不同配比猪粪渣/生活污泥堆肥过程养分及重金属含量变化

【目的】研究不同配比猪粪渣/生活污泥堆肥过程养分及重金属含量变化,开发城市生活污泥堆肥化处置调理剂,实现猪粪渣资源化利用。【方法】以规模化养猪场粪污经固液分离后得到的渣滓为调理剂,与城市生活污泥进行条垛式堆肥,分别设置猪粪渣、生活污泥质量配比6∶10(ZW1处理,C/N=25)和6∶5(ZW2处理,C/N=30)两组不同处理,研究不同物料配比处理堆肥过程温度、C/N、养分含量(全氮、全磷、全钾)、有机质含量和重金属(Cu、Zn、Cd和Pb)含量的变化。【结果】ZW2处理的堆体高温期持续时间长于ZW1处理;两个处理的C/N均逐渐下降并最终趋于一致,且堆肥结束后ZW2处理(C/N=30)的有机碳含量降幅达到28.6%,而ZW1处理(C/N=25)的降幅仅为2.1%,说明猪粪渣中的碳源较容易被微生物分解和转化;堆肥过程中全氮、全磷和全钾随有机碳含量的降低表现为增加的趋势;不同处理的堆肥产品的重金属(Cu、Zn、Cd和Pb)含量在堆肥后均有所提高;堆制58 d后,各处理堆肥无害化程度、养分含量和重金属Cd、Pb含量均达到NY525-2012的要求。【结论】猪粪渣可以作为城市生活污泥堆肥的调理剂,且猪粪渣、生活污泥质量配比为6∶5的堆肥效果更优。     

添加不同物料对蟹味菇菌渣堆肥的影响

[目的]研究堆肥过程中温度、pH、有机碳、全量养分(全氮、全磷、全钾)和C/N的动态变化。[方法]以蟹味菇菌渣作为主要堆肥原料进行高温堆肥试验,设置:纯菌渣(T_1)、菌渣∶猪粪=8∶2(T_2)、菌渣∶猪粪=6∶4(T_3)、菌渣∶猪粪=5∶5(T_4)、菌渣∶羊粪=6∶4(T_5)、菌渣∶猪粪∶水稻秸秆粉碎物=6∶2∶2(T_5),研究堆肥过程中温度、pH、有机碳、全氮、全磷、全钾和C/N的动态变化。[结果]堆体温度在4 d后均达到50℃以上,保持高温30~40 d后开始下降,其中50℃以上持续时间T1处理高达40 d,而T_2、T_3处理仅为27 d;堆肥pH呈先快速上升后缓慢下降的趋势,由开始的偏酸性(pH 5.5~6.7)到堆制结束时呈弱碱性(pH 7.5~8.3);堆制过程中有机碳持续缓慢下降,至堆肥结束时不同处理平均下降了53.9%;堆肥全氮含量在9 d前均先快速上升,在9~45 d缓慢下降;菌渣的比例越高,堆制前后全氮增加幅度越高(T6除外),而全磷和全钾随着堆肥进程而逐渐被浓缩,至堆肥结束均表现为T_3和T_4处理较高,而T_1和T_5处理较低。[结论]综合考虑堆肥质量和堆期等因素,利用蟹味菇菌渣为主要原料大规模化生产有机肥,T2和T6处理的配方较适宜。     

不同调理剂对猪粪堆肥过程及其养分状况的影响

分别以木屑、泥炭及水葫芦作为猪粪堆肥的调理剂，制作有机堆肥，研究了3种堆肥体系在堆制过程中温度、pH、C／N和主要营养元素N、P、K的动态变化。结果表明，在整个堆肥制作中，猪粪 泥炭及猪粪 水葫芦处理堆制温度较高，水分损失较快，40℃以上分别维持27d、20d，猪粪 木屑处理发酵时间最长，40℃以上维持45d;除猪粪 泥炭处理pH略有下降外，其余各处理pH均有所上升，其中猪粪 水葫芦处理上升幅度最大，达1．5个单位;C／N基本呈现出下降的规律。堆制过程中，全碳含量随着堆肥进程下降;全氮、全磷、全钾含量均呈上升趋势;除速效氮和速效氮／全氮呈现下降趋势外，有效磷、速效钾及有效磷／全磷、速效钾／全钾均呈现增加趋势，这是堆肥腐熟和品质提高的重要表现。在腐熟的堆肥中，全磷中约有1／3为有效磷，全钾中约90％以上为速效钾，全氮中速效氮比例较小，小于5％。     

接种发酵菌剂和添加不同调理剂对猪粪发酵堆肥氮素变化的影响

研究接种发酵菌剂和添加不同调理剂对猪粪发酵堆肥氮素变化的影响.结果表明,在堆肥过程中,接种发酵菌剂可明显提高发酵起始温度,加速堆肥发酵腐熟进程,添加不同调理剂可以不同程度地减轻氮素损失与堆肥恶臭,茶叶渣和香菇渣发酵后保氮效果与对照相比有极显著的差异,其中茶叶渣保氮除臭效果最好,氮素比发酵前增加23.61%, 香菇渣次之,中药渣、木屑再次之,砻糠、干猪粪效果最差;添加不同调理剂堆肥发酵后,物料硝态氮含量均有不同程度的减少,铵态氮含量有增有减,不同处理变化幅度差异较大.     

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。     

花生壳生物炭用量对猪粪堆肥温室气体和NH3排放的影响

为研究不同花生壳生物炭添加比例对猪粪堆肥过程中温室气体和NH3排放的影响。利用强制通风静态堆肥技术,研究0(对照)、3%、6%和9%花生壳生物炭添加比例(质量比)对猪粪堆肥过程CO_2、CH_4、N_2O和NH_3排放和堆肥性质的影响。结果表明:添加生物炭能够延长堆肥高温期持续天数,使pH提高0.09～0.13个单位,EC提高11.7%～50.6%;各堆肥处理CO_2、CH_4和N_2O排放速率均随发酵时间的延长呈先升高后降低的趋势,且CO_2、CH_4和N_2O排放速率均与pH具有显著的相关性;随生物炭用量的增加,猪粪堆肥过程中CO_2排放速率表现为先升高后降低的变化趋势,其中以3%生物炭添加比例处理最高,其平均CO_2排放速率比对照增加12.9%;N_2O排放和NH_3挥发均以9%生物炭添加比例处理最低,分别比对照降低12.5%和29.9%。综上,在整个堆肥过程中,花生壳生物炭的添加降低了N_2O和CH_4的累积排放量,且随花生壳生物炭添加比例的增加,温室气体减排效应增大。     

菌菇渣和秸秆对生活污泥好氧堆肥的影响

<正>以城市生活污泥为原料,添加不同比例的菌菇渣及秸秆作为调理剂,进行好氧堆肥试验,通过测定堆肥过程中温度、含水率、pH、电导率、总磷、总氮、氨氮、硝态氮及重金属含量等参数的变化,研究调理剂对堆肥效果的影响。结果表明,污泥、菌菇渣、秸秆按湿重比1.000∶0.600∶0.025的处理,堆体含水率     

微生物菌剂对以猪粪和香菇菌渣为原料的快速堆肥过程的影响

为了研究外源微生物菌剂对以猪粪和香菇菌渣为原料的快速堆肥过程的影响,本研究设计了添加外源菌剂和空白对照(CK)2个处理,每个处理设置3个重复,进行了实验室规模的小型堆肥发酵试验,整个堆肥过程为期14 d,同时监测堆肥过程中温度、含水率等主要理化指标的变化。结果表明:添加外源菌剂延长了堆肥过程处于高温阶段的时间,加速了有机质的降解和水分的利用,提高了堆肥产品中全氮、全磷和全钾的相对含量,并且使水溶性重金属离子和铵态氮的含量显著下降,使种子发芽率显著提高,但对堆肥过程中pH值的变化影响不大。本研究首次揭示了外源微生物菌剂对以猪粪和香菇菌渣为原料的快速堆肥过程的影响,具有一定的指导意义。     

菌糠对猪粪好氧堆肥的腐熟度指标影响及评价分析

【目的】评价分析菌糠对猪粪好氧堆肥的腐熟度指标影响。【方法】以取自新疆阿拉尔市某养猪场的新鲜猪粪为研究对象，采用废弃黑木耳菌糠添加到猪粪堆肥的方法，研究不同比例菌糠的添加对猪粪好氧堆肥过程中理化性质的影响规律、对比腐熟物光谱特性及腐熟度评价方法，利用模糊综合评价法和灰色关联分析法评价堆肥腐熟度。【结果】与对照组相比，菌糠的加入能够加快堆肥进入高温期的时间，且高温持续时间达到12 d,且加入15%的菌糠堆肥效果最好，全氮等营养元素含量呈现出先下降后上升的趋势。堆肥过程中在3 330 cm^-1～3 370 cm^-1、2 924 cm^-1、1 650 cm^-1、1 554 cm^-1、1 410 cm^-1、1 050 cm^-1～1 080 cm^-1处均存在吸收峰，相比于对照组，处理组其特征峰强度增幅均大于对照组。灰色关联度分析法更适用于堆肥腐熟特性的评价。【结论】菌糠的添加能够实现高效堆肥的目的，促进堆肥腐熟速率。     

外源菌剂对猪粪堆肥质量及四环素类抗生素降解的影响

为了探讨不同外源菌剂组合对猪粪秸秆堆肥质量及猪粪中四环素类抗生素的降解影响,以猪粪为原料,秸秆为调理剂,分别设置了不加菌剂处理(CK)、添加白腐真菌处理(F)以及同时添加白腐真菌、氨化和硝化菌剂(FAN)三个处理,在自制的长方体翻转式好氧堆肥反应器中进行了猪粪秸秆的堆肥化模拟试验。通过定期采样,分析了堆肥的基本物理性质、氮素形态和其中有机碳(OC)、全磷(TP)、全钾(TK)和四环素(TC)与土霉素(OTC)含量的变化。结果显示:菌剂添加处理(F和FAN)对堆肥腐熟(种子发芽率)影响不大,但促进了堆肥中有机碳降解及全磷和全钾的增加,单一白腐真菌处理下的铵态氮的损失最小(0.24 g·kg~(-1));四环素和土霉素的浓度随堆肥时间显著下降,经过42 d两种抗生素降解率达90%以上(OTC、TC浓度5 mg·kg~(-1));白腐真菌起到加速堆肥中四环素降解的作用。     

鸡粪好氧堆肥过程氨气与温室气体排放特征及协同减排机制

为研究畜禽粪便好氧堆肥过程氨气(NH₃)与温室气体的排放特征及协同减排机制,以鸡粪与蘑菇渣为原料,设置9组不同条件的好氧堆肥正交实验,并进行为期45 d的跟踪监测,了解好氧堆肥过程基本理化参数变化,分析NH₃和温室气体的排放规律及最佳减排条件,探究微生物群落与环境因子、气体排放通量之间的相关性。结果表明:含水率与碳氮比(C/N)变化影响整个堆肥进程,经45 d堆肥后,大多数处理组的堆肥均已经完全腐熟,且添加一定比例的椰壳生物炭与钙镁磷肥可以提高堆肥腐熟度。NH₃和4种温室气体(CH₄、N₂O、CO、CO₂)在堆肥前期(1~22 d)排放通量较高,人工翻堆会增加气体排放通量。NH₃和温室气体排放的影响因子和最佳减排条件各不相同,存在"此消彼长"的关系。对NH₃、CH₄、N₂O排放影响较大的因子是椰壳生物炭占比、钙镁磷肥占比和通风速率,有利于这3种气体协同减排的条件为含水率60%、椰壳生物炭0或5%、钙镁磷肥0或5%或10%、通风速率0.12 L·min^-1·kg^-1,其中含水率60%、椰壳生物炭占比5%、通风速率0.12 L·min^-1·kg^-1是NH₃和CH₄协同减排的最佳条件。整个堆肥过程中,门水平与属水平的微生物群落相对丰度均发生明显变化,C/N和温度是微生物群落变化的主要驱动因素;堆肥前期(22 d前),门水平的优势菌为Firmicutes、Actinobacteria、Bacteroidetes和Proteobacteria,其中Firmicutes对NH₃与温室气体的排放具有显著影响。研究表明,鸡粪好氧堆肥过程中影响NH₃和温室气体排放的因子很多,通风条件下进行调理剂种类及配比优选有望实现NH₃、CH₄和N₂O的协同排放。     

通风方式对厨余垃圾堆肥H_2S和NH_3排放的影响

为减少厨余垃圾堆肥过程中恶臭物质的排放,设计通风方式对H_2S和NH_3排放影响的进行研究。厨余垃圾和玉米秸秆按照湿基比例85∶15进行充分混合后作为堆肥原料,堆肥试验在100-L的密闭发酵罐中进行,堆肥周期为30d。堆肥试验分别设置2.2(T1,持续通风)、3.3(T2,通风40min,停20min)和6.6m~3/(m~3·h)(T3,通风20min,停40min)3种通风方式。结果表明:3个堆肥处理均满足无害化和堆肥腐熟的要求;在总通风量相同的情况下,间歇通风方式有利于降低H_2S排放,但是过大的通风量会增加堆肥过程中的总硫损失;通风量对NH_3的排放影响较大,通风量越大,NH_3的排放量越高,通风方式对NH_3的排放几乎没有影响。综合堆肥的无害化指标、H_2S和NH_3的排放以及最终堆肥产品的品质,本试验条件下通风量为3.3m3/(m3·h)的间歇通风方式既能有效控制H_2S和NH_3的排放,减少N和S营养元素损失,又能满足堆肥的无害化和堆肥产品的腐熟。     

腐熟堆肥筛上粗颗粒对堆肥化过程中温室气体排放的影响

以猪粪和玉米秸秆按湿重7:1混合为原料,研究腐熟堆肥粗颗粒在堆肥化过程中减排温室气体作用。试验在1.2 m³发酵仓中进行,采用自然通风,每周翻堆一次,设混匀、覆盖、覆混、对照4种处理。试验结果表明:混匀处理能提高堆体的通气性能,提高堆肥产品的腐熟度,同时降低CH₄排放41.8%,但不能显著降低NH₃排放。覆盖处理能降低NH₃排放49.1%;腐熟堆肥覆盖层具有CH₄氧化能力,降低CH₄排放67.4%。覆混处理既能在堆肥翻堆前降低氨气排放(22.7%),又能在堆肥翻堆后减低甲烷排放(46.6%)。同对照相比,混匀和覆混处理分别减少N₂O排放35.7%和74.1%。腐熟堆肥粗颗粒中含有大量亚硝酸盐氧化菌,混入堆肥后可促使亚硝酸盐向硝酸盐的转化,减少通过反硝化途径产生N₂O,但是在堆肥初期将促进硝化途径产生N₂O。堆肥结束后,覆盖、混匀、覆混处理的总温室气体排放分别下降35.2%、50.4%和58.1%。覆混处理因其操作便捷性、良好的减排效果,可以在实际生产中推广应用。     

不同品种菌糠堆肥的理化特征比较分析

研究不同品种菌糠堆肥的理化性状,了解菌糠资源品种理化差异,有利于充分发挥不同菌糠资源的优势,提高菌糠利用价值。本研究以海鲜菇菌糠、平菇菌糠以及秀珍菇菌糠进行堆肥,每10天翻堆一次,考察菌糠堆肥的温度、pH、电导率、有机质以及总腐植酸等指标。经过60天堆肥,3种菌糠堆肥温度均能升高到55℃以上,高温持续时间分别为27、17、11天;除秀珍菇菌糠EC值变化不大外,各菌糠pH、EC值总体上均随着堆肥进程逐渐增加;有机质含量逐渐降低,下降率分别为6.1%、12.2%以及15.0%;总腐植酸增加量分别达70.0%、95.5%、24.8%;各菌糠堆肥在第40天时总腐植酸最高,其中海鲜菇菌糠含量为356 g/kg。不同品种菌糠堆肥特征存在一定差异,利用菌糠资源应根据菌糠特征优势应用于不同领域,变肥为宝。     

畜禽废弃物的基质化处理研究

畜禽废弃物的基质化处理试验采用木屑、茶渣和药渣为调理剂,分别配合0、20%、30%、40%质量比的猪粪,进行有机基质的腐熟对照实验.在整个腐熟周期,各组堆料的主要理化指标(堆温、pH值、电导率(EC)、有机质、全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)和总孔隙率等)随堆制时间呈现一定的变化规律.综合堆料的堆温变化、发酵周期和设施无土栽培对有机基质的理化指标要求,30%猪粪含量的腐熟后的有机基质,其理化性质比较适合作物栽培,腐熟周期适于工厂化生产.     

几种城市绿地有机肥的改土效果及其对台湾草生长的影响

本研究通过盆栽试验,探讨深圳城市绿地常用有机肥（蘑菇渣堆肥、鸡粪有机肥、猪粪有机肥和园林废弃物堆肥）的改土效果及其对台湾草生长的影响,以期为绿地土壤有机肥的合理应用提供科学参考。结果表明：施用有机肥处理的土壤有机质、氮磷钾养分和腐殖质总碳含量均显著高于对照(P<0.05);园林废弃物堆肥处理的土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量均最高,分别为对照的10.7、5.0、8.6、17.4倍;土壤全钾和速效钾含量均表现为蘑菇渣堆肥>鸡粪有机肥>园林废弃物堆肥>猪粪有机肥。施用有机肥对土壤团聚体的影响主要体现在大团聚体上,其相对含量表现为园林废弃物堆肥>猪粪有机肥>对照>蘑菇渣堆肥>鸡粪有机肥,微团聚体则相反。此外,台湾草地上部鲜重和干重均以鸡粪有机肥处理最高;叶绿素a、b和总含量均以园林废弃物堆肥处理最高,显著高于蘑菇渣堆肥和猪粪有机肥处理,且相较对照增加了25.0%、33.3%、27.3%。综上所述,园林废弃物堆肥是深圳市绿地改土效果最佳的有机肥。     

蓝藻堆肥中养分及微囊藻毒素含量变化

为探索和优化开放环境中脱水藻泥堆肥化处理工艺,以滇池打捞的蓝藻藻泥为原料,采用室外堆肥方法,研究米糠、麦麸、酒糟作为填充剂对蓝藻堆体的养分含量、发芽指数和微囊藻毒素(MCs)含量的影响,并对这些因子之间的相关性进行了分析。结果表明:堆肥结束后,碳素损失率为23.2%～36.2%,氮素损失率为40.7%～56.9%,总磷、总钾和灰分含量均增加;堆肥结束后,各处理的总养分含量(N+P2O5+K2O)均能满足有机肥料标准,堆肥50 d后各处理发芽指数都超过80%,MC-RR低于检测底限10μg/kg,MC-LR的降解率也达到90%以上。综合各类指标,麦麸作为填充剂的效果最好。堆肥过程中MC-RR含量和MC-LR含量间有极显著的相关性,微囊藻毒素含量与堆体有机碳和总氮含量呈显著正相关,而与总磷、总钾、总养分含量以及灰分呈显著负相关。     

添加风化煤对蘑菇渣牛粪堆肥的影响

为研究风化煤的添加对菇渣牛粪堆肥的影响,找出合适的添加比例,添加质量分数分别为0、10%和20%的风化煤进行牛粪菇渣堆肥试验,对堆肥过程中温度、水分、pH、C/N等测定分析。结果显示,加入10%风化煤处理,堆体温度62h内即达到50℃以上,比不添加风化煤处理提前6d。堆肥结束时,3个处理有机碳含量下降43.78%、39.44%和40.27%;C/N下降38.56%、40.53%和41.31%。全氮含量分别减少29.55%、11.11%和11.27%;全钾含量增加19.8%、39.8%和33.7%;全磷含量变化不大。由于风化煤的加入,pH略有降低,而NH4+-N和NO3--N的含量变化不大。可见添加10%的风化煤可加快堆肥腐熟,降低氮素损失,增加钾的累积。     

堆肥中不同氮素原位固定剂的综合比较研究

为综合比较磷酸+氧化镁(PMO)、过磷酸钙(SP)和磷酸(PA)等3种氮素原位固定剂在堆肥化过程中对氮素损失控制、温室气体排放、堆肥品质以及成本的差异,进而选择合适的氮素原位固定剂,试验以猪粪和玉米秸秆为原料,采用强制通风模式(通风率均为0.25 L·kg~(-1)DW·min-1),在60 L发酵罐中进行模拟堆肥。结果表明,PMO处理能降低55.4%的NH3排放,但对N2O和CH4排放无显著影响;PMO堆肥产品充分腐熟,最终产品的晶体中鸟粪石相对含量达到78.3%。SP处理能降低37.5%的NH3和76.4%的CH4排放,对N2O无显著影响;氮素主要以氨氮形式固定。SP处理的成本最低,计算固定营养元素的价值后可实现利润4.0元·t-1。PA的NH3挥发率最低,仅为初始总氮的12.4%,但因氨氮积累导致堆肥未能彻底腐熟。鸟粪石沉淀技术是控制堆肥化过程中氮素损失的重要技术,在未来的研究中应当寻找磷酸的替代材料,以降低该技术的成本。