猪粪及其堆肥不同水浸提比对种子发芽特性指标的影响

以猪粪及其堆肥为供试样品,在水浸提比(W/V)1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60的条件下,采用浸提液室内培养法,研究不同水浸提比对黄瓜、樱桃萝卜及大白菜种子发芽特性指标(相对发芽率、相对根长、发芽指数)的影响.结果表明,黄瓜种子的相对发芽率在不同水浸提比下均大于80%;其他种子发芽特性指标随水含量的增多,均经历了明显的增大趋势.同一种子,相对根长受水浸提比的影响比相对发芽率显著,发芽指数与相对根长随水浸提比的变化规律一致.新鲜猪粪经堆肥处理对种子的植物毒性减轻,大白菜种子对猪粪及其堆肥的植物毒性较黄瓜种子与樱桃萝卜种子敏感.     

种子发芽试验在低碳氮比堆肥腐熟度评价方面的适用性

为了研究种子发芽率和根长与种子发芽率指数(GI)评价指标的关系、取值及其在低碳氮比堆肥腐熟度评价方面的适用性,以猪粪为堆肥原料,进行了两组堆肥试验。其中一组添加初始物料湿重15%的木本泥炭作为调理剂和固氮剂,另一组在添加相同比例木本泥炭的基础上再添加过磷酸钙进行优化,过磷酸钙的添加比例约为初始物料干重的16%。通过两种种子(萝卜种子和白菜种子)的发芽试验,结合概率统计原理对堆肥的腐熟度进行了评价。研究结果表明,两个处理在整个堆肥过程中均维持了较高的NH+4-N含量(1.77~3.40 g·kg~(-1)DM),而较高的NH+4-N含量是抑制种子根长伸长的主要原因。因此,将种子发芽率(SG)和相对种子根长(RRG)这两个指标相结合比种子发芽率指数(GI)这单一指标更能准确地评价低碳氮比堆肥的腐熟度,当SG≥70%且RRG≥50%时,表明堆肥已达到腐熟且对作物无盐害。     

生活污泥猪粪混合好氧堆肥技术研究

以城市生活污水剩余污泥为主要原料,按3种不同体积比添加猪粪和木屑进行好氧堆肥研究.结果表明,3种处理均能实现剩余污泥的无害化、减量化和资源化.从堆体温度、pH值和含水率3个指标看,堆肥前期16d是堆肥的快速反应阶段,第16天后堆肥基本处于后腐熟阶段.从全氮和种子发芽率指标看,堆体C[v(污泥):V(猪粪):V(木屑)=55％:22.5％:22.5％]的氮损失最少,堆肥腐熟程度最高.     

以菇渣和猪粪为调理剂的城市污泥堆肥效果研究

以城市污泥为原料,以菌菇渣和猪粪为调理剂进行为期40 d的好氧堆肥。通过测定堆肥过程中堆体温度、含水率、pH值、总有机质、总氮值等参数的变化,研究调理剂添加比例对堆肥效果的影响,并通过C/N值的变化和种子发芽指数(GI)评价了堆肥的腐熟度。结果表明,菌菇渣和猪粪可作为优良的堆肥调理剂,通过堆肥可使污泥在较短时间内达到减量化、无害化的目的。污泥、菌菇渣、猪粪按干重比7.0∶2.5∶0.5混合时,堆体升温最快,且可维持55℃以上6 d。堆肥后,种子发芽指数为95%,其他指标也都满足堆肥腐熟要求,堆肥效果最好。     

拟茎点霉B3对稻秆-猪粪-蘑菇渣堆肥腐熟进程与品质的影响

通过向稻秆猪粪高温堆肥中添加拟茎点霉B3,研究其对堆肥腐熟过程及产品品质的影响。结果表明,与对照相比,经32 d的腐熟,接种拟茎点霉B3的处理堆料有机质降解率增加23.1百分点,纤维素和木质素含量分别下降31.4%、14.1%,E_4/E_6值下降13.3%,养分含量(全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷)和微生物数量均明显增加,水堇种子发芽率指数达到83.0%。稻秆猪粪的腐熟主要发生在堆肥升温阶段和高温阶段,而在降温阶段有机物降解缓慢,说明向稻秆猪粪堆肥中接入一定量的拟茎点霉B3菌剂可以加快堆肥腐熟进程,提高堆肥产品品质。     

腐熟堆肥回流对猪粪堆肥含硫臭气排放的影响

为探究腐熟堆肥不同回流方式对猪粪堆肥含硫臭气排放的影响,本文以猪粪为研究对象进行好氧堆肥试验,设置不添加腐熟堆肥（CK）、腐熟堆肥覆盖处理（Cap）和腐熟堆肥混匀添加（Mix）3个处理。研究结果表明：腐熟堆肥覆盖和混匀回流方式相较于CK均可促进堆肥腐熟,种子发芽指数（GI）分别提高12.50%和18.09%;甲硫醚（Me₂S）和二甲基二硫醚（Me₂SS）为猪粪高温堆肥过程中主要的含硫臭气（>90%）,主要在堆肥前期和翻堆后排放。腐熟堆肥覆盖和混匀回流处理可分别减排Me₂S 75.42%和78.64%、Me₂SS 35.58%和56.17%,降低39.42%和58.31%的总含硫气体排放,增加堆肥产品总硫（TS）含量13.46%和24.07%。腐熟堆肥覆盖和混匀两种回流方式均可促进堆肥腐熟,减少含硫臭气排放,且腐熟堆肥混匀处理效果最佳。     

辣椒植株水浸提液对生菜和大白菜化感作用的研究

 以生菜和大白菜两种蔬菜为受体，通过测定辣椒植株水浸提液对两种蔬菜作物种子萌发和幼苗生长的影响，对辣椒化感物质的作用进行了研究。结果表明：①低浓度（0.01 g/mL）的辣椒水浸提液对生菜和大白菜种子发芽率、发芽指数、幼苗根长和苗长均表现为促进作用；②高浓度（0.03 g/mL,0.04 g/mL）的辣椒水浸提液对生菜和大白菜种子发芽率、发芽指数、幼苗根长和苗长均表现为抑制作用。随着浓度的加大，抑制作用增强；③浓度为（0.02 g/mL）的辣椒水浸提液对生菜的种子发芽率、发芽指数、幼苗根长、苗长和大白菜的根长有明显的抑制作用，而对大白菜的种子发芽率、发芽指数、幼苗苗长有促进作用。     

添加蒙脱石对猪粪好氧堆肥腐熟度和重金属钝化的影响

为进一步提升猪粪堆肥品质,以猪粪和秸秆为原料,以蒙脱石为调理剂进行强制通风好氧堆肥,分析堆肥过程中温度、pH、含水率、电导率、种子发芽指数和重金属形态的变化,研究添加蒙脱石对猪粪堆肥腐熟度和重金属钝化效果的影响。结果表明,添加蒙脱石可提高猪粪好氧堆肥温度,延长高温期,有效促进堆肥腐熟,提升堆肥品质。当蒙脱石添加量为猪类干质量的5%时,堆肥的种子发芽指数可达92%,堆肥效果最好。添加适量蒙脱石可提高堆肥的重金属钝化效果。当蒙脱石添加量为猪类干质量的5%时,对可交换态Cu和Zn的钝化效果最佳,分别达到23.7%和17.2%。     

碳氮比对猪粪堆肥腐熟度的影响

为提高畜禽粪便堆肥的效果,以猪粪为基质,锯末与秸秆为调理辅料,研究堆肥材料初始C/N为19~33∶1时不同堆制时间与腐熟度有关的温度、pH、种子发芽率和堆体C/N变化等指标。结果表明:堆肥温度以锯末为调理辅料的效果优于秸秆,但均符合《粪便无害化卫生标准》(GB 7959—2012)要求;堆料较为适宜的C/N为(23~27)∶1。堆肥过程结束时(22d)pH均维持在8.0~9.0,培养的种子发芽率锯末组高于秸秆组,锯末堆肥初始C/N为(24~28)∶1时的腐熟度比较高,种子发芽率≥90%;秸秆堆肥以初始C/N为25∶1时发芽率最高,达88%。以猪粪为基质添加锯末初始C/N不宜超过30∶1,添加秸秆初始C/N不宜超过29∶1。     

畜禽固弃物堆肥腐熟度评价指标的研究

研究了猪粪堆肥腐熟度的生物学指标和化学指标的变化规律。结果表明：早熟5号大白菜、津春4号黄瓜和津春5号黄瓜三种种子对堆肥的毒性表现出不同的敏感度，但它们的变化有着较好的一致性，堆肥腐熟时，它们的发芽指数(GI)值分别达到77．7％，91．4％，94．8％，可以用种子的GI值作为评判猪粪堆肥腐熟度的生物学指标。堆肥中的NH4^ -N含量是影响种子发芽结果的主要因素，它与GI之间有显著的负相关性。在堆肥结束时，堆肥中的NH4^ -N含量趋于稳定，而水溶性碳(WSC)仍有较大变化，故可将NH4^ -N含量作为猪粪堆肥的化学指标。腐熟堆肥的NH4^ -N含量作为猪粪堆肥的化学指标，腐熟堆肥的NH4^ -N含量为1.2～1.5mg/g。     

剩余污泥与木屑·鸡粪·猪粪混合好氧堆肥研究

[目的]为明确剩余污泥好氧堆肥的过程参数控制和物料组配比例。[方法]利用剩余污泥与木屑、鸡粪、猪粪按不同体积比例混合进行好氧堆肥研究。[结果]从温度、pH和含水率来看,试验的前4 d是好氧堆肥反应的高峰期,而16 d后基本处于后腐熟阶段;从氮素损失量来看,堆肥过程中3个堆体损失率为18.6%～22.8%,其中堆体A保氮效果最好;从种子发芽率来看,堆体B种子发芽率最高,表明该堆体腐熟程度最高。[结论]3种物料组配方案均得到处理效果较好的污泥堆肥。     

污泥生物炭基堆肥对锰污染土壤性质及其修复的影响

城镇化快速发展迫切要求对日益增加的城市污泥进行有效处理,为此尝试将其通过热解工艺制成生物炭,作为有机肥料添加剂来改善有机肥品质,通过考察污泥生物炭对猪粪堆肥的影响,并在锰污染土中施加肥料栽培白菜,重点探究500℃热解污泥生物炭肥料对土壤物理化学和微生物性质以及白菜产量的影响。结果表明,热解能增加污泥生物炭的比表面积和提高p H;生物炭的添加能加快堆肥速度,提高堆肥品质;生物炭肥料在盆栽过程中能有效改善土壤性质(如提高p H和电导率,增加细菌和真菌群落总数,使脱氢酶和脲酶活性增强,提高氨氧化古菌和氨氧化细菌的浓度),增加白菜产量,同时降低重金属锰的有效性,将部分酸溶态锰转化为残渣态。     

堆肥过程中抗生素和耐药基因消减研究进展

堆肥是常用的有机固废处理技术,能够快速实现有机固废资源化利用,但传统工业化堆肥对于抗生素及其耐药基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）消减重视不足。事实上,近年来畜禽粪污等堆肥原料中抗生素及ARGs残留问题日益凸显,抗生素及ARGs消减已经成为堆肥过程中不容忽视的部分和亟待解决的问题。本文综述了近年来抗生素及ARGs在堆肥过程中消减的研究现状和一般特点,以及影响消减效果的理化和生物学因素、相关优化技术措施的效果和瓶颈等,以期为最大限度降低ARGs传播风险提供参考。     

两种不同发酵基对牛粪堆肥的影响

为了研究污泥发酵基和HM发酵基对堆肥的作用效果,以牛粪为原料,加入麦秆为调理剂,设置4个处理,接种不同剂量的发酵基进行室内堆肥。经过30 d的堆肥处理,4个堆体总磷含量变化差异不显著,有效氮和有效磷含量对照堆体中增量最大;相比于对照堆体,只加入HM发酵基的堆体在升温期的升温速率最高,只加入污泥发酵基的堆体高温期温度最高,腐殖质下降幅度最大,总氮损失较多;同时加入2种发酵基的堆体高度和有机物含量下降最多。结果表明,加入2种发酵基的堆体效果最优,且可实现污泥的资源化利用,堆肥原料中污泥、牛粪和发酵基的干质量比为10∶4∶0.002 5。     

不同配比猪粪对茶树修剪物高温堆肥腐熟进程的影响

以茶树(Camellia sinensis(L.)O.Ktze.,)修剪枝为基本原料,以猪粪为能源调理剂进行高温堆肥试验,将茶树修剪枝和猪粪分别按体积比9∶1、8∶2、7∶3和6∶4混合,研究不同配比条件下堆肥体系中温度、p H值、C/N、种子发芽指数(GI,germination index)的动态变化规律以及对茶树修剪枝堆肥品质的影响。结果表明,各配比的堆体高温均大于50℃且持续时间均超过10 d,均达到堆肥无害化卫生标准,但茶树修剪枝和猪粪体积比为6∶4的堆体高温持续时间最长达29 d。对堆体的含水量检测表明,茶树修剪枝和猪粪体积比为6∶4的堆体损耗水分量最多,达81.25%,但各配比堆体发酵结束时含水量均低于20%,符合国家堆肥无害化卫生标准。在堆肥过程中,各配比堆体p H值变化幅度为6.94~8.24,C/N呈现先上升后下降趋势,但发酵结束时,猪粪和茶树修剪枝质量比6∶4的C/N的值最低为15.4。对堆肥过程中的GI值检测表明,堆肥21 d,茶树修剪枝质量比6∶4和7∶3的堆体的GI指数为59.1%和50.7%,而发酵结束后,各配比的堆体GI值均超过70%,而茶树修剪枝质量比6∶4值为93.7%。说明猪粪和茶树修剪枝混合可以实现堆肥化,且猪粪比例越高,越有利于茶树树修剪枝堆肥腐熟。     

不同禽畜粪便静态高温堆肥过程中蔗糖酶活性的变化

在静态通气条件下,以养殖场鸡粪、猪粪、牛粪为材料,小麦秸秆作为堆肥调节物质,分别研究了接种微生物菌剂(接种菌剂处理)和不加菌剂(对照处理)堆肥过程中蔗糖酶活性的变化特征及其与温度的关系.结果表明,接种菌剂处理与对照处理在堆肥过程中蔗糖酶活性的变化趋势基本一致,即在高温腐解期蔗糖酶活性持续较高,在低温腐殖化期蔗糖酶活性急剧下降,且维持较低水平.接种菌剂能明显地提高堆肥过程蔗糖酶的活性,酶活性峰值高且出现时间较对照早4～8 d.供试的3种物料蔗糖酶活性差异不显著,接种菌剂处理鸡粪、猪粪和牛粪蔗精酶活性的最高值分别为87.84、81.3和86.8 mg·(g·d)-1,对照处理分别为62.9、60.9和63.79 mg·(g·d)-1,但3种物料接种菌剂和对照处理酶活性峰值出现的时间不尽相同,鸡粪的两种处理相同,猪粪加菌剂比对照提早8 d,牛粪加菌剂较对照早4 d出现.整个堆肥过程中蔗糖酶活性与堆体温度变化关系密切,对照处理堆体温度与蔗糖酶活性的关系为一元二次方程,表现为高温腐解期为显著性直线负相关,低温腐殖化期为显著性直线正相关,而加菌剂处理堆体温度和蔗糖酶活性间为极显著直线正相关.     

普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥的技术研究

[目的]采用直接和经高温预处理2种方式进行污泥蚯蚓堆肥,考察温度、含水率随堆肥时间的变化规律,比较2种方式的异同。[方法]通过加入不同物料(稻壳、锯末、磷矿粉、粉煤灰、菜叶、果皮)改变污泥蚯蚓的有机质配比,观察pH、有机质含量和电导率的变化。[结果]蚯蚓堆肥处理城市污泥的最适宜温度是20℃左右;蚯蚓堆肥过程中的含水率控制在55%~70%;蚯蚓堆肥原料有机质含量控制在40%~60%;采用半腐烂的菜叶和果皮调节pH,使蚯蚓和微生物在中性和偏碱性条件下生活;经高温堆肥一次发酵预处理后的蚯蚓堆肥污泥电导率始终呈下降趋势,直接蚯蚓堆肥污泥电导率呈先上升后下降。[结论]普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥可行,堆肥影响因素变化各异。     

鸭粪与芦苇皮、水草高温好氧堆肥试验研究

以鸭粪为主要材料,添加芦苇皮、水草等不同调理剂进行高温堆肥试验,研究了不同配比条件下堆肥体系的温度、pH、C/N、种子发芽指数(GI)的动态变化及其对废弃物堆肥品质的影响。结果表明,鸭粪与芦苇皮混合堆肥效果最好,堆体升温快,4d达到50℃,高温维持时间为15d,最高温度达70℃,堆肥30d后,油菜种子发芽指数高达90.48%;鸭粪与水草混合堆肥效果较差,高温维持阶段仅8d,最高温度为57℃;纯鸭粪单独堆肥效果最差,16d达到50℃,高温维持时间为6d,最高温度仅为53℃,到堆肥结束44d,油菜种子发芽指数刚达到80.67%。4种混合配料堆肥产品全氮、全磷、全钾含量都有所增加,其中鸭粪与芦苇皮配比增加率最大,分别为15.90%、11.53%和29.94%。综合以上结果,说明添加秸秆类有机质含量较高的调理剂可加快堆肥的腐熟进程,同时减少营养元素的流失,利于养分的保存,保证了堆肥产品的品质。     

Microbial community dynamics during composting of animal manures contaminated with arsenic,copper,and oxytetracycline

Effects of the heavy metal copper(Cu), the metalloid arsenic(As), and the antibiotic oxytetracycline(OTC) on bacterial community structure and diversity during cow and pig manure composting were investigated. Eight treatments were applied, four to each manure type, namely cow manure with:(1) no additives(control),(2) addition of heavy metal and metalloid,(3) addition of OTC and(4) addition of OTC with heavy metal and metalloid; and pig manure with:(5) no additives(control),(6) addition of heavy metal and metalloid,(7) addition of OTC and(8) addition of OTC with heavy metal and metalloid. After 35 days of composting, according to the alpha diversity indices, the combination treatment(OTC with heavy metal and metalloid) in pig manure was less harmful to microbial diversity than the control or heavy metal and metalloid treatments. In cow manure, the treatment with heavy metal and metalloid was the most harmful to the microbial community, followed by the combination and OTC treatments. The OTC and combination treatments had negative effects on the relative abundance of microbes in cow manure composts. The dominant phyla in both manure composts included Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria. The microbial diversity relative abundance transformation was dependent on the composting time. Redundancy analysis(RDA) revealed that environmental parameters had the most influence on the bacterial communities. In conclusion, the composting process is the most sustainable technology for reducing heavy metal and metalloid impacts and antibiotic contamination in cow and pig manure. The physicochemical property variations in the manures had a significant effect on the microbial community during the composting process. This study provides an improved understanding of bacterial community composition and its changes during the composting process.