥物理性状及堆积情况，对堆肥腐熟度进行评分，从而实现量化判别。该方法的评分标准见表2-14。对照表2-14中各项目的评分标准对堆肥进行现场评价打分，合计总得分，得分在30分以下为未腐熟，31～80分为半腐熟，81分以上为完全腐熟。堆肥厂可以根据实际情况参考采用。

2.6.2.2 发芽试验法

种子发芽试验由于其操作简便，极具实用意义，也是评价堆肥腐熟度的最终和最具说服力的方法。以下介绍一种较为常用的发芽试验简易方法。

（1）称取堆肥样品10.0g，置于250mL浸提容器中，按固液比（质量/体积）1∶10，加入100mL的去离子水或蒸馏水，盖紧瓶盖后垂直固定于往复式水平振荡机上，调节频率约100次/min，振幅约40mm，在室温下振荡浸提1h，取下，移至50mL离心管，于离心机上，调节转速为3000r/min，离心20min，取上清液于预先安装好的过滤装置上过滤，收集滤出液，摇匀后即为堆肥浸提液，供分析用。

（2）在9cm培养皿内垫上两张滤纸，均匀放人10粒大小基本一致、饱满的黄瓜种子（可选其他种子，如萝卜），加入堆肥浸提液5.0mL，盖上皿盖，在30℃的培养箱中避光培养48h，统计发芽率和测量根长。

（3）每个样品做3个重复，以去离子水或蒸馏水作对照。一般认为发芽率为对照区的90%以上，说明成品已腐熟合格。此法对鉴定含有木质纤维材料的成品尤其适用。如在试验过程中加测种子的根长，可用式（2-55）计算种子发芽指数（GI）：

式中 GI——种子发芽指数；

A1——有堆肥提取液培养种子的发芽率；

A2——有堆肥提取液培养种子的总根长；

B1——去离子水或蒸馏水培养种子的发芽率；

B2——去离子水或蒸馏水培养种子的总根长。

一般情况下，GI大于50%可认为堆肥对种子基本无毒性，GI大于85%可认为完全无毒性，堆肥完全腐熟。

2.6.2.3 滤纸层析法

滤纸层析法适用于污泥加生活垃圾堆肥腐熟度的判定，不适用混入了木质类物质的堆肥，步骤为：①滤纸制作，把一张比培养皿稍大的滤纸放入0.5% AgNO3溶液中浸5min后捞出自然风干，从滤纸边缘朝滤纸圆心方向剪一条宽约0.8cm、长为滤纸半径的长条，并保持与滤纸相连，将长条折起，使之与滤纸保持90°; ②浸提液制备，称取0.2g的堆肥干样于烧杯中，加入20mL、0.1mol/L的NaOH溶液浸提3h后用滤纸过滤；③层析实验，取约10L的滤液于培养皿中，在培养皿上面放上滤纸，长条方向向下，根据需要可把长条减去一部分，但始终保持长条末端浸于滤液之中，滤液通过长条的吸附作用向滤纸四周扩散；④结果判定，扩散形状与腐熟度有一定的相关性，如果滤纸表面的扩散形状呈波纹或锯齿等不规则状态，表明堆肥腐熟好，相反，如果扩散边缘呈圆滑的弧形，则表明堆肥腐熟不好。

2.6.2.4 聚乙烯袋判别法

在污泥堆肥过程中，微生物首先利用易分解的有机物和简单的有机物进行新陈代谢和矿化，最易降解的有机质被微生物用作能源而最终消失。这些易分解的有机物主要是可溶糖、有机酸和淀粉。堆肥初期，碳元素经氧化作用以CO2形式释放而分解一部分有机质，可降解有机质越多，释放的CO2越多。随着堆肥过程的进行，可降解并放出CO2的有机质会不断减少，当它达到一个定值或消失时，可以认为堆肥已达腐熟。Hue等研究了14种堆肥，以平均堆肥末期2～3d的CO2放出速率，得出堆肥稳定的临界值，即120mg/（kg ·h）; Wu等得出的试验结论与Hue等相似，表明CO2放出速率可作为堆肥腐熟度的一个参数应用于不同堆肥原料。

聚乙烯袋判别法即利用上述原理用来判断各种原料的堆肥腐熟度。具体操作为选用宽20cm、长30cm左右的聚乙烯袋，将300g左右的堆肥物料放入袋中，将袋中的空气赶出，用橡皮圈将袋口扎紧，放置在室内3～4d，如果可能最好是在25℃的室温下，观察聚乙烯袋膨胀情况。放入堆肥的袋如果膨起，则为未腐熟，如果不鼓起则为腐熟。

2.6.2.5 蚯蚓判别法

未腐熟的堆肥对植物和动物具有一定的毒性。Wong等研究认为，未腐熟堆肥的毒性主要来自于小分子的有机酸和大量的NH3、多酚等物质。Kirchmann等认为，未腐熟堆肥中可能含有挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids）及酚酸（Phenol Lic Acids）等对植物生长产生抑制作用的物质。蚯蚓喜欢生活于腐熟的养分多的堆肥中，在未腐熟的堆肥中，蚯蚓对未分解有机物中的酚类、氨气等有很强的忌避倾向。因此可用观察蚯蚓反应的方法来判别堆肥腐熟度。本法选用容器若干（以不透明的塑料杯为好）、黑色布数块（遮光用）、蚯蚓数条（体长50mm以上的淡红色蚯蚓为好）。将堆制品放到杯子的1/3左右，堆制品水分条件为60%～70%（手紧握就有水出来）。把蚯蚓放入杯中，即刻及1d后观察蚯蚓的行动、颜色变化。容器用黑布覆盖，或放在遮光室内，室温以20～25e为宜。判别结果及依据为：①未腐熟：放入后蚯蚓立即想逃离，1d后死亡；②半腐熟：放入后，蚯蚓即刻有不适感，1d后颜色变化，行动变缓；③完全腐熟：放入后立即潜入堆肥中，1d后也无变化，呈健康状态。用此方法要注意水分条件，因为将蚯蚓放入过潮湿的堆肥时，蚯蚓往往开始以为是降雨，即使是在亮处，有时它们也要外逃。另外，蚯蚓喜爱中性、弱酸性土壤，因此判别腐熟度时要用试纸测定并记录pH值。

2.6.2.6 Solvita测试法

由美国Woods End研究化验室提出并申请了专利，目前已广泛应用了20几年，有13个国家采用了该方法，瑞典、丹麦、西班牙、挪威还将该方法作为官方测试方法。该测试方法以现代凝胶技术为基础，操作简易快速，可在4h内得出结论。其具体操作如下：

取一定量的肥料样品装入测试瓶直至达到标示线，敞口静置1h，然后插入CO2和NH3指示棒，盖上瓶盖，置于阴暗处4h；然后取出指示棒和标准色卡比色确定CO2和NH3指数，数值从1（生堆料）～8（腐熟堆肥），读数越大则腐熟程度越好，然后对照堆肥腐熟度等级对照表2-15确定堆肥腐熟度等级。

2.6.2.7 Dewar自热测试法

基于欧洲最初的自热测试标准方法，由WoodsEnd化验室总结整理。具体步骤为：先调节测试样品水分，然后将样品放入一个特制的规格为2L的绝热真空瓶中，插入温度计，温度计距瓶底大约5cm，绝热真空瓶置于室温（20～25℃）下至少5d，最多不超过10d，每天记载温度变化，并找出其间的最高温度，再根据腐熟度登记对照表判断堆肥是否腐熟。该方法的缺点是测试结果只能区分腐熟和未腐熟，时间较长，但测试结果显示的是很直观的温度，具有很强的操作性。测试结果分为1～5五个等级来评价（表2-16）。

2.6.2.8 耗氧量分析法

在污泥堆肥好氧发酵过程中，好氧微生物在分解堆肥有机物时，吸入氧气，放出二氧化碳。堆肥未腐熟，易分解的有机物含量较高，堆肥微生物分解有机物时会消耗大量氧气；堆肥越腐熟，可利用的易分解有机物含量越低，微生物活性越不活跃，消耗氧气量也越低；堆肥充分腐熟时，易分解有机物的含量几乎为零，耗氧量也接近零。所以，可利用耗氧速率判断好氧堆肥的腐熟度。目前已有大量的商品化氧传感器可用来直接测定耗氧量的大小，使腐熟状况变为实时、在线监测，对污泥堆肥技术的实际推广具有重要意义；但此类产品目前仍存在价格相对昂贵，使用寿命偏短的不足。

2.6.2.9 二氧化碳探测管法

将500g的污泥堆肥样品放入广口瓶中，用橡胶瓶塞密封瓶口，4h后通过注射针抽取瓶中上部空间由堆体所释放的CO2气体。抽取出的气体用专门的CO2探测管测定浓度，探测管中置有遇CO2就会变色的化学试剂，能非常直观精确地读出CO2的浓度。此法与聚乙烯袋判别法类似，以放出CO2气体的多少与否判断堆肥腐熟度状态，无需详述。