沼液一体化综合处理与循环利用工艺

沼液过滤膜浓缩作为沼液处理的一个新方向,得到了广泛关注。该文将可堆肥处理的生物质材料秸秆作为滤料引入沼液的预处理,并对沼液过滤、膜浓缩及秸秆滤料堆肥效果进行了整体研究。研究结果表明,经过秸秆、火山岩、石英砂依次过滤后,可以去除沼液中95%以上的悬浮物,过滤后的秸秆经过简单晾晒,在含水率为75%的情况下,可以正常升温堆肥,高温期可以持续10 d,经过28 d堆置后基本达到腐熟要求,堆肥产品总养分含量接近5%,但含水率下降不明显。经过预处理的沼液进行超滤和纳滤之后,营养物质含量得到不同程度的提升,和未处理的原液相比,氮磷钾含量分别提升了2.6倍、1.9倍和4.5倍,Mg和Fe的浓缩倍数均达到10以上,氨基酸浓度提高了8.8倍,而且纳滤产生的透过液基本可以达到农田灌溉水水质标准。该研究结果为沼液的处理利用提供了参考。     

除草剂污染堆肥用量对黄瓜生物有效性的影响

化学除草已成为确保现代农业生产不可或缺的技术，但因除草剂会在非靶标植物中残留，进
而导致堆肥和有机肥料产品被除草剂污染，为避免堆肥及其产品在不合理应用时对后茬植物的生长产生不
良影响，造成不可挽回的损失，本试验采用市售基质、普通堆肥和受除草剂污染的堆肥为试材，设置无污
染堆肥处理（C1）、氯氨吡啶酸污染堆肥处理（C2）和二氯吡啶酸污染堆肥处理（C3）3 个处理，在0、5%、
10% 和20% 堆肥不同用量条件下，以黄瓜的出苗率和播种后45 d 时植株的节间距、株高、茎粗、植株干质量、
叶片数、叶面积、叶片卷曲情况和壮苗指数为评价指标。结果表明，受除草剂污染的堆肥对黄瓜种子的萌
发有抑制作用，且堆肥用量越大，出苗率越低，而且黄瓜幼苗表现出严重的除草剂药害症状，植株纤弱，
叶片狭小、卷曲。两种除草剂污染堆肥对黄瓜的影响呈现不同的规律，在堆肥用量相同的条件下，氯氨吡
啶酸比二氯吡啶酸对黄瓜的药害严重，这表明越高效的除草剂随堆肥或有机肥的施用对后茬敏感植物的药
害风险越大。     

添加烟草废弃物对堆肥腐熟度及抑制线虫作用的影响

以鸡粪和小麦秸秆为堆肥原料,在C/N为25与含水率为60%的条件下采用静态好氧堆肥工艺,研究了不添加烟草废弃物(CK)和在初始期(A)、高温期(B)、一次发酵完成(C)和陈化腐熟后(D)添加1.5%(干重质量比)烟草废弃物对堆体发酵温度、总碳(TC)、发芽率指数(GI)和根结线虫校正死亡率的影响。结果表明:添加烟草废弃物会降低堆肥发酵过程的温度,影响微生物对有机物料的分解,不利于堆肥物料的快速腐熟。CK处理的GI值在19d时已超过腐熟度标准80%的要求,而添加烟草的处理A、B和C的GI值在19d时仍低于80%;在处理45d时处理CK、A、B、C和D的GI值分别为102.6%、95.6%、85.8%、83.4%和70.4%;这表明烟草废弃物对植物生长具有一定的抑制作用。烟草废弃物和处理C与D堆肥产品浸出液的线虫校正致死率都达到了100%;而处理CK、A和B堆肥产品浸出液的线虫校正致死率依次为44.4%、28.2%和70.0%;这表明烟草废弃物经过发酵的时间越长,对线虫的抑制效果就越差;在堆肥一次发酵完成后添加烟草废弃物,不但可避免其对堆肥进程和植物生长的不利影响,而且经过陈化腐熟后仍能保持对根结线虫的抑制作用。     

畜禽粪便厌氧发酵沼液过膜特性的改善研究

通过对沼液稳定体系的特征性判别以及处理条件正交试验的筛选,实现了既提高过膜通量,又保证了较高营养物保留率的目的。得出结论:1)沼液不是典型单一的胶体或乳状液体系,仅调节pH值对于改善其过膜性能影响不大;2)经药剂处理后,沼液的过膜通量相比原液有不同程度提高,最高可达2377.97%;3)经药剂处理后,沼液中的氨基酸有不同程度的损失,最高可保留65.53%;4)综合考虑过膜通量及氨基酸保留率的最优处理条件为pH=7.5,药剂为FeCl₃·6H₂O,投加量为0.005 mol·L^-1。     

辣椒废弃物与堆肥对根结线虫的抑制效果

以辣椒废弃物和堆肥为拮抗根结线虫的原料,通过生物急性毒性试验和盆栽试验研究了其对番茄根结线虫的影响。结果表明,在堆肥中添加辣椒废弃物后,其浸提液对根结线虫的校正死亡率从61.4%提高到90%以上,且在辣椒废弃物含量较低时就有较强的致死作用;盆栽试验结果表明,添加辣椒废弃物、堆肥与辣椒废弃物的混合物后,番茄的根结数量分别比不添加有机物料的对照降低78.9%和81.8%,且与对照差异显著;但对于土壤中线虫的数量,只有单独施用堆肥的处理表现出了抑制效果。     

不同添加剂对厨余垃圾堆肥NH3和H2S排放的影响

近年来中国的城镇化率越来越高,生活垃圾产量也随之剧增,作为生活垃圾中的宝贵资源,厨余垃圾的堆肥化处理得到广泛关注。为了减少厨余垃圾在堆肥化利用过程中的臭气排放,该研究以纯厨余垃圾堆肥作为CK1,以添加15%玉米秸秆的厨余垃圾堆肥CK2,并在CK2的基础上选择吸附剂（活性炭+沸石,膨润土）、表面活性剂（β-环糊精,鼠李糖脂）、堆肥菌剂（城市固体垃圾专用菌（SUKAZYE-MW）,酵母菌）这3类材料作为添加剂,每种添加剂设置3个不同的添加量,以NH3和H2S作为监测物质,在实验室内使用广口瓶进行模拟堆肥,研究了不同添加量的各种添加剂对厨余垃圾堆肥过程中臭气减排效果的影响。研究结果表明,添加秸秆后可以减少NH3排放7%～23%,减少H2S排放38%～50%;在CK2的基础上添加2%的活性炭+沸石氨气控制效果最佳,与对照处理相比可分别使NH3的排放量再减少84%和79%,但2种吸附材料对H2S减排效果不佳;2种表面活性剂对NH3的减排效果均不明显,但添加1%的β-环糊精可以在CK2的基础上使H2S排放减少35%;与CK2相比添加0.4%的城市固体垃圾专用菌可以使NH3减排72%、H2S减排33%。该研究结果为厨余垃圾堆肥过程中臭气减排材料的选择提供了参考。     

以中药渣堆肥为肥源对黄瓜基质育苗的影响

以中药渣堆肥、椰糠、蛭石、珍珠岩作为基质材料,以黄瓜出苗率,以市售商品基质作为对照(CK),以及播后35d的植株株高、茎粗、叶片数、叶面积、植株生物量(鲜重、干重)和壮苗指数作为参数,初步研究了黄瓜育苗基质中加入中药渣堆肥后的供肥效果以及对黄瓜幼苗生长情况的影响。结果表明:添加少量中药渣堆肥(T3处理)不会对黄瓜出苗率产生不利影响,但是中药渣堆肥添加量过多会对黄瓜的出苗率产生了抑制作用;从农学指标来看,与不添加中药渣的处理相比中药渣添加量为70%(V/V)(T4处理)可显著地促进黄瓜幼苗各项参数的提高,与CK相比,T4处理能够很好的满足黄瓜的生长且对黄瓜的叶片数和生物量(干重)有所提高;从壮苗指数看,加入中药渣堆肥可以很好地提高黄瓜幼苗的壮苗指数。     

添加不同辅料对污泥堆肥腐熟度及气体排放的影响

选择玉米秸秆和木本泥炭两种辅料添加至脱水污泥中进行联合好氧堆肥,研究了秸秆和木本泥炭作为添加剂对污泥堆肥腐熟度和堆肥过程中气体排放(NH_3、CH_4和N_2O)的影响。两种辅料添加量均为初始物料的15%,堆肥在60 L的密闭反应器中共持续35 d。研究结果表明,秸秆作为添加剂与污泥联合堆肥,堆肥产品可以达到卫生标准和腐熟标准。添加秸秆处理整个堆肥过程中累积NH_3、CH_4和N_2O排放量分别为2.2、0.14和0.09 g/kg,NH_3和CH_4排放主要发生在堆肥的升温期和高温期,N_2O排放主要发生在堆肥的后腐熟阶段。添加木本泥炭作为添加剂不能成功启动堆肥,整个堆置过程中未检测到NH_3和CH_4排放,但是在堆肥前期有大量N_2O产生。对于添加秸秆的处理,CH_4、N_2O和NH_3对总温室气体排放的贡献率分别为45%,36%和19%,CH_4所占比重最高。     

提高沼液生物有效性的曝气参数优化

曝气处理广泛用于沼液滴灌前处理中,合理的曝气有利于农作物生长,降低沼液后续滴灌时发生堵塞,但目前缺乏相关工艺参数。基于此,该文从提高沼液农用生物有效性入手,对影响曝气过程的相关参数进行优化研究。结果表明,曝气能够降低沼液中氨氮、总磷含量和生物毒性,且添加好氧污泥情况下下降更明显。以保持沼液中氨基酸含量作为评价指标时,最优曝气参数为:好氧污泥量8000 mg/L、水力停留时间2h、气水比20、p H值8.5;以降低沼液生物毒性为目标的优化曝气参数为:好氧污泥量6000 mg/L、水力停留时间1h、气水比40、p H值6.5。通过玉米水培试验对2种优化方案进行验证,沼液氨基酸浓度的优化方案更利于玉米生长,而玉米在基于降低沼液生物毒性的优化方案中的生长情况较差,甚至劣于未优化方案。     

腐熟堆肥为滤料的生物滤池对堆肥气中NH3的去除效果

为了研究腐熟堆肥作为生物滤池滤料对好氧堆肥过程中产生的NH_3的定量化去除效果,实验设计了将生物滤料进行灭菌和不灭菌两个处理,通过滤池对NH_3的去除率以及滤料物理化学性质的变化,分析腐熟堆肥作为生物滤料对于NH_3的去除机理以及定量化物理吸附作用和微生物转化作用的贡献大小。结果表明,腐熟堆肥作为生物滤料,在一定的滤池高度下可100%去除NH_3。在对NH_3的去除过程中,腐熟堆肥物理吸附作用贡献率为75%~80%,微生物转化作用的贡献率为10%~25%。NH_3在生物滤池中先通过物理吸附作用以铵态氮的形式被固定,然后经微生物转化为硝态氮。滤池最底部滤料承担着去除NH_3的主要作用,随着滤池高度的增加,滤料对NH_3的累积去除量逐渐减少。滤池不同高度与NH_3累积排放量的关系可用拟合方程表示,通过方程计算可知:对于灭菌的滤料,当滤池高度为50 cm时,NH_3去除率可接近100%;而未灭菌的腐熟堆肥滤料仅25 cm高度就可完全去除NH_3。腐熟堆肥∶砂土=4∶6(湿基质量比)混合而成的生物滤料,经过28 d的过滤处理后,滤料未发生酸化现象。