鸡粪好氧堆肥腐熟度的研究

[目的]测定、评价鸡粪好氧堆肥腐熟度,为堆肥生产提供参考。[方法]采用自制的简易发酵罐,实验室模拟鸡粪便好氧堆肥发酵,测定堆肥不同时段具有实用意义的腐熟度和粪便无害化标准的各项指标,并对堆肥腐熟情况进行分析与评价。[结果]好氧堆肥温度最高达50～55℃以上并持续5～7 d,pH的变化范围为7.3～8.6,含水率基本维持在60%左右,有机质含量由最初的86.2%降至63.9%,C/N由最初的24.7降至堆肥12 d 20.0、0,种子发芽指数在堆肥第10天达80%以上,粪大肠菌值由0.001升至0.173,蛔虫卵的死亡率在第7天左右达95%以上。[结论]堆肥过程中的温度、pH、含水率、有机质含量、C/N、种子发芽指数、粪大肠菌值及蛔虫卵的死亡率等指标均达到鸡粪好氧堆肥腐熟度的要求,保证了堆肥的充分腐熟。     

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。     

复合菌剂对好氧堆肥养分组成变化的影响

[目的]实现畜禽粪便的无害化要求,优化堆肥工艺。[方法]在分析好氧堆肥温度变化确定堆肥进行程度的基础上,研究复合菌剂对好氧堆肥养分组成变化的影响。[结果]接种复合菌剂在加速碳素分解、缩短堆肥周期的同时,能够使有机碳含量和C/N分别比不接种复合菌剂降低4.68%和7.08%,使全氮量、水解性氮含量、有效磷含量分别比不接种复合菌剂提高2.59%、10.98%和3.76%,而复合菌剂对于速效钾含量的影响并不明显。[结论]复合菌剂的接种能够提高肥效,确保生产出优质的堆肥产品。     

堆肥预处理对生物质厌氧消化特性的影响

[目的]探索通过生物预处理提高富含纤维素、木质素等难降解成分原料厌氧消化的产气率的最佳工艺和生物学特性。[方法]利用好氧堆肥的方式对生物质进行预处理,研究预处理对厌氧消化过程中产气率、甲烷含量、pH值、水解酶活性和COD去除率等特性的影响。[结果]经过3～6d的堆肥预处理,厌氧消化产期率明显提高,气体中甲烷含量达到70%,对提高COD去除率和原料中各种水解酶活性等均有明显促进作用。[结论]生物质堆肥预处理的最佳时间为4～5d。堆肥预处理可通过提高厌氧消化原料的初始温度和各种水解酶的活性,明显提高生物质厌氧消化过程中沼气产气率。     

畜禽粪便超高温好氧堆肥工程案例

超高温好氧堆肥是高效、绿色的有机固体废弃物资源化技术,为了弥补超高温好氧堆肥在大规模工程性处理研究中的不足,通过对规模化畜禽粪便超高温好氧堆肥工程案例（处理量300 t·d^-1）的分析,阐述了超高温好氧堆肥在工程应用中的原理、工艺选择、运行参数以及经济效益。槽式及条垛式规模化畜禽粪便超高温好氧堆肥的最高温度可超过80℃,20~30 d完成堆肥。堆肥结束后,含水率和有机质分别保持在44%和35%左右,EC值为2.9 mS·cm^-1,水溶性有机碳和水溶性总氮的含量分别保持在3.0mg·kg^-1和0.9 mg·kg^-1。此外,腐熟料经过二次加工,可制备为功能性有机肥料。超高温好氧堆肥投资成本小、产品价值高,具有更高的经济效益。目前,已形成的可复制的畜禽粪便循环利用新模式,可为农林残余、生活垃圾、厨房残余等其他有机固废的规模化超高温好氧堆肥处置提供参考。     

城市生活垃圾隧道式静态好氧堆肥试验研究

[目的]更好地处理城市生活垃圾。[方法]采用大型隧道仓,对未分类收集的高含水率的城市生活垃圾进行强制通风的静态高温好氧堆肥试验,观察氧浓度、温度、耗氧速率、含水率等指标的变化。[结果]大体积物料含量≤50%(体积比)、含水率≥65%(WB)、堆高2m的原垃圾堆,静置沥水3d后通风,堆体中起始平均氧浓度≥17%,4d后温度达50℃以上,55℃以上的高温持续7d,满足卫生化要求,第10～25天耗氧速率都较高,最高达1%(ΔO2)/min;堆肥前期含水率略有上升,后期下降。物料发酵20d左右出仓,有机质含量350g/kg左右,含水率≤50%(WB),有利于后续机械筛分和二次发酵。氧浓度的较低区和耗氧速率较高时段及高温段都有极好的相关性。[结论]直接用隧道仓进行城市生活垃圾高温好氧发酵是可行的。     

序批式反应器处置打捞蓝藻的初步研究

[目的]研究序批式反应器对蓝藻的降解规律。[方法]采用序批式反应器好氧-厌氧资源化处置蓝藻,分析蓝藻中蛋白质、水溶性多糖、藻毒素的含量变化及甲烷产量。[结果]蓝藻中蛋白质和水溶性多糖类降解率较高,而且在好氧阶段完成大部分降解。藻毒素降解率为45%;沼气在厌氧60 d时,沼气体积占收集容器体积的62.1%。[结论]该研究为蓝藻的综合处置及利用提供了理论依据。     

自发热好氧堆肥养分变化特征研究

[目的]研究羊粪自发热好氧堆肥中不同腐熟阶段的养分变化特征。[方法]通过堆肥的升温期(初始羊粪)、高温期、降温期和腐熟期为研究对象,探讨羊粪自发热好养堆肥4个不同腐熟阶段的温度、含水率、碳氮比(C/N)、有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾、pH、电导率的变化特征。[结果]羊粪自发热好氧堆肥时长43 d,升温期6 d, 55℃以上高温期18 d,降温期13 d,腐熟期6 d。随着堆肥的进程有机质分解,堆体的碳氮比(C/N)逐渐减少;碳氮比总降幅40.69%,升温期和降温期占比70.15%,腐熟期碳氮比19.49可以认为基本腐熟;有机质含量从80.45%减少到60.14%,降温时有机质含量下降速率最快为18.57%,腐熟期最慢为3.76%。全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾、pH随着堆肥的进程呈显著递增,其中降温期速效养分占全磷、全钾百分比最高。电导率随着堆肥的进程先降低后升高,电导率从大到小为腐熟期有机肥>降温期有机肥>未腐熟羊粪>高温期有机肥。[结论]自发热好氧堆肥能够使有机物进行生物降解和生物合成,趋于稳定;通过自发热好氧堆肥了解不同腐熟阶段的有机肥养分特征,旨...     

添加菌剂和不同C/N对葡萄枝条堆肥效果的影响

[目的]探究葡萄冬剪枝条资源再利用。[方法]采用好氧堆肥技术,将葡萄冬剪碎枝条与鲜鸡粪按不同比例混合进行堆肥处理,研究添加菌剂及鸡粪量对葡萄枝条堆肥进程及腐熟效果的影响。[结果]各处理中葡萄碎枝条与鲜鸡粪1:1比例混合、添加菌剂的处理4堆肥效果最好。在堆肥过程中,其温度能够在3d内上升至50℃以上,并能持续22 d以上的堆肥高温期,能够有效的杀菌及降解难降解有机物。在堆肥40d时,其种子发芽率为88.2%,C/N降为18.01,总养分含量为4.85%。[结论]该研究将葡萄冬剪枝条堆肥化处理,对葡萄产业循环经济中实现减量、再利用和再循环具有重要意义。     

易利用碳的添加对厨余堆肥水溶性碳氮的影响

[目的]探讨易利用碳(蔗糖)的添加对厨余垃圾堆肥水溶性碳氮等理化性质的影响。[方法]堆肥化试验采用静态好氧工艺,通风量为0.03 m3/(kg.h)。堆肥设3个处理,其对应的厨余与易利用碳的干基比分别为1.0∶0、1.0∶0.2和1.0∶0.5。[结果]易利用碳加入量越多,堆体初始水溶性碳的值越高,堆肥冷凝水pH的酸化期越长,厨余混合物CO2-C的释放率越低,堆肥小分子有机酸等形式的碳损失越剧烈。易利用碳加入量越多,堆制后堆肥氮的可溶态比例越高,并且其堆肥水溶性氮中的有机氮比例越高,水溶性氨氮的比例越小。[结论]从减少堆肥氨挥发、维持适宜的堆肥效率、堆肥无生物毒性等方面考虑,少量添加易利用碳的堆肥过程较理想。     

堆肥复合菌剂的制备及在稻草猪粪堆肥中的应用

[目的]为了制备出促进稻草堆肥化过程的复合微生物菌剂。[方法]分别从腐熟堆肥、腐熟污泥、土壤中筛选到纯种菌。这些菌包括霉菌、真菌、放线菌和细菌等,并且含有纤维素降解菌、固氮菌和除臭菌3种功能菌,将其组合成2种菌剂,编号为z1和G1。在自制的堆肥装置中,将z1与G1菌剂应用于猪粪和稻草的混合好氧堆肥,并与市售菌剂进行对比,测定堆肥的不同阶段中物料的温度、含水率、pH、有机碳、全氮、总磷、总钾含量。[结果]自制的2种菌剂和市售菌剂应用于堆肥后,堆肥温度在第5天均达50℃以上,堆肥11d后与G1菌和市售菌剂相比,添加z1菌的堆料含水率下降到38％,氮含量稳定在1．37％,有机质含量下降到21．7％,磷和钾含量分别为1．81％、O．62％,堆肥过程臭味明显减少,且红外光谱测定表明它对稻草的降解能力较好。[结论]以z1菌剂作为高效堆肥复合微生物菌剂。     

兔粪高温堆肥的控制参数及发酵机制研究

[目的]为兔粪堆肥过程中的辅料选择、配方设计及工艺优化等提供科学依据。[方法]以兔粪、稻草和食用菌渣为原料,采用人工翻堆的方式进行高温堆肥,研究兔粪堆制过程中理化参数的变化规律及高温发酵机制。[结果]经过35 d的堆腐,堆体含水率、总有机碳含量和C/N逐渐下降,全氮含量逐渐升高,堆体进入腐熟阶段;从试验组取部分堆肥加入5%面粉后堆体温度逐渐升高,进入2次发酵,堆体pH值先逐渐下降后又逐渐回升,其总有机碳和全氮含量及C/N变化不明显。[结论]水溶性速效碳源是堆肥后期微生物繁殖的限制因子,适时提供水溶性速效碳源可加速物料腐熟。     

不同填充料对鹿粪好氧堆肥效果的影响

[目的]为了研究玉米秸秆、玉米芯、稻壳3种填充料对鹿粪好氧堆肥效果的影响.[方法]采用仓式堆肥反应器,以鹿粪为底料,测定不同填充料堆体中温度、含水率、好氧速率、C/N比等指标随时间变化的动态过程.[结果]3种物料均可作为鹿粪堆肥的填充料,达到无害化的要求.[结论]当采用大粒径,具有疏松的多孔性结构的玉米芯同鹿粪堆肥,便于通风供氧,堆体升温和降温速度较快,高温持续时间较长,含水率下降迅速,堆体物料腐熟速度快,有利于推动堆肥进程加速进行.     

添加不同秸秆对牛粪好氧堆肥的影响

规模化养殖已成为现代畜牧业的发展趋势,新疆维吾尔自治区奶牛规模化养殖近年来得到前所未有的发展,但其所带来的污粪利用则成为一个突出问题,以牛粪为主要原料,以生物腐熟剂、四种不同秸秆为添加剂,探究不同来源秸秆添加对牛粪好氧堆肥的影响。结果表明：①堆肥结束时,除对照处理外,其他处理的含水量均达到有机肥腐熟标准中的含水量标准≤20%,且牛粪与苜蓿秸秆混合堆肥处理的含水量首先在第18 d达到标准。②pH的变化趋势为先上升后下降,且所有处理终点堆料均呈弱碱性,pH 在8.0~9.0之间,符合腐熟标准。牛粪与棉花秸秆混合堆肥处理结束时的电导率为3.28 ms/cm,不会对作物生长产生阻碍。③在整个堆肥过程中,就初始和结束时的含量相比而言,除牛粪与苜蓿秸秆混合堆肥处理和对照处理外,其他处理的全氮含量均比初期有所增加;与堆肥初期相比,除牛粪与棉花秸秆混合堆肥处理和对照处理外,其他处理的全磷含量均有所增加;各处理全钾含量均比初期有所增加;堆肥结束时,各处理的速效磷、速效钾含量均比初始时有所增加;而有机质因为矿化和释放养分而降低,但仍符合商品有机肥标准。     

不同辅料对蚕沙堆肥的影响

【目的】实现蚕沙的无害化处理和资源化利用。【方法】以新鲜蚕沙为原料分别按质量比添加5.21%熟石灰、0.20%EM菌剂和10%桑枝屑,以未添加任何物质的新鲜蚕沙为对照,制定4种好氧堆肥体系,分析堆肥过程中的理化指标及微生物菌落数量的动态变化。【结果】添加5.21%的熟石灰使堆体温度升至50℃的时间比对照推迟了5 d,堆体pH比有机肥标准高1.05,细菌菌落数减少,但有利于真菌和放线菌的繁殖,使堆体有机质含量下降、全氮量增加和含水率下降显著。添加0.20%EM菌剂,使全磷含量比对照增加了28%,有利于提高细菌菌落数,但真菌在堆肥中、后期的繁殖受影响,放线菌在整个堆肥期繁殖都受影响,其他指标的变化与对照差别不大。添加10%桑枝屑能使堆体含水率比对照降低40%,造成温度偏高而不利于真菌和放线菌的繁殖,其碳氮比的下降亦显著低于其他堆体,同时会造成堆体pH高0.66。4个堆体发芽指数均超过100%;堆体在50℃以上持续的时间均超过7 d。【结论】经堆肥处理后,4个堆体均可以使蚕沙达到资源化利用的要求。     

人粪便生态厕所好氧降解过程氮的迁移转化研究（Ⅰ）——高温堆肥

[目的]研究人粪便生态厕所高温好氧堆肥氮的迁移转化。[方法]利用密闭式好氧高温堆肥反应器,以新鲜锯末为空白载体,对高温堆肥条件下氮的迁移转化及堆肥产物的保氮特性进行了研究。[结果]在高温60℃、含水率60%以及连续强制供气条件下,经过为期2周的堆肥,粪便中有机物去除率达到70%以上,而总氮Ntot的损失仅有17%。氮的损失主要发生在堆肥反应的第1天,由无机氮Nino的迅速减少造成,而有机氮Norg几乎不变。占Nino90%以上的NH4-N在堆肥反应第1天迅速降低,此后缓慢减少至几乎消失。通过物料的平衡发现,在堆肥反应第1天NH4-N的减少量与堆肥反应的前24 h连续吸收的NH3-N的总量一致,说明NH4-N转化为NH3-N是高温好氧堆肥过程粪便中氮损失的主要原因和控制的关键。[结论]高温堆肥可成为一种能使堆肥产物中保持高含量的氮从而使其更好地作为有机肥的有效方法。     

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。     

基于工厂调研的堆肥原料种类和理化性质分析

为了解我国堆肥原料种类和理化性质,于2017-2018年对全国346家有机肥生产企业开展调研,采集堆肥原料样品并进行理化性质测定和分析。结果表明：累计采集动物粪便、作物秸秆、园林废弃物、蔬菜尾菜、农副产品加工副产物和餐厨垃圾等堆肥原料样品共36种523个,未采集到马粪、驴粪、骡子粪和圈粪。畜禽粪便氮磷钾总养分呈升高趋势,牛粪、猪粪、羊粪和鸡粪与20 a前相比分别增加27.4%、8.2%、1.7%和26.9%,其中氮增加幅度为-12.5%~19.7%,磷增加幅度为17.1%~56.1%,钾增加幅度为-8.2%~21.9%。不同原料N/P差异性大,畜禽粪便N/P普遍低于秸秆类。在过去的20 a间,马粪、驴粪、骡子粪和圈粪等不再是主要的堆肥原料。以畜禽粪便为主要原料的堆肥N/P与C/N呈显著正相关,堆肥时可通过调控C/N获得适宜的N/P,减少土壤磷素累积。     

鸡粪与不同秸秆高温堆肥中氮素的变化特征

以鸡粪与小麦秸杆和玉米秸杆为堆肥原料,在自制的强制通风静态垛堆肥反应器中进行堆肥试验,研究堆肥制作过程中各种氮素形态的变化及迁移特征。结果显示,堆制中堆温变化分为高温期、降温期、稳定期3个阶段;含水量的减少量较低;两处理铵态氮含量在高温期增加,在降温期降低,整个堆制期间分别减少了69.9%和57.0%;硝态氮含量在高温期分别降低了0.236和0.254g/kg,降温期和稳定期增加,堆制结束时较初始分别增加了1.52和3.04倍;有机氮在高温期和降温期增加,在降温后期和稳定期降低,堆制期间分别减少了1.4%和20.7%;堆制结束时总氮分别减少了7.7%和22.2%,渗沥液中硝态氮和有机氮的浓度较高。堆制期间有机碳分别降解了37.9%和37.3%;pH值在高温期分别达9.16和9.37,堆制结束时分别为8.05和8.27。综合分析表明,氮素的损失主要是降温期氨的挥发和稳定期硝态氮与水溶性有机氮的淋失。