规模化畜禽养殖场沼渣好氧堆肥技术

以规模化养殖场沼渣和粉碎水稻秸秆为原料,按6种不同体积比混合进行好氧堆肥研究。结果表明,6种混合比例处理均能顺利进行好氧堆肥,实现沼渣的无害化、减量化和资源化。从堆体温度、p H值和含水率等指标看,堆肥前21 d属于堆肥快速反应期,而21 d后属于堆肥稳定期。堆肥过程中各堆体有机质和全氮含量有所下降,但全磷含量有所上升。根据堆肥完成后的检测分析,各处理有机质和氮磷含量均较高,重金属未出现超标,其中3号处理(85%沼渣∶15%秸秆)和4号处理(80%沼渣∶20%秸秆)的堆肥腐熟程度相对较高。     

沼渣无害化处理方法

在沼气发酵过程中,由于沼气池每天都有新鲜人、畜粪便入池发酵,在取用沼渣时,由于部分粪便入池时间短,在沼渣中沉积的许多寄生虫卵仍具有活力,可以致病,因此,沼渣在使用前必须作无害化处理.对沼渣的无害化处理,一般可采取好氧堆肥法和在沼渣中加入适量的化肥进行密封贮存,均可取得较好的效果.     

添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响

为探讨添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响,设计餐厨垃圾∶沼渣的干基比例分别为4∶0 （T1）、3∶1 （T2）和1∶3 （T3）3个处理,以水稻秸秆作为辅料进行条垛式堆肥。通过测定堆体温度、干物质含量、种子发芽指数以及总氮、总有机碳、胡敏酸和富里酸含量,分析堆体的物料降解、腐殖化程度、碳氮损失和堆肥品质等。结果表明：随着沼渣比例的增加,堆肥的有效积温比、腐殖质聚合度、腐殖化指数均上升; 50 d完成堆肥时,T2处理具有最高的干物质降解率（37.16%）、氮含量（23.89 g·kg^-1）和种子发芽指数（90.59%）,并具有较高的有效积温比（63.73%）、腐殖质聚合度（0.84）和腐殖化指数（7.78%）。研究发现,添加沼渣提高了餐厨垃圾堆肥高温期发酵效率,强化了堆肥腐殖化作用,同时也增加了碳、氮损失。     

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。     

双孢蘑菇菌渣堆肥及其肥效的研究

为了促进农业废弃物资源的循环利用,以双孢蘑菇菌渣为研究对象,通过菌渣堆肥中添加发酵剂或鸡粪的处理,分析了堆肥过程中各个时期不同处理的温度、pH值、EC值、全氮、全磷和全钾的变化趋势,并用腐熟后的堆肥菌渣进行了水稻肥效试验。结果表明,双孢蘑菇菌渣堆制过程中加入发酵菌剂可快速提高堆体温度,与未加发酵菌剂的堆肥处理A相比,在堆肥中加入发酵菌剂后,堆肥中全氮、全钾和速效钾的含量增加量分别为处理A的3倍、1.43倍和2.67倍;菌渣堆肥结束后,处理A,处理B和处理C速效磷含量分别比发酵前增加了54.5%、38.5%和58.3%。菌渣肥水稻田间试验表明,双孢蘑菇菌渣有机肥能够促进水稻增产,菌渣堆肥增产效果优于不发酵菌渣,而加于菌剂处理的堆肥增产效果最佳,按400kg·667m-2施肥,水稻空瘪粒数少,穗粒饱满,水稻单产553.37kg·667m-2,与当地常规施肥方式相比较增产20.55%,与不施肥处理相比较增产44.18%。     

养殖业沼渣液肥效与养分分布及影响因素初步研究

沼渣液还田效果良好,但在国内仍得不到充分利用,为探究原因,对上海市崇明县东部20个养猪场正常运行沼气工程沼渣液肥效、养分分布及肥效影响因素进行分析研究,并对部分测定指标进行相关性分析和一元线性回归拟合。结果表明,养猪场沼渣液营养元素含量丰富,可以作为一种优质的有机肥料,但其因地区、原料、发酵工艺及运行管理方面的差异对沼渣液养分含量的影响,使得其作为有机肥的肥效存在较大的不稳定性。沼渣和沼液中养分分布并不平均,沼渣中有机质、磷和微量元素含量较高,沼液中水溶性氮和钾的含量较高。沼渣液混合物部分测定指标间相关性显著,尤其是混合物全钾含量和混合物电导率,因素间一元线性回归模型拟合效果理想,在条件有限情况下,可由其中某一指标较准确估算其他测定指标的大小,减少测定工作量。     

沼渣肥对油菜产量和品质及土壤理化环境的影响

以沼渣为原料经发酵处理后制成的沼渣肥对蔬菜种植地土壤的调理效果和对蔬菜产量和品质的影响。结果表明,该沼渣肥可以显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度,提高土壤保水能力。与对照相比,施入占耕作层土壤质量5%的沼渣肥即可使容重降低4.21%,孔隙度提高4.48%,含水量提高25.47%,效果显著。沼渣肥增加土壤养分含量,提高土壤保肥能力,提高蔬菜的产量和品质。     

施用产沼废弃物和堆肥对蕹菜生长的影响

[目的]比较施用不同畜禽粪便产沼废弃物和堆肥对蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk)生长和产量的影响,为产沼废弃物和堆肥在绿色蔬菜上的应用提供科学依据.[方法]以蕹菜为材料,基于342 kg/ha的施氮水平,分别以猪粪、鸡粪的不同畜禽粪便的沼液、沼渣和堆肥及牛粪的沼渣和堆肥施于蕹菜,设8个处理,以不施肥作对照,测定各处理蕹菜的产量、株高、鲜重、干重、上市时间、生长期、养分含量及土壤的养分含量,以分析其对蕹菜生长的影响.[结果]各处理中,以鸡粪沼液和猪粪沼液处理的蕹菜产量、株高、鲜重和干重都最高,其次是鸡粪沼渣、鸡粪堆肥、猪粪沼渣和猪粪堆肥处理,牛粪沼渣和牛粪堆肥处理最低.猪粪和鸡粪沼液处理的蕹菜生长期缩短为10～20d,猪、鸡粪沼渣和堆肥处理为20～30 d,而牛粪处理的蕹菜生长期没有缩短,为30～40 d.蕹菜的养分吸收方面,猪粪和鸡粪沼液处理氮的吸收最高,猪粪沼渣处理磷吸收最高,猪粪沼液和鸡粪沼液处理的磷吸收最低,鸡粪沼液处理钾吸收最高.蕹菜收获后鸡粪堆肥处理土壤氮含量最高,沼液中磷含量低.[结论]鸡粪和猪粪沼液适于短期有机蕹菜种植,其次是猪粪、鸡粪的沼渣和堆肥.建议沼液、沼渣和堆肥配合施用,单施沼液则需补充磷源.     

鸡粪筒仓式反应器堆肥产品质量评估和经济效益分析

为评估筒仓式反应器堆肥产品质量，利用大型筒仓式反应器开展鸡粪堆肥试验，探究堆肥原料组成、曝气强度和发酵菌剂对反应器堆肥产品的腐熟状况、氮素含量、总养分含量等的影响，并分析反应器堆肥处理鸡粪的经济效益。结果显示，添加菌渣和发酵菌剂、维持适中的曝气强度可以提高堆肥温度，降低堆肥pH值。添加菌渣和发酵菌剂、增大曝气强度可以降低堆肥含水率。添加菌渣、降低曝气强度可以抑制总有机碳和腐殖质的降解，添加发酵菌剂可以促进总有机碳降解，但对腐殖质的影响较小。原料组成对腐熟堆肥的种子发芽指数的影响较小，增大曝气强度和添加发酵菌剂可以提高堆肥的种子发芽指数。反应器处理鸡粪堆肥产品的铵态氮(NH⁺₄-N)含量为100～150 mg/kg,硝态氮(NO^-₃-N)含量较低且差别较小。反应器处理后的腐熟堆肥的总养分含量为5.58%～7.44%,达到国家有机肥料标准要求；总有机质含量为26.44%～48.12%,含水率为25.00%～35.00%,pH值为9.40,腐熟堆肥的种子发芽指数为19.33%～59.50%,均未达到国家标...     

生物炭添加对猪粪菌渣堆肥过程中Cu、Zn的钝化作用

为探讨生物炭对猪粪堆肥过程中重金属钝化效果的影响,利用强制通风静态堆肥技术研究不同生物炭添加量对猪粪菌渣好氧堆肥发酵效果及重金属Cu、Zn形态的影响。结果表明:与未添加生物炭堆肥处理相比,添加生物炭处理提高堆肥pH值0.2～0.3个单位,至堆肥结束时提高堆肥含水率15.6%～20.0%。添加生物炭改善了通气条件、pH、含水率等堆肥性质,加速了堆肥进程,其中6%和9%生物炭添加处理高温持续期显著高于未添加生物炭处理。堆肥处理后,猪粪、菌渣等混合物料中交换态Cu、Zn含量分别下降了4.25%～12.06%和2.83%～20.87%;堆肥处理能促进堆肥中Zn、Cu的形态向活性低的方向转化,降低重金属的生物有效性。堆肥物料中适量添加花生壳生物炭可提高对重金属Cu、Zn的钝化作用,其中6%生物炭添加处理对重金属Cu、Zn的钝化效果最好,分别为18.84%和11.55%。适量添加生物炭可加速猪粪菌渣堆肥进程和降低堆肥中Cu、Zn有效性,其中以6%生物炭添加量的钝化效果最好。     

沼气发酵不同物料比对氮素损失的影响及施用沼肥的增产效应

为探索沼气发酵的最佳物料比及施用沼肥的增产效应,分别在室内和田间进行了试验。结果显示,沼气发酵全氮平均损失率仅为482％,有效氮却为发酵前的354倍,发酵后有效氮占全氮的621％。沼气发酵处理产生有效氮量为堆肥发酵有效氮量的613倍。沼气发酵法中的氮素损失率按以下次序递减: 处理1(猪粪∶稻草=4∶1)(997%)> 处理2(猪粪∶牛粪∶稻草=1∶1∶05)(434%)> 处理3(猪粪∶牛粪∶人粪=3∶1∶1)(268%)。沼气发酵的氮素有效化率平均比堆肥发酵高415倍。在不同土壤中,水稻、玉米、小麦、棉花、油菜上施用沼肥的增产率为65%～157%,平均增产达到1138%。     

菌渣厌氧发酵制取沼气研究

以酒糟菌渣为原料,在实验室内利用自行设计的发酵装置进行了批次发酵试验,探讨了菌渣厌氧发酵的产沼潜力及影响因素,并在农户沼气池内进行了应用试验。结果表明:菌渣经过适当处理可实现高效发酵产出沼气,原料产气率可达0.133 m3/kg干物质,产气潜力约为秸秆的一半,但菌渣产沼气具有预处理方式简便、启动迅速等优点。菌渣产沼气的最佳参数为:将菌渣和牛粪以7∶3的配比(以干物重计)制作发酵原料,发酵原料、沼液、水以5∶3∶2的比例(按重量计)混合,堆沤预处理3~5 d后,投入发酵装置,添加10%的鸡粪沼液为接种物启动发酵。菌渣用于农户沼气池发酵产气可行,气温较高的季节可满足农户日常生活所需,应用时宜采取分批进料方式。     

水葫芦沼气利用新工艺研究

[目的]研究水葫芦沼气利用的新工艺。[方法]水葫芦经固液分离后,设计水葫芦渣批量干发酵以及水葫芦汁常温、中温批量发酵等系列厌氧消化试验。[结果]水葫芦渣可以进行干发酵,TS=20%的原料产气率为385 ml/g TS,明显高于TS=25%(343 ml/g TS)和30%(288 ml/g TS)的原料产气率;水葫芦汁常温批量发酵的产气潜力为2.2 ml/g,COD的降解率高达91.27%,COD产气值为332 ml/gCOD,发酵时间为32 d;水葫芦汁恒温批量发酵的COD降解率为86.43%,COD产气值为312 ml/g COD,发酵时间为25 d。[结论]水葫芦沼气利用的新工艺可有效避免直接发酵导致的问题。     

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。     

厌氧发酵沼渣液重金属元素分布规律研究

[目的]研究厌氧发酵沼渣液中重金属元素分布规律。[方法]测定养猪业厌氧发酵沼渣液原液和沼液离心上清液中重金属含量,分析研究重金属在沼液的水固两相中的分布规律。[结果]沼液中重金属含量很高,不能直接排放和作为农田灌溉水使用。经过简单的离心,上清液中重金属含量均有大幅下降,下降幅度分别为Zn91．84％,As73．18％,Cd47．64％,Cr94．53％,Cu93．52％,Ni59．43％,Mn95．77％,Pb100．00％。[结论]去除沼液中悬浮物对去除重金属有很好的效果,可以作为沼液预处理步骤。     

不同有机废弃物提升新围涂地土壤有机碳库与生物活性的效果

为了解不同来源有机废弃物在提升新围涂地土壤有机碳库和生物活性的作用,采用盆栽试验方法开展了为期30周的施用等有机碳量猪粪、鸡粪、水稻秸秆、蔬菜收获残留物、厨余垃圾堆肥、沼渣、猪粪/稻草秸秆堆肥和生活垃圾堆肥等8种有机废弃物后涂地土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳、水溶性有机碳、微生物生物量碳及土壤酶活性的动态观察。结果表明：施用各种有机废弃物对改善土壤性状均有明显的效果,在提升土壤有机碳库、生物活性及农田碳库管理指数方面以经过生物发酵处理的猪粪/水稻秸秆堆肥、生活垃圾堆肥、餐厨垃圾堆肥和沼渣为佳;其次为猪粪、鸡粪和水稻秸秆;蔬菜收获残留物因主要由新鲜有机物质组成,其稳定性较差,对提升土壤有机碳库和生物活性的效果较差。施用有机废弃物后,土壤碳库、土壤微生物生物量及其他土壤性状可随试验时间发生明显的变化。研究认为,从提升土壤有机碳库和生物活性考虑,在新围涂地改良中应优先施用猪粪/水稻秸秆堆肥、生活垃圾堆肥、餐厨垃圾堆肥和沼渣等有机废弃物。     

鸡粪与玉米秸秆混合发酵沼气产量影响因子研究

为探索物料配比、发酵温度、初始发酵浓度与产气量之间的关系以及各因素的重要性,通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆和鸡粪混合物为原料,在20、25、30、35、40℃下按不同干物质配比及初始发酵浓度分别进行厌氧发酵,分析不同物料配比、发酵温度、初始发酵浓度对发酵过程中pH值、累积产气量和TS产气量的影响,并对影响沼气发酵的各因子进行重要性排序。结果表明,物料配比、初始发酵浓度和发酵温度是影响产气量的重要因子,鸡粪与玉米秸秆2∶1、初始发酵浓度为20%时沼气产量最大;发酵温度在35℃左右时,各处理均能达到最优发酵效果;各因子对沼气产量影响的重要性依次为温度>初始发酵浓度>配比。因此,适当调整发酵温度以及初始发酵浓度将会有效提高沼气发酵利用效率。     

不同添加物对菇渣发酵效果的影响

为了优化平菇菇渣(棉籽壳)的发酵工艺,在平菇菇渣中分别添加尿素5 kg/m3和酵素菌1 kg/m3进行高温发酵,以纯菇渣发酵处理为对照,研究了不同添加物对菇渣发酵时间、发酵温度以及发酵后理化性质和养分含量的影响。结果表明:添加尿素和酵素菌均可以缩短进入高温阶段的时间、提高堆体的最高温度、延长持续高温发酵的时间,最终缩短腐熟所需要的时间,其中,添加酵素菌的发酵效果较好。发酵结束时,各处理菇渣的物理性质均接近于理想栽培基质,但容重偏轻、持水孔隙度偏小,其中,添加酵素菌处理的菇渣物理性质与理想栽培基质最接近;p H值均略有增高,但差别不大;EC值均有所降低,其中,添加酵素菌处理的菇渣EC值最低,为2.25 ms/cm,最接近于理想栽培基质;全氮、全磷和全钾含量均有所提高,其中,添加酵素菌处理的菇渣全磷和全钾含量最高,全氮含量与添加尿素处理差别不大。在菇渣中添加酵素菌,发酵效率最高,且发酵后菇渣的理化性质与理想栽培基质最接近。添加酵素菌的菇渣发酵方法为平菇菇渣最优发酵工艺。     

高寒地区冬季污泥快速堆肥中试试验

[目的]为高寒地区露天污泥发酵提供参考。[方法]以城市污水厂的脱水污泥为材料,将其与碳源、调理剂、疏松剂等按不同比例配合,在冬季室外环境温度-15～-3℃条件下进行高温堆肥快速稳定中试试验,测定试验期间堆体温度及含氧量的变化情况。[结果]堆肥4～6d后,堆温迅速上升至50℃,污泥稳定处理所需时间为10d左右;经过堆肥处理,污泥减量49.5%～58.6%,含水率小于40%,无臭,便于运输。[结论]采用高温堆肥快速稳定化工艺处理城市生活污泥是可行的。