生物滤池中填料高度对鸡粪堆肥尾气除臭效果的影响

利用堆肥作为生物滤池的填料,处理鸡粪堆肥的含氨尾气,通过试验研究了填料层高度对氨的生物过滤效果的影响。试验结果表明,在进气氨浓度为115~1 600 mg.m-3,气体停留时间为52.6 s的情况下,填料层的高度分别为20、40、60 cm的3个生物滤池对氨的累积去除率分别为73.47%、85.95%、94.47%。尾气中的氨浓度的变化与温度变化基本一致。对填料水溶性各形态氮的分析表明,生物滤池对氨的去除主要是通过填料对氨的吸附及吸收作用。     

生物滤池中填料高度对鸡粪堆肥尾气除臭效果的影响

利用堆肥作为生物滤池的填料,处理鸡粪堆肥的含氨尾气,通过试验研究了填料层高度对氨的生物过滤效果的影响。试验结果表明,在进气氨浓度为115~1 600 mg.m-3,气体停留时间为52.6 s的情况下,填料层的高度分别为20、40、60 cm的3个生物滤池对氨的累积去除率分别为73.47%、85.95%、94.47%。尾气中的氨浓度的变化与温度变化基本一致。对填料水溶性各形态氮的分析表明,生物滤池对氨的去除主要是通过填料对氨的吸附及吸收作用。     

腐熟堆肥为滤料的生物滤池对堆肥气中NH3的去除效果

为了研究腐熟堆肥作为生物滤池滤料对好氧堆肥过程中产生的NH_3的定量化去除效果,实验设计了将生物滤料进行灭菌和不灭菌两个处理,通过滤池对NH_3的去除率以及滤料物理化学性质的变化,分析腐熟堆肥作为生物滤料对于NH_3的去除机理以及定量化物理吸附作用和微生物转化作用的贡献大小。结果表明,腐熟堆肥作为生物滤料,在一定的滤池高度下可100%去除NH_3。在对NH_3的去除过程中,腐熟堆肥物理吸附作用贡献率为75%~80%,微生物转化作用的贡献率为10%~25%。NH_3在生物滤池中先通过物理吸附作用以铵态氮的形式被固定,然后经微生物转化为硝态氮。滤池最底部滤料承担着去除NH_3的主要作用,随着滤池高度的增加,滤料对NH_3的累积去除量逐渐减少。滤池不同高度与NH_3累积排放量的关系可用拟合方程表示,通过方程计算可知:对于灭菌的滤料,当滤池高度为50 cm时,NH_3去除率可接近100%;而未灭菌的腐熟堆肥滤料仅25 cm高度就可完全去除NH_3。腐熟堆肥∶砂土=4∶6(湿基质量比)混合而成的生物滤料,经过28 d的过滤处理后,滤料未发生酸化现象。     

堆肥-生物滤池两步除臭工艺研究

为了减少畜禽粪便无害化处理时产生的臭气对环境的污染,降低堆肥过程中氮素损失,采用在畜禽粪便无害化处理过程中添加微生物除臭剂,并通过生物滤池对堆肥尾气中的臭味物质进行吸收的两步除臭工艺;试验结果表明,堆肥中鲜鸡粪与玉米秸秆重量比为10∶1,微生物除臭剂接种量为0.1%,生物滤池填料中草炭土、秸秆、沸石的比例为10∶5∶1(v/v),含水率为60%,空床接触时间为95.5s;堆肥与生物滤池填料体积比为5∶1,堆体外温度保持在30℃,生物滤池室温(20～25℃)运行,应用堆肥-生物滤池2步除臭工艺能够使堆肥氨释放量降低38.0%,堆肥保氮率提高16个百分点,两个月的试验期间内,综合除氨率达到99.9%。     

除氨菌复配对鸡粪堆肥除臭和腐熟效果的影响

为解决单一菌对禽畜堆肥除氨效果不佳的问题,以鸡粪和糠醛渣为试验材料,采用液体发酵试验和场地试验,研究除氨细菌假单胞菌(Pseudomonas sp.,A21)、芽孢杆菌(Bacillus sp.,A38)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri,S33)、解糖假苍白杆菌(Pseudochrobactrum saccharolyticum,S61)及其复配组合的除氨效果,探索不同除氨菌对堆肥物料腐熟进程的影响。结果表明:发酵结束后,各处理堆肥物料的pH值介于7.58～7.77,含水率下降至17.23%～21.34%;A21、S33复合菌处理的堆肥物料氨气累积释放量最低,有机碳、全氮、全磷、全钾含量分别为36.02%、2.33%、2.28%、0.98%,较不加菌处理分别增加了31.84%、37.06%、6.05%、15.29%,与基础物料中鸡粪相比,堆肥物料有机碳含量降低12.57%,全氮含量增加15.35%。综上所述,假单胞菌和施氏假单胞菌复配,加快堆肥物料腐熟进程,降低物料碳、氮元素损失,提高总养分含量等方面均优于其他单一菌或复合菌处理,可适用于鸡粪堆肥生产实践。     

鸡粪堆肥过程中各种氮化合物的变化及腐熟度评价指标

在对鸡粪腐解过程中各形态氮变化研究的基础上,探讨了鸡粪堆肥腐熟度评价指标.结果表明,Hydrolyzable-N/TN和NH^＋4-N/TN是评价鸡粪堆肥腐熟程度的优选指标,Amino acid-N/TN、NO^-3-N/TN和NH^＋4-N/NO^-3-N是评价鸡粪堆肥腐熟程度的一般指标,即Hydrolyzable-N/TN为14.59%、NH^＋4-N/TN为9.87%、Amino acid-N/TN为14.58%、NO^-3-N/TN为28.14%、NH^＋4-N/NO^-3-N为0.325时,鸡粪堆肥基本达到腐熟.但是,判断堆肥腐熟度时应根据多种指标（包括生物学、化学、物理学指标）综合判断,除了与氮素有关的化学指标外,还有待于结合其他各项指标进行综合判断堆肥是否腐熟.     

不同促腐剂对菇渣-鸡粪混合物发酵的影响

选用菇渣与鸡粪为原料进行高温好氧堆肥,研究了不同促腐剂对菇渣-鸡粪混合物的腐熟过程及腐熟效果的影响。结果表明:接种促腐剂后,经发酵腐熟的菇渣-鸡粪混合物理化性质均得到一定改善,具体表现为堆肥升温加快,超过55℃高温腐熟天数增加,有机碳含量显著下降,氮、磷和钾累积养分明显增加;其中,接种B2菌剂的处理腐熟效果最好。经过发酵腐熟后,菇渣-鸡粪混合物中的重金属含量增加显著,但均符合NY 525—2012有机肥料标准限量要求,可以直接施用。     

鸡粪与谷壳高温堆肥中营养元素的动态变化

以鸡粪和谷壳为原料,采用人工好氧堆肥技术,研究堆肥过程中养分的变化规律。结果显示,堆肥过程中pH值呈先下降,后升高再下降的变化趋势;总氮、总钾含量呈阶段性变化;氨态氮一直下降;有效磷在堆肥前期上升而后期下降;种子发芽指数呈上升趋势;电导率先升高后降低。添加谷壳后,堆肥升温快、水分蒸发快;鸡粪和谷壳堆制30 d已基本腐熟,以鸡粪∶谷壳=2∶1的堆制效果最好。     

复合菌剂对农业废弃物堆肥过程中理化指标变化的影响

选用鸡粪和玉米秸秆为堆肥原料，进行高温好氧堆肥试验，研究了添加的复合菌剂在堆肥过程中对温度、pH值、EC、氮素及碳氮比等理化指标的影响。结果表明，复合菌剂能够迅速提高发酵体的温度，使温度超过65℃，能加快有机物料的分解速度，碳氮比降低速率提高11．1％，促进了堆肥的腐熟、稳定。在NH3释放比较集中的堆肥初期，pH值降低0．2以上，腐熟堆肥中铵态氮增加13．1％，供试菌剂能够有效地抑制NH3释放，减少臭气的产生并促进氮素积累，全氮增加5．4％。添加的复合菌剂有利于鸡粪和玉米秸秆的发酵腐熟，试验结果对堆肥生产具有指导意义。     

PVA-PVP 共混填料在循环水养殖水处理中的应用研究

针对目前工厂化循环水养殖水处理工艺中常规生物过滤工艺使用聚乙烯填料对氨氮去除效率低、硝酸盐氮累积严重的问题,研发制作一种PVA-PVP共混填料。当填料比重为0.4051g/cm3时,所含成分中聚乙烯含量为90%~91%,聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的含量分别为3%~4%和2%~3%。将该填料与生物移动床技术相结合,并集成在俄罗斯鲟鱼循环水养殖水处理系统中,比较了高、中、低3种溶解氧条件下填料在挂膜期和成熟期对三态氮的去除效果。结果表明:使用PVA-PVP共混填料的实验组生物滤器对三态氮的平均去除率均显著高于对照组;进水溶解氧浓度对滤器水净化效果的影响显著,低溶解氧条件下滤器对氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率最高、分别为25.76(±9.26)%和22.28(±9.25)%,高溶解氧条件下滤器对硝酸盐氮的平均去除率最高、达11.52(±14.23)%。可见,PVAPVP生物填料作为生物膜载体对氨氮和硝酸盐氮均具有良好的去除效果,以此作为传统聚乙烯生物填料的升级能够进一步提升工厂化循环水养殖系统的性能和可靠性,推动产业升级和推广应用。     

育苗基质中腐熟牛粪用量对番茄、 甜瓜幼苗生长的影响

以草炭和蛭石(2:1,V:V)为原料,通过添加不同用量的腐熟牛粪研究了不同腐熟牛粪用量对番茄和甜瓜幼苗生长的影响,结果表明:不同用量腐熟牛粪的添加,使基质的容重、pH、电导率、有机质分别可增加15%～70%、3.7%～33.3%、62.1%～259%,、8.5%～81.9%;而总孔隙度显著降低,降低1.7%～12.9%.不同的植物对腐熟牛粪的需求不同.一定范围内甜瓜幼苗生长随牛粪用量的增加而长势旺盛,而番茄幼苗的生长表现却相反;与T5(添加25%牛粪)相比,甜瓜中T3(添加15%牛粪)的茎粗、株高、干物重、根冠比分别增加24.1%、26.7%、21.1%和10.6%;而番茄T1(添加5%牛粪)处理的茎粗、株高、干物重、根冠比分别增加23.5%、9.3%、36.4%和3.9%.     

人工湿地外加碳源碳溶出及反硝化效果研究

为了解人工湿地中固体外加碳源的碳溶出规律及添加量对反硝化效果的影响,本研究选择竹子、木块和木本泥炭作为外加C源材料,在厌氧下测定3种材料的碳溶出量,同时应用于人工湿地中试试验,为人工湿地外加碳源的应用提供依据。结果表明:单位质量的试验材料C的溶出量是竹子木块木本泥炭,竹子、木块和木本泥炭的C溶出量均值分别达577、266和59mg/(kg·d);材料C溶出量随时间变化的回归曲线拟合度较高,溶出稳定。人工湿地中试试验中,添加62kg木块为外加碳源时的湿地系统对总氮和铵氮的去除率明显高于添加31kg木块的湿地系统。溶出试验中木块作为人工湿地反硝化脱氮的外加碳源材料促进了人工湿地对氮的去除。     

牛粪堆肥替代泥炭用于3种茄科植物育苗的可行性

为探究牛粪堆肥替代泥炭用于茄科蔬菜育苗的可行性,以牛粪堆肥和泥炭为原料,配制100%(体积分数,下同)牛粪堆肥(T1)、75%牛粪堆肥+25%泥炭(T2)、50%牛粪堆肥+50%泥炭(T3)、25%牛粪堆肥+75%泥炭(T4)和100%泥炭(CK)5种育苗基质,开展茄子、辣椒和番茄的育苗试验。测定和分析育苗基质的理化性质,以及3种茄科植物的出苗率,并采用主成分分析法分析育苗基质理化性质与3种茄科蔬菜出苗率的关联性。结果表明:当添加比例不高于75%时,牛粪堆肥可以增加育苗基质养分含量,改善其物理环境。在5种育苗基质下,茄子的出苗率均小于80%,未达到生产实践要求。当牛粪堆肥的添加比例为50%时,辣椒出苗率最高(98%)。当牛粪堆肥的添加比例为25%时,番茄出苗率较高(88%),虽仍低于CK处理,但已可满足生产要求。在茄子育苗中,牛粪堆肥和泥炭均不适用;在辣椒育苗中,牛粪堆肥替代泥炭的比例可达50%;在番茄育苗中,牛粪堆肥替代泥炭的比例可达25%。     

不同基质栽培下碧玉兰对盐胁迫的生理反应

[目的]研究盐胁迫对不同栽培基质下碧玉兰(Cymbidiuml owianum)生理指标的影响。[方法]盆栽条件下,分别采用0(CK)、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%NaCl处理碧玉兰,研究其在不同栽培基质下(M1为3/4梨树皮+1/4泥炭,M2为1/2梨树皮+1/2泥炭,M3为3/4梨树皮+1/4水苔,M4为1/2梨树皮+1/2水苔,M5为1/2梨树皮+1/4泥炭+1/4水苔,M6为1/2梨树皮+1/4泥炭+1/4陶粒,M7为1/4梨树皮+1/4泥炭+1/4水苔+1/4陶粒,M8为梨树皮)对盐胁迫的生理响应,并用隶属函数法对其进行抗盐性综合评价。[结果]随着盐浓度递增,碧玉兰叶片的相对电导率、丙二醛含量以及抗氧化酶活性在8种不同栽培基质中均表现为先增后降的趋势,各种指标变化幅度因不同栽培基质的不同而不同;隶属函数法评价不同栽培基质对盐分的缓释能力从大到小依次为:M8M4M7M1M3M5M6M2。[结论]该研究可为碧玉兰的产业化开发提供技术支持,并为其他兰花的最适宜栽培基质筛选提供研究思路,有利于兰花的产业化发展。     

鸡粪中氨氮降解菌的分离鉴定及除氨适宜条件研究

【目的】氨气是畜禽养殖业中最常见、危害最大的有害气体之一。为了获得用于治理畜禽粪便氨气污染的微生物,从发酵3 d的鸡粪中分离筛选高效氨氮降解菌,研究其对鸡粪的除氨效果。【方法】以硫酸铵为唯一氮源,对鸡粪中具有氨氮降解能力的微生物进行连续10代的富集培养,将获得的富集培养液按10^-1梯度稀释后进行分离纯化。分离得到的单菌落接种至富集培养基中,培养24h后,测定培养基中剩余的氨氮含量,比较各菌株之间的氨氮降解率,筛选出具有高效氨氮降解能力的菌株。通过形态观察、分子生物学以及生物化学的方法进行菌株鉴定。研究不同温度（20℃、25℃、30℃、35℃、40℃）和pH（3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0）对菌株生长的影响,探索不同碳源（淀粉、甘露醇、柠檬酸钠、葡萄糖、乙酸钠、碳酸氢钠）、C/N（5、10、20、40）以及初始氨氮浓度（100、300、600、1 200mg·L^-1）对菌株氨氮降解性能的影响。最后将得到的目标菌株制成菌悬液,按10%的接种量接种到鸡粪中,同时以等量无菌生理盐水作为对照组,分别培养24 h、48 h、72 h和96 h,测定鸡粪的氨气散发量以及不同形态氮素的变化情况,评价目标菌株对鸡粪的除氨效果。【结果】通过富集培养,从鸡粪中共分离出15株能够降解氨氮的菌株,进一步筛选得到1株氨氮高效降解菌LSA,经鉴定为克柔假丝酵母（Candida krusei）,与Candida krusei isolate EM12（JF274497.1）的相似性达到99%,GenBank中的登录号为KT025851。该菌株的对数生长期为6-12h,可在pH 3-7,20-40℃条件下生长,能够分别利用葡萄糖、乙酸钠、淀粉、柠檬酸钠、甘露醇作为碳源,不能利用无机碳,当培养基的C/N为20时氨氮去除效果最佳。随着培养基中初始氨氮浓度的升高,菌株LSA对氨氮的降解率呈现下降趋势;与之相反,氨氮降解速率则随着初始浓度的升高呈现升高趋势。当氨氮初始浓度为327.20mg·L^-1时,60h内菌株LSA对氨氮的去除率达到71.88%,菌体含量为OD₆₀₀ 2.45;当氨氮初始浓度为1 105.26mg·L^-1时,96h内菌株LSA对氨氮的去除率达到57.44%,菌体含量达到OD₆₀₀ 2.96。将其接种到鸡粪中可以显著降低鸡粪中氨氮的含量,最高可降低22.30%;减少粪中氨气的挥发量,最高可降低15.92%;增加粪便总氮含量;降低粪便氨氮占总氮的比重。【结论】克柔假丝酵母（Candida krusei）LSA菌株具有高效氨氮降解能力和较强的环境适应性,可有效减少鸡粪中的氨氮含量,降低氨气的挥发量。     

园林废弃物堆肥和牛粪有机肥用于金盏菊育苗的研究

在添加珍珠岩和蛭石体积比(各占育苗基质10%)不变的条件下,以泥炭作金盏菊育苗基质主要材料为对照(T0),将园林废弃物堆肥和牛粪有机肥用于金盏菊育苗,并且按照V(园林废弃物堆肥)∶V(牛粪有机肥)=4∶0(T1)、3∶1(T2)、2∶2(T3)、1∶3(T4)和0∶4(T5)配制育苗基质,以期筛选出适合金盏菊的新型育苗基质,达到减少或完全替代泥炭的目的,增加园林废弃物堆肥在花卉无土栽培领域中的应用。采用室内实验指标测定和温室育苗试验相结合的方式,通过对6种育苗基质的容重、总孔隙度、持水孔隙、通气孔隙、pH值、电导率(EC值)、全N、速效P和速效K等9个指标的测定与分析,探讨了不同育苗基质理化性质的差异及其对金盏菊出苗的影响。通过为期15d的金盏菊育苗试验,得出不同处理育苗基质对金盏菊出苗率的促进作用由大到小依次为T1>T3>T2>T4>T5>T0。园林废弃物堆肥和牛粪有机肥可替代泥炭可作为金盏菊的育苗基质,其中T1处理(10%珍珠岩+10%蛭石+80%园林废弃物堆肥)最有利于金盏菊的出苗,出苗率可达81.7%;其次是T3处理(10%珍珠岩+10%蛭石+40%园林废弃物堆肥+40%牛粪有机肥)的出苗率达73.3%。     

鸡粪与蘑菇渣堆肥工艺对腐熟效果的影响

为给养殖业和食用菌种植业废弃物的无害处理和资源利用以及鸡粪堆肥的规模化生产提供技术支撑,研究了低C/N条件下鸡粪堆肥技术的应用效果。试验以鸡粪、蘑菇渣按照鲜质量比2∶1,初始含水率56%,C/N为16.2配比,进行了周期为58d的条垛式高温好氧堆肥。结果表明,堆肥开始后48h内堆体温度升高到65.0℃,55.0℃以上高温持续37d,物料彻底无害化。堆肥产品全氮、全磷和全钾含量分别为20.20、22.74和18.80g/kg,有机质含量456.80g/kg,符合有机肥农业行业标准,含水率、pH值、C/N等指标趋于稳定,腐熟效果较好。     

添加麦秸对鸡粪堆肥过程中氮素减排及细菌群落的影响

好氧堆肥是实现鸡粪资源化利用最主要的技术手段,然而在堆肥过程中氮素损失较为严重,既降低肥效又引起严重的污染。本文以纯鸡粪堆肥为对照,利用麦秸将鸡粪堆肥的C/N调节至15,分析了堆肥过程材料中理化性质、氮素转化和微生物群落变化,探讨了减少堆肥氮素损失的技术与机理。结果显示,加入麦秸后堆肥高温持续时间达到23 d,比对照延长了9 d,pH较对照组明显降低,氮素损失降低了39.67%。硝态氮含量达到281.99 mg·kg^-1,比对照增加了68.75%。微生物群落趋于稳定,具有硝化功能的细菌o＿＿Staphylococcales、o＿＿Brachybacterium、f＿＿Staphylococcaceae、g＿＿Staphylococcus、g＿＿Salinicoccus相对丰度比对照分别增加了88.45%、96.39%、88.45%、96.08%、79.20%,有利于堆体氮素保留和转化。试验结果表明,加入麦秸秆之后影响了鸡粪堆肥的细菌群落结构,增加了具有硝化功能的细菌丰度,从而减少了堆体氮素的损失。     

绿化废弃物好氧堆肥和蚯蚓堆肥作为蔬菜育苗基质研究

为减少泥炭的开采和提高绿化废弃物的再利用率,探讨绿化废弃物好氧堆肥和蚯蚓堆肥替代泥炭作为蔬菜育苗基质的可行性,将好氧堆肥、蚯蚓堆肥、泥炭按不同体积混配制成6种基质:对照（泥炭）,T1（好氧堆肥）,T2（蚯蚓堆肥）,T3［V（好氧堆肥）∶V（泥炭）=1∶1］,T4［V（蚯蚓堆肥）∶V（泥炭）=1∶1］,T5［V（好氧堆肥）∶V（蚯蚓堆肥）∶V（泥炭）=1∶1∶1］,采用完全随机设计,对3种不同耐盐性蔬菜甘蓝Brassica oleracea（高耐盐性）、莴苣Lactuca sativa（中耐盐性）、西葫芦Cucurbita pepo var. ovifera（低耐盐性）进行育苗试验,重复10次处理-1,研究不同基质的理化性质及其对蔬菜幼苗生长影响,并采用隶属函数评价各基质配方的优劣。结果表明:T4处理基质的理化性质的各项指标均在无土栽培基质的理想范围,甘蓝、莴苣和西葫芦幼苗在其中的生长质量综合评价指数分别为0.52, 0.52, 0.54高于对照0.33,0.49,0.49, 成本较对照降低了41.56%,可用作甘蓝、莴苣和西葫芦育苗代用基质。表7参23     

家禽粪便除臭复合菌剂的应用研究

为研究复合菌剂的除臭机理,将放线菌5406(Actinobacillus)、枯草芽孢杆菌B-903(Bacillus subtilis)、卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、钾细菌(Bacillus mucilaginosus)、植物乳杆菌Z3-1(Lactobacillus plantarum)和毕赤酵母(Pichia pastoris)按不同比例配制成复合菌剂,将其均匀喷洒到鸡粪表面并搅拌均匀,进行鸡粪堆肥对比试验,分别筛选出对甲基吲哚、硫化氢、氨气去除效果最好的除臭菌剂配方,并在已筛选出的配方中添加生物炭及化学试剂,检测除臭效果。结果表明,去除甲基吲哚效果最好的除臭菌剂配方为C4组(放线菌5406、枯草芽孢杆菌B-903、卷枝毛霉、钾细菌、植物乳杆菌Z3-1和毕赤酵母各25 m L,生物炭11 g,甲醇0.04 mg);去除氨气效果最好的除臭菌剂配方为D3组(放线菌5406、枯草芽孢杆菌B-903、卷枝毛霉、钾细菌、植物乳杆菌Z3-1和毕赤酵母各20 m L,二价铁离子和抗坏血酸各0.06 g);去除硫化氢效果最好的除臭菌剂配方为E4组(放线菌5406、枯草芽孢杆菌B-903、卷枝毛霉、钾细菌、植物乳杆菌Z3-1和毕赤酵母各20 m L,氧化锌0.08 mg)。