过磷酸钙在猪粪堆肥过程中的保氮效果研究

[目的]为减少堆肥过程的氮挥发损失.[方法]采用强制通风静态堆肥反应器,研究过磷酸钙不同添加量对猪粪、米糠堆肥的保氮效果.[结果]添加过磷酸钙可促进堆温的提高,明显降低堆肥初期与高温期的pH,明显提高堆肥的水溶性NH4+-N含量,有效减少NH3的释放量,推迟NH3产生量的高峰期.与对照(CK)相比,添加1％、2％和3％过磷酸钙可分别降低堆肥氮损失率33.56％、49.18％和52.88％,提高堆肥的磷含量.[结论]猪粪、米糠堆肥的过磷酸钙适宜添加量为2％ ～3％.     

基于添加剂使用的污泥堆肥厂经济效益分析

基于原位控制理念的外源添加剂可有效控制堆肥过程中污染气体的产生,同时提高堆肥产品养分含量,但其在工厂尺度应用的经济效益仍不明确。本文以内蒙古通辽市某污水处理厂为例,对不同堆肥模式情景以及外源添加剂使用进行系统的经济效益分析。结果表明:处理量较大的条垛式自然通风堆肥工艺(配套WT36型翻堆机)具有相对较低的基础设施投资费用和运行管理成本。不同堆肥工艺不添加外源材料的堆肥产品生产成本为314.93~349.85元·t^-1;使用磷石膏可使堆肥生产成本降低约6元·t^-1;磷石膏与双氰胺混合添加、仅使用过磷酸钙、过磷酸钙与双氰胺混合添加时生产成本升高5.0%~16.2%。堆肥产品销售可以补偿污泥堆肥处理成本,使污泥堆肥达到微利水平。采用大规模的条垛式自然通风且添加磷石膏的堆肥工艺经济效益最优,产投比达到3.22,投资回收期最短,可在3年2个月收回项目静态投资总额。因此,以磷石膏为外源添加剂并采用大规模条垛式自然通风工艺的污泥堆肥工厂化应用具有经济可行性。     

添加无机肥料对高温堆肥化及磷素有效性的影响

在新鲜牛粪高温堆肥中添加尿素、磷矿粉、钙镁磷肥和硫酸钾,研究不同的添加组合对堆体的温度、干物质残留率和不同浸提形态磷的绝对含量及相对含量的影响。结果表明,在好氧堆肥过程中加入无机肥料能够显著提高堆体的温度和增强有机物的降解,其中混合加入尿素、钙镁磷肥和硫酸钾的处理平均温度最高、干物质损失也最大,其次是单独加入磷矿粉的处理。堆肥结束时添加尿素、钙镁磷肥和硫酸钾的处理水浸提磷与NaHCO3浸提磷绝对含量之和最高,达到11.05g.kg-1,占全磷含量的80.7%;单独加入磷矿粉和混合加入尿素、钙镁磷肥和硫酸钾能促进磷的有效性提高;单独加入尿素或硫酸钾会造成磷素一定程度的固定。     

菌剂和含磷添加剂联合添加对污泥堆肥污染气体排放及堆肥品质的影响

以脱水污泥和玉米秸秆堆肥为对照,采用实验室规模系统,研究了外源添加微生物菌剂（VT菌剂）和含磷添加剂（过磷酸钙和磷石膏）对污泥堆肥腐熟度、污染气体排放以及产品品质的影响。结果表明：菌剂添加显著促进堆肥腐熟,最终种子发芽率指数为126%~158%。菌剂和两种含磷添加剂混合添加可更大程度降低污染气体的排放,其中菌剂和过磷酸钙联合添加可减少63.3%的NH₃和42.8%的H₂S排放量,菌剂和磷石膏联合添加可减少97.6%的NH₃和54.4%的H₂S排放量。添加剂处理均可降低CH₄的排放。添加菌剂可以降低30.7%的N₂O排放,但是菌剂与过磷酸钙和磷石膏联合添加会增加堆肥前期的N₂O排放。含磷添加剂处理可提高18.3%~22.9%的总养分（TN+P₂O₅+K₂O）含量。研究表明,VT菌剂和含磷添加剂联合使用是提高堆肥产品品质、减少堆肥过程污染气体排放的有效方法。     

天津市畜禽粪污处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果

为了探究工厂化条件下不同添加剂对猪粪秸秆好氧堆肥过程中氮素和硫素转化规律的影响,掌握其对堆肥过程中NH_3和H_2S气体减排效果,本文共设置4个处理:沸石(质量分数10%)、过磷酸钙(质量分数5%)单独添加及二者同时添加,同时以无添加剂的处理作为对照。结果表明,不同添加剂对堆肥温度影响差异较小;与对照处理相比,单独添加沸石的堆肥产物全氮和全硫含量分别提高17.5%和17.1%,而单独添加过磷酸钙则分别提高26.1%和40.6%,二者同时添加保氮效果最佳,全氮含量提高32.1%,全硫增加52.8%;沸石通过吸附作用可以使堆肥过程中NH_3和H_2S的排放分别减少8.2%和9.4%。过磷酸钙能够通过提高堆体铵态氮含量,减少NH_3释放,减排率达37.6%,但由于过磷酸钙中含有较多的硫,导致H_2S排放量增加;两种添加剂同时添加对NH_3和H_2S减排效果与单独过磷酸钙添加处理差异较小。综合考虑堆肥品质和NH_3减排效果,工厂化堆肥过程中添加一定量过磷酸钙可以达到很好的除臭、保氮效果,过磷酸钙与沸石同时添加并没有协同强化作用,但过磷酸钙添加应该配合恰当的工艺参数,否则有增加H_2S释放的风险。     

过磷酸钙在病死猪堆肥中保氮效果研究

为研究不同比例的过磷酸钙添加剂对病死猪堆肥过程中氮素转化和保氮效果的影响,本试验将病死猪尸体、水稻秸秆按一定比例混合后,设置未添加（CK）、添加 5%（T1）和 10%（T2）过磷酸钙 3 个处理,进行了为期 30 d 的堆肥发酵试验。结果表明,各堆体大于 50 ℃的高温均能保持 10 d 以上,满足堆肥无害化的要求;添加初始物料鲜重的 5%和 10%的过磷酸钙对降低堆肥的 pH 值,增加堆肥的铵态氮、硝态氮、全氮含量均具有明显的效果。堆肥结束时,T1、T2 处理的堆肥产品的总氮含量分别比对照高 10.7%、10.1%,保氮效果显著。添加 5%过磷酸钙处理的堆肥产品在第 14 d 时种子发芽指数达 101.4%,高于对照,过磷酸钙促进了病死猪堆肥的快速腐熟。在病死猪堆肥中添加适量的过磷酸钙,可以降低堆体氮的损失,在堆肥工程中具有较广阔的应用前景。     

不同磷石膏添加比例对稻壳与油枯堆肥过程的影响及基质化利用的评价

为探索稻壳和磷石膏两种固体废弃物资源化利用的新途径,以稻壳和油枯为发酵堆体原料,研究添加磷石膏对堆肥基质化发酵进程及腐熟后基质品质的影响。磷石膏添加量基于堆体有机物料(干重)的10%、20%、30%、40%和50%(分别记为A10、A20、A30、A40和A50),以磷石膏添加量为0作为对照(CK)。结果表明,磷石膏的添加促进了堆肥温度的快速升高,但其添加量超过有机物干物质的40%时会导致堆肥高温时间变短;以堆肥过程中水溶性NH_4~+-N、C/N、T_(C/N)值[(不同时期C/N)/(初始C/N)]和种子发芽指数(GI)作为堆肥腐熟的判断标准来综合判断堆肥腐熟进程,表明添加磷石膏可以促进堆肥发酵进程,其中A40处理的堆肥发酵效果最好。从基质化利用的角度来看,堆体腐熟结束时,A40处理的全磷和全钾含量均显著高于其他处理,堆体容重、持水孔隙度、通气孔隙度等指标均达到了理想性基质的要求。A40处理腐熟后的堆肥更适合作为作物栽培基质。     

添加磷石膏城市垃圾堆肥对草坪草生长及草坪质量的影响

以城市垃圾堆肥为主,添加不同比例的磷石膏组成基质,对4种常见的冷季型草坪草的生长状况及草坪质量进行了研究.结果表明:添加磷石膏的城市垃圾堆肥基质上多年生黑麦草和高羊茅获得良好的生长响应,草坪质量高,出苗、生长和成坪速度快,色泽和均一性好;匍匐翦股颖和草地早熟禾的长势和草坪质量较差.表明,添加磷石膏可促进多年生黑麦草和高羊茅的生长,提高草坪质量,但对匍匐翦股颖和草地早熟禾的促进作用较小.草坪质量综合评定得出,以添加磷石膏的城市垃圾堆肥为基质建植多年生黑麦草和高羊茅草坪是可行的,最适合的基质分别为90%城市垃圾堆肥与10%磷石膏和85%城市垃圾堆肥与15%磷石膏.     

磷石膏和石膏对稻壳与油枯堆肥的影响及基质化利用评价

以稻壳为主要原料，油枯为氮源，研究调理剂（磷石膏和石膏）对稻壳堆肥发酵过程的影响，并从基质化利用的角度评价磷石膏和石膏对稻壳基质化利用的作用，探讨稻壳通过堆肥方式直接基质化利用的可能。分别添加基于有机物料干质量20%的磷石膏（T2）和石膏（T3）作为调理剂，不添加调理剂作为对照（T1），采用好氧堆肥工艺对堆肥进程中温度、pH、EC、水溶性铵态氮（NH₄⁺-N）、水溶性硝态氮（NO₃^--N）以及堆肥产物容重、孔隙度等理化指标进行研究。结果表明：按照各处理高温期堆肥无害化的要求，磷石膏和石膏的添加能促进堆肥后期种子发芽指数（GI值）的上升，促进堆肥腐熟化进程；堆肥结束后，磷石膏和石膏显著增加了堆肥产物的容重，T2、T3处理的容重显著高于T1处理（P<0.01），但T2、T3处理间无显著差异（P>0.05）；磷石膏的添加能极显著降低堆肥产物的pH（P<0.01），而石膏的添加极显著增加了堆肥产物的pH（P<0.01）；磷石膏的添加显著降低堆肥产物水溶性NH₄⁺-N含量，显著增加水溶性NO₃^--N含量（P<0.01）；T2处理的容重、通气孔隙度和持水孔隙度等指标均满足《蔬菜育苗基质》（NY/T 2118—2012）标准要求。研究表明，在稻壳-油枯堆肥体系中添加20%的磷石膏和石膏，均能够促进堆肥腐熟进程，实现堆体发酵腐熟，添加20%磷石膏的发酵产物满足基质对容重、pH及孔隙度的要求，适宜作为蔬菜育苗基质。     

外源添加磷石膏对堆肥碳组分及腐殖质品质的影响

为探究磷石膏的高效资源化利用方式,本文以鸡粪和玉米秸秆为原料,按照有机物料质量(以干物质计),添加磷石膏0%(对照)、磷石膏10%(PG10%)和磷石膏20%(PG20%)3个处理,研究外源添加磷石膏对堆肥碳组分及腐殖质品质的影响。结果表明:至堆肥结束时,CK、PG10%和PG20%处理均可腐熟,均可达到堆肥无害化标准。PG10%处理可延长堆肥高温持续时间(2 d)。与对照相比,PG10%和PG20%处理均显著降低了堆肥总有机碳、水溶性有机碳、腐殖质碳含量、胡敏酸碳含量和富里酸碳含量。PG10%处理的堆肥总有机碳、水溶性有机碳、腐殖质碳含量、胡敏酸碳含量和富里酸碳含量均显著高于PG20%处理,增幅分别为4.50%、51.79%、14.52%、16.99%和8.22%。与对照相比,PG10%处理的堆肥腐殖化指数、腐殖化率、胡敏酸百分含量和胡富比分别增加了3.44%、1.08%、2.36%和8.70%。因此,适量磷石膏添加(10%)可促进堆肥腐殖化进程,提高腐殖质品质。