有机废弃物好氧发酵反应器的开发和应用进展

好氧发酵是有机废弃物资源化利用的主要途径。在我国,大规模好氧发酵处理工程正在快速发展。一体化好氧发酵设备适用于中小型规模养殖场粪污处理利用,不仅可以提高堆肥产品质量,还可以解决建设用地限制、降低建设成本,对于促进我国畜禽养殖废弃物资源化利用具有重要意义。通过对国内外立式、卧式和新型好氧发酵设备及翻抛、曝气、控制等关键部件的研究发展现状进行综述,提出好氧发酵设备目前研究进展及存在问题,并提出研究重点。     

好氧堆肥反应器系统在废弃物处理中的应用

好氧堆肥技术能有效地处理固体废弃物．实现秸秆、畜禽粪便等农业废弃物无害化、减量化和资源化。近年来,堆肥技术越来越受到重视,相应的堆肥设备发展迅速。为此．根据通风方式、有无搅拌和外形特点．分类介绍了多种在实际生产中应用广泛的商业化好氧堆肥反应器系统,并着重讨述了各类反应器系统的构造和原理。     

蔬菜废弃物好氧堆肥的试验研究

为促进蔬菜废弃物的资源化利用,以薯尖和毛豆秸秆为主要原料,研究菌剂的添加比例对蔬菜废弃物好氧堆肥的影响。结果表明:蔬菜废弃物可通过好氧堆肥实现资源化、减量化。各处理均能达到高温灭菌标准,2次发酵可保证EC值处于作物生长安全范围。酵素菌和渗流均可抑制PH值的急剧上升,添加酵素菌还可延长高温期,酵素菌添加比例为5%时最有利于植株生长。     

农业废弃物堆肥平面翻堆技术的应用

目前地方政府以及农场对农业废弃物堆肥非常重视,但是由于堆肥过程中通风供氧不易控制的问题,使得堆肥产品质量与经济效益无法达到理想的效果;而通过机械曝气可较为有效地为堆肥过程通风供氧,有利于动态好氧发酵,加速农业废弃物中有机物的转化.为此,通过介绍翻堆机的使用,论述了在我国目前的经济及技术状况下,使用翻堆机来曝气是一个比较现实的选择.     

新疆地区纳米膜覆盖好氧堆肥技术试验及应用

针对新疆养殖业废弃物的污染问题,引进纳米膜好氧堆肥系统,在牛粪和棉秸秆混合物料进行试验,结果表明,牛粪和棉秸秆经纳米膜覆盖好氧堆肥后,物料升温快,高温持续时间较长,养分和有机质含量较高,可作为优质的有机肥产品.     

堆肥发酵工艺流程及主要设备

堆肥是有机废弃物在微生物的作用下被降解和稳定,并生产出一种适合于土壤利用的产物的过程。其堆肥过程利用翻堆机对堆体进行翻堆搅拌,促进物料进行好氧反应,提高堆肥效率,保证堆肥质量。     

玉米秸秆添加对果蔬废弃物沼渣堆肥效果的影响

为实现果蔬废弃物沼渣的无害化处理和资源化利用,文章以果蔬废弃物沼渣为原料,添加不同比例的玉米秸秆进行堆肥试验,对物料堆肥过程的温度、含水率、有机质等指标进行测定和分析,探讨不同配比条件下堆肥的腐熟速度及预期肥效。结果表明,添加玉米秸秆的果蔬废弃物沼渣均能顺利进行好氧堆肥,能够满足无害化卫生要求,30 d堆肥结束后的堆体含水率低于40%,有机质损失率最高为23. 17%,均达到腐熟或充分腐熟程度,养分,pH值,重金属等产品质量指标均能满足有机肥料标准的要求,其中沼渣与秸秆的最佳混配比为2∶1。整体来说,添加玉米秸秆有利于加快果蔬废弃物沼渣堆肥进入高温发酵期的速度,加快堆肥的腐熟,提高沼渣堆肥产品质量。     

堆肥预处理对松木屑厌氧发酵的影响

针对目前针叶类林木松树厌氧发酵前预处理效果差、成本高的问题,在添加食品废弃物的条件下,研究好氧堆肥方法对松木屑(6.35 mm、9.53 mm和12.70 mm)和食品废弃物混合物料的预处理效果,以及对后续干式厌氧发酵过程的影响。研究结果表明,好氧堆肥过程对松木屑的预处理效果明显,但随着松木屑粒径的增大预处理效果降低;经堆肥预处理后物料的厌氧发酵原料的VS产气率均维持在199~215 L/kg范围内,约为未预处理组的1.4倍,而且发酵后物料中的VFA总量均维持在24.5左右,约为未堆肥预处理组的1.5倍,后续产气潜力更大。     

沼渣好氧堆肥种子发芽指数快速预测可行性分析

种子发芽指数是衡量好氧堆肥植物毒性和腐熟度的重要参数。以沼渣和猪粪为主要原料,麦秸和蘑菇渣为辅料,利用自行研制的智能型好氧堆肥反应器系统开展了联合好氧堆肥试验,基于获取的种子发芽指数和基本理化指标数据进行了相关性和回归建模分析研究。试验结果表明:种子发芽指数与挥发性固体、总碳、总氮、半纤维素和木质素干基相对含量以及碳氮比均具有显著的相关性(R≥0.83,Sig.为0.000)。所构建的一元和二元线性预测模型均具良好的拟合度(R≥0.81,Sig.为0.000),其中,以总碳和总氮为二元变量的种子发芽指数快速预测模型(R=0.92,SEP为7.58)具有最好的预测能力。该研究为种子发芽指数的快速预测分析提供了方法学支撑。     

鸡粪好氧堆肥研究进展

城市规模化养鸡场的出现使鸡粪处理日益成为一个难题。好氧堆肥可以将鸡粪转变为稳定而安全的有机肥料。为此,介绍了好氧堆肥的机理、堆肥过程中控制因素、氮素的转化和保持、堆肥的腐熟度指标和施用效果等研究内容,并指出了未来的研究方向。     

农村易腐垃圾好氧机器堆肥实践研究

文章以杭州市骆村村高温好氧生物堆肥有机垃圾一体化处理设备进行减量化、资源化处理实践为研究对象,从垃圾理化特性分析入手,对垃圾机械快速堆肥14 d过程中温度,含水量,pH值变化和产品结果进行剖析,好氧机器堆肥完全符合堆肥产品相关指标要求,为各地开展农村生活垃圾治理工作提供参考。     

好氧堆肥技术发展现状与应用

好氧堆肥技术是畜禽粪便等固体废弃物处理的常用方法，但存在发酵设备不适用、发酵场面积大、发酵过程难调控、除臭成本高且自动化程度低等问题。介绍了现有好氧堆肥技术的实际情况和行业现状，并分析各堆肥技术优缺点，以期推动行业快速健康发展。      

好氧堆肥评价指标对发酵床技术的研究和应用指导

近年来,随着发酵床技术应用的不断增加,发酵床的机理和运营模式逐渐成为人们关注的重点。发酵床反应机理与好氧堆肥原理相似,文章对好氧堆肥评价指标进行了分类和剖析,以期有效指导发酵床反应机理的研究和应用。     

酿酒废糟厌氧干发酵残渣好氧堆肥工艺研究

酿酒废糟是我国白酒生产过程中产生的固体废弃物,由于其高含水率和高有机质等特点,易于腐败变质而不易保存。为促进酿酒废糟资源化利用,采用厌氧干发酵从废糟中回收生物质能,但过程会产生大量的消化残渣难以利用。该研究以厌氧干发酵过程产生的消化残渣为主料并添加辅料(废糟、成熟堆肥和木屑)调节含水率至60%后进行好氧堆肥,评价将其转化为有机肥或土壤改良剂的可行性。好氧堆肥过程共持续37 d,结果表明,pH值由堆肥初始的微酸性快速转变为碱性,之后逐渐下降至中性;电导率从2.64 mS·cm~(-1)逐渐升高至3.05 mS·cm~(-1);水溶性有机碳在堆肥初始阶段快速下降,腐熟后的堆肥水溶性有机碳浓度仅为2,416.50 mg·kg~(-1)(干重);由于堆肥过程硝化作用的增强和NH_3的挥发,NH~+_4浓度不断下降,NO~-_3浓度逐渐增加,堆肥结束时NH~+_4/NO~-_3为0.247;有机物降解主要发生在堆肥过程的初始阶段,堆肥结束时有机物降解率达到20.82%,C/N降至14.87;成熟堆肥的种子发芽指数高达100.89%。和堆肥成熟度推荐指标相比,酿酒废糟厌氧干发酵残渣好氧堆肥能够在较短的时间内达到腐熟。     

好氧堆肥反应器试验系统设计与性能试验

针对现有好氧堆肥反应器试验系统体积小、实时监测和反馈控制功能单一等问题,在已有研究基础上设计了一种好氧堆肥反应器试验系统。根据静力学及热力学原理,对反应器试验系统关键功能单元进行了优化设计,开发了适用于该好氧堆肥反应器的自动控制系统,并对其进行了好氧堆肥性能测试试验。反应器体积为100 L,并具有实时监测不同梯度温、氧数据的功能,其反馈控制系统含有3套反馈控制方案。试验结果表明:好氧堆肥反应器试验系统内堆体上、中、下层温度高于50℃的时间分别为8.1 d、7.2 d和4.8 d;堆体各层最终pH值均小于8,种子发芽指数均大于85%,堆肥试验效果良好。     

鸡粪沼渣联合好氧堆肥基质降解与气体排放研究

利用好氧堆肥反应器系统开展鸡粪沼渣联合好氧堆肥试验,进行物理、化学、生物学指标和甲烷(CH_4)、氨气(NH_3)及氧化亚氮(N_2O)等排放气体的多元动态表征,并开展主要排放气体与堆体氧浓度和温度相关性分析。研究结果表明,通过合理物料配比、适度供氧的联合好氧堆肥可更有效地实现鸡粪沼渣安全、优质资源化利用。鸡粪沼渣联合好氧堆肥过程中,物理、化学、生物学指标动态变化具有良好的动态对应关系,纤维素类物质的降解主要集中在反应中后期。堆肥过程中CH_4与堆体氧浓度和温度均呈现良好的负相关关系,NH_3和N_2O与温度均呈正相关关系;可通过控制堆体氧浓度和温度调控气体排放。综上,基于多元参数表征、相关性分析可为鸡粪沼渣联合好氧堆肥工艺优化提供理论和方法学支撑。     

规模化好氧堆肥温氧监测系统设计与试验

为实时获取规模化好氧堆肥过程关键数据,实现自动化控制、优化堆肥工艺、提升产品品质,在已有研究基础上,设计了一种集成度高、便携性好的适用于规模化好氧堆肥过程的温度和氧体积分数实时监测系统,该系统主要包括温度数据获取模块、氧体积分数数据获取模块、信号处理模块、数据显/存模块。并系统开展了实验室和实际规模化好氧堆肥性能试验和分析研究。其中,温度监测相对标准偏差均小于3.02%,响应时间均小于45 s;氧体积分数监测相对标准偏差均小于2.96%,响应时间均小于30 s。研究结果表明:该系统在精确性、稳定性和响应速率等方面均具有良好性能,可满足规模化好氧堆肥过程温度和氧体积分数空间数据实时监测以及科研需求。     

死畜禽堆肥化利用技术装备的现状及发展趋势

针对我国养殖业发展趋势及当前死畜禽无害化处理方式,系统分析了各种处理方式的利弊,提出好氧堆肥具有可持续发展的潜力。通过阐述好氧发酵堆肥技术的原理和发展过程,确定容器式堆肥是最适合死畜禽肥料化处理的装备,同时对国内外的容器堆肥装备从结构和性能两方面进行分类研究,提出养殖规模与技术装备的配套应用方案,最后根据我国的实际情况提出死畜禽肥料化处理利用是未来的发展方向,对促进养殖业稳定、健康发展,对生态环境的保护都具有重要意义。     

功能膜覆盖好氧堆肥过程氨气减排性能研究

畜禽粪便高温好氧堆肥过程中氨气的排放不仅污染环境,而且会降低有机肥氮素含量。因此,控制好氧堆肥过程中氨挥发是降低氮损失及减少堆肥周边环境恶臭的关键。为研究膜覆盖对畜禽粪便好氧堆肥过程氨气挥发的影响,以猪粪和小麦秸秆为试验原料,采用具有选择渗透性的Gore膜作为覆盖材料,在实验室好氧堆肥反应器系统中进行了为期27 d的好氧堆肥试验。试验设置覆膜组和对照组,采用开启1 h、关闭1 h间歇通风方式,通风速率为3 L/min,重点监测堆肥过程堆体温度、氧浓度和NH3排放速率等。研究表明:覆膜组比对照组高温期持续时间略长,更有利于杀死堆体有害病原菌;相比于对照组,覆膜组NH3排放量减少18.87%;相比于温度峰值出现的时间,两组试验NH3峰值出现时间均延后,且覆膜组延后时间更长。     

生物炭对鸡粪好氧堆肥主要氮素形态含量影响与保氮机制

生物炭对鸡粪好氧堆肥过程氮素形态含量影响及保氮机制的研究对有害气体减排、氮素减损控制以及好氧堆肥工艺的深度优化具有重要意义。以鸡粪和麦秸为主要原料,通过添加适量生物炭,利用实验室智能型好氧堆肥反应器系统进行了好氧堆肥试验。基于获取的主要理化、生物学指标以及氮素存在形态动态数据,结合扫描电镜和主要种类微生物数量动态变化分析,研究了好氧堆肥过程主要氮素形态含量变化并初步阐释了生物炭保氮机制。研究结果表明:添加生物炭有利于鸡粪好氧堆肥过程氨气减排和减少氮素损失;堆肥过程氨气排放量与铵态氮浓度和硝态氮浓度分别呈显著正相关关系(r=0.783,p=0.0370.05)和高度显著负相关关系(r=-0.941,p=0.0170.05)。生物炭多孔结构能有效吸附铵态氮和氨气等氮素物质,降低堆体铵态氮浓度,进而减少氨气挥发;生物炭能为硝化细菌等微生物群落提供适宜的环境,有利于促进硝化反应并抑制氨气挥发。