[发明专利]一种快速表征堆肥腐熟度的方法

摘要

本发明公开了一种快速表征堆肥腐熟度的方法，属于固体有机废弃物处理领域。收集1g样品，制备得到堆肥水萃液，测定堆肥水萃液的DOC，并稀释到DOC＜10mg/L，采集稀释后水萃液的三维荧光光谱EEM谱图，采用DOMFluor工具包在Matlab 7.0软件上对采集到的EEM谱图代入数据库进行平行因子分析，确定激发/发射波长为(230，330)/410和(220，280)/340的2个组分的得分数，再将所得得分数乘以样品稀释倍数后代入堆肥腐熟度判别关系式，即可用于表征堆肥腐熟度。本方法可以快速、价廉地监测堆肥腐熟度。同时该方法分析堆肥腐熟度时不需要化学试剂，仅需过滤或稀释等简单的预处理程序。

主权项

1.一种快速表征堆肥腐熟度的方法，其特征在于：收集堆肥处理厂1g堆肥产品，其与10mL水在摇床上100rpm振荡24h得到堆肥水萃液，然后测定堆肥水萃液的可溶性有机碳DOC并稀释到0＜DOC＜10mg/L，随后采集稀释后水萃液的三维荧光光谱数据176行×31列，采集到的三维荧光光谱数据176行×31列加入腐熟的堆肥产品数据库，待测样品与数据库腐熟堆肥产品的三维荧光光谱数据176行×31列均按下列形式排列，并在Excel表中存储为f1.csv形式：      1    2     3         26    27     28     29     30     31      A1   B1    C1   ..   Z1    AA1    BB1    CC1    DD1    EE1      A2   B2    C2   ..   Z2    AA2    BB2    CC2    DD2    EE2数据库A3   B3    C3   ..   Z3    AA3    BB3    CC3    DD3    EE3样品1 .    .     .    ..   .     .      .      .      .      .      .    .     .    ..   .     .      .      .      .      .      A176 B176  C176 ..   Z176  AA176  BB176  CC176  DD176  EE176      A1   B1    C1   ..   Z1    AA1    BB1    CC1    DD1    EE1      A2   B2    C2   ..   Z2    AA2    BB2    CC2    DD2    EE2数据库A3   B3    C3   ..   Z3    AA3    BB3    CC3    DD3    EE3样品2                 ..      A176 B176  C176 ..   Z176  AA176  BB176  CC176  DD176  EE176      …   …                                                                                             A1   B1    C1   ..   Z1    AA1    BB1    CC1    DD1    EE1      A2   B2    C2   ..   Z2    AA2    BB2    CC2    DD2    EE2待测  A3   B3    C3   ..   Z3    AA3    BB3    CC3    DD3    EE3样品                  ..      A176 B176  C176 ..   Z176  AA176  BB176  CC176  DD176  EE176采用DOMFluor工具包在Matlab 7.0软件上对待测样品与数据库腐熟堆肥产品的三维荧光光谱数据176行×31列进行平行因子分析，依次键入如下命令：OriginalData.Ex＝csvread(′Ex.csv′，1)OriginalData.Em＝csvread(′Em.csv′，1)OriginalData.X＝csvread(′fl.csv′，1)OriginalData.nEx＝(size(OriginalData.Ex，1))OriginalData.nEm＝(size(OriginalData.Em，1))OriginalData.nSample＝(size(OriginalData.X，1))OriginalData.nSample＝OriginalData.nSample/OriginalData.nEmOriginalData.X＝(reshape(OriginalData.X′，OriginalData.nEx，OriginalData.nEm，OriginalData.nSample))OriginalData.X＝permute(OriginalData.X，[3 2 1])load PARAFACexample.matOriginalData[CutData]＝EEMCut(OriginalData，20，20，NaN，NaN，″)[Test1]＝OutlierTest(CutData，2，1，7，′No′，′No′)[Test2]＝OutlierTest(CutData，2，1，7，′Yes′，′No′)[Test3]＝OutlierTest(Test3，1，1，7，′Yes′，′No′)PlotLoadings(Test3，4)PlotLoadings(Test3，5)PlotLoadings(Test3，6)PlotLoadings(Test3，7)CompareSpecSSE(Test3，3，4，5)[AnalysisData]＝SplitData(Test3)[AnalysisData]＝SplitHalfAnalysis(AnalysisData，(3:7)，′MyData.mat′)SplitHalfValidation(AnalysisData，′1-2′，3)[AnalysisData]＝RandInitAnal(AnalysisData，4，10)[FMax，B，C]＝ModelOut(AnalysisData，4，′C:\MyParafacResults.xls′)即输出结果：得到数据库中所有样本和样品激发/发射波长为(230，330)/410和(220，280)/340的2个组分的得分数，即得到待测样品对应的激发/发射波长为(230，330)/410和(220，280)/340的2个组分的得分数；再将待测样品的所得得分数乘以样品稀释倍数后代入堆肥腐熟度判别关系式：即得到样品的堆肥腐熟度判别指标值：有机质含量，发芽指数，氧消耗速率，CO₂生成速率，从而判定堆肥的腐熟程度。