摘要
随着我国对污水排放要求的提高和矿产资源地不断开采，产生了大量的活性污泥和低品位废弃矿石。这些有机和无机废弃物不仅占据了巨大的空间资源，还对我国的生态环境造成了很大的压力。好氧堆肥是一种成本投入低、工艺简单、生态友好的固体废弃物处置方法，但以矿物质与活性污泥共同堆肥进行资源化利用的研究尤为鲜见。因此，本研究以活性污泥、富钾废弃矿物、农业废弃物作为原材料，根据好氧堆肥适宜的碳氮比条件和工艺成本要求，将活性污泥和富钾废弃矿物按照三个比例构建三个实验组，接种有效微生物群菌剂（EM菌）进行曝气好氧堆肥，制成矿物肥料，并以堆肥过程和堆肥产品作为研究对象，主要得出以下结论： （1）富钾废弃矿物的过分添加会加速堆肥热量流失，高温期堆肥的峰值温度和持续时间均有所下降，同时也会提高堆肥产品最终pH值。但是，富钾废弃矿物占比的提高会加大有机质的降解率，缩短堆肥达到植物无害化要求的时间。富钾废弃矿物还能提高堆肥产品K2O、SiO2、MgO和CaO等矿质养分含量。堆肥结束后，镉、铬元素的有机结合态比例升高，这与它们参与了堆肥的腐殖化过程或作为配位体被腐殖质吸附有关。 （2）高温期的灭菌导致该阶段微生物多样性显著低于腐熟阶段。优势菌门主要为放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。堆肥产生的泥土气息可能是由放线菌属（Actinomycetes）的某些菌种分泌土臭味素（Geosmin）所致。富钾废弃矿物占比的提高降低了污泥用量，改良了堆体的内部环境，提高氧含量，在高温期的嗜热菌丰度提高25.67%~46.19%，腐熟周期缩短6~9天。由高温环境筛选的实验组的细菌群落与对照组相比，有着较高的相似性，这表明本研究富钾废弃矿物的三个施加比例对堆肥高温时期的核心细菌群落并未造成显著影响。 （3）施用产品的土壤的田间持水量提高了52.31~93.33g/kg，矿质养分K2O、SiO2、MgO和CaO含量的增幅分别为0.81~0.83倍、0.20~0.30倍、2.65~3.30倍和0.20~0.35倍。促生效果最突出的配施方案分别为1号堆组（1∶10）、2号堆组（1∶10）、2号堆组（1∶20）。其中，1号堆组（1∶10）地上、地下部分比未添加任何肥料的空白组分别增产0.43倍、3.78倍；2号堆组（1∶10）分别增产0.39倍、2.60倍；2号堆组（1∶20）分别增产0.42倍、3.55倍。
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