盐含量对餐厨垃圾好氧堆肥腐殖化过程及微生物演变的影响

含盐量过高会对堆肥有机质腐殖化过程产生抑制作用,但作用规律仍不清楚。该研究以餐厨垃圾为研究对象,以不添加盐分的处理为对照,设置添加食用盐的处理作为试验组（添加质量分数分别为0.5%、1%和1.5%）,进行好氧堆肥,研究不同盐分含量对基本腐熟度指标、有机质组成、腐殖质（Humus,HS）的影响,并结合微生物群落结构和相关性统计分析阐明其作用规律。结果表明,4个处理温度、碳氮比（C/N）、有机质组成等达到腐熟要求,但盐分添加提高了堆体电导率（Electrical Conductivity,EC）,添加比例达到1.5%时,高温期缩短至13 d,种子发芽指数（seed Germination Index,GI）降低至65.5%,总有机物降解率降低6.5%,有机质腐殖化过程受到限制。高通量测序和相关性分析的结果表明,添加1.5%盐分主要通过抑制高温双岐菌（Thermobifida）、糖单孢菌（Saccharomonospora）和曲霉（Aspergillus）、毛孢子菌（Trichosporon）的活性,降低总糖、木质纤维素等有机物质的降解和后续HS形成,从而限制餐厨垃圾堆肥过程中腐殖化效果的提升。该研究将为餐厨垃圾等农村有机废弃物处理技术应用提供理论指导。     

餐厨垃圾与麦秸混合堆肥中碳素物质变化规律研究

餐厨垃圾堆肥是实现营养物质资源良性循环的重要途径,为了研究不同季节环境条件下餐厨垃圾与小麦秸秆混合高温好氧堆肥过程中碳素物质变化规律,试验设定了具有中原地区季节代表性的3种环境温度在15、25、35℃条件下分别进行了为期21d的堆肥。结果表明,餐厨垃圾和麦秸混合堆肥在25。C和35℃条件下,堆体温度能满足堆肥产品无害化要求,而15℃时不能满足;35℃条件下的pH值在前期下降幅度最多,15℃条件下pH值则始终保持在6．0以下;在25℃和35℃条件下,TOC含量明显比15℃条件下下降幅度大,堆肥物料中的糖类物质很容易被微生物分解,经过10d95％以上的糖类物质就被分解,粗纤维降解率均达到60％以上,而在15℃条件下到堆肥结束时,仍有30％多的糖类没有被分解,粗纤维也只分解了27．57％。     

牛粪和玉米秸秆混合堆肥好氧发酵菌剂筛选

为筛选出适合牛粪和秸秆混合物料快速发酵的微生物菌剂,采用槽式堆肥方法,通过设置不接菌种、接种菌剂M1、M2、M3共4个处理,以发酵温度、pH值、发芽指数、有机质、氮、磷、钾等为评价指标,研究菌剂M1、M2、M3对堆肥发酵过程的影响。结果表明:接种菌剂处理达到50℃时间比不接种处理提前4 d,高温维持时间延长10～12 d,接种菌剂处理堆温在50℃以上时间持续了24 d,达到了GB/T 7959-2012标准;发酵过程中接种处理的p H值低于对照,pH值呈现下降、上升、下降、平稳的趋势;接种M1、M2处理的油菜发芽指数达到100%;C/N逐渐下降,30 d时接种处理由最初的27.75∶1下降到14.47∶1～17.27∶1,而对照仅下降到20.55∶1;堆肥结束时,菌剂处理的有机质、N+P_2O_5+K_2O含量与NY525-2012标准接近,发酵产物适合做生产商品有机肥的原料。综合各项指标,菌剂1和菌剂2的发酵效果优于菌剂3,菌剂1和菌剂2更适合牛粪和秸秆混合物料发酵。     

餐厨垃圾堆肥对城郊菜田产量及氮利用的影响

为探讨餐厨垃圾堆肥对南方城郊菜田土壤氮素供应水平、叶菜类蔬菜产量及土壤残留和氮肥利用率的影响。以不施氮肥为对照(CK),在等氮量条件下,设置了传统化肥(NPK)、传统化肥+鸡粪(NPK+M)、餐厨好氧堆肥+化肥(NPK+FWA)、餐厨厌氧沼渣+化肥(NPK+FWD)4个处理,测定叶菜类蔬菜整个生育周期的土壤无机氮动态、产量、收获后剖面土壤氮素残留及表观氮素损失的变化。多茬试验结果表明:底肥施用后一周左右,NPK处理整体土壤无机氮供应水平高于NPK+M、NPK+FWA和NPK+FWD处理;追施氮肥后NPK+FWA处理土壤无机氮供应水平处于NPK和NPK+M两个处理之间,而NPK+FWD处理土壤无机氮略低于NPK和NPK+M处理;从总产量来看,NPK、NPK+M、NPK+FWA和NPK+FWD处理间无显著差异;而随着试验进行,与NPK+FWA和NPK+FWD处理相比,NPK和NPK+M处理产量明显增产20.1%～36.7%和17.8%～26.4%。从剖面土壤无机氮含量来看,餐厨垃圾堆肥部分替代化肥处理相比传统单施化肥和化肥配施鸡粪处理能够明显降低收获后表层土壤无机氮残留;从前四茬蔬菜总表观氮素损失来看,较高的氮肥投入带来了895.8～1041.2 kg/hm²的表观氮素损失量,各处理间无显著性差异;较高的氮肥投入及表观氮素损失导致小白菜季和空心菜季各处理当季氮肥利用效率分别仅有9.9%～16.7%和27.6%～37.6%。综上分析,在等氮量条件下,相比传统单施化肥和传统化肥配施鸡粪,餐厨垃圾堆肥氮替代30%化肥氮具有更好地协调土壤氮素供应和蔬菜作物吸收的作用,随着试验进行,餐厨垃圾堆肥部分替代化肥处理表现出增产趋势。但南方多雨地区餐厨垃圾堆肥还田具有较大的氮素损失风险,当季氮肥利用率偏低,今后需加强餐厨垃圾堆肥还田对土壤氮素综合损失的影响机制研究,并探索针对性的减排措施,为餐厨垃圾堆肥安全高效利用提供科学指导。     

牛粪和秸秆好氧发酵堆肥的初始条件研究

为了研究堆肥混合物料不同初始含水率、C/N值和秸秆粉碎尺寸等因素对牛粪好氧堆肥的影响,找出各因素的最佳配比参数,以期能够科学有效地指导畜禽养殖场或有机肥生产厂家开展牛粪、秸秆的资源化再利用。提出了以新鲜牛粪和小麦秸秆为堆肥原料和辅料,在添加微生物发酵菌剂的基础上,对上述3因素进行人工调控,并设计分组对比试验,依据相关标准从堆体温度、全养分(N、P_2O_5、K_2O)等指标进行验证。结果表明:试验过程中,各组发酵温度≥45℃以上的时间均大于14 d,满足NY/T 1168—2006 《畜禽粪便无害化处理技术规范》的安全卫生要求;在牛粪好氧发酵堆肥时,添加粉碎后的小麦秸秆不仅能够良好的调节水分、C/N,还能作为结构调理剂,增加混合堆体的粒度和孔隙率。试验结果表明,堆体初始含水率在60%左右,C/N在30∶1左右,小麦秸秆粉碎尺寸≤1 cm的条件下堆肥效果最佳。     

果蔬垃圾与餐厨垃圾混合厌氧消化产气性能

研究了果蔬与餐厨垃圾不同混合比例和不同进料负荷下的厌氧消化产气性能。以果蔬与餐厨垃圾为原料,比例分别为0∶8、2∶8、5∶8、8∶8和8∶0,不同比例的混合原料分别按2%、4%、6%（TS）的进料负荷进行厌氧消化。结果表明：果蔬与餐厨的比例为5∶8、进料负荷2%时产气性能最佳,其单位TS甲烷总产量为600 mL/g,比同比例进料负荷4%和6%分别高5.4%和10%,比2%～6%的单一餐厨和单一果蔬原料分别高4.5%～18%和7.1%～510%,消化周期小于50 d,第20天即达到产气高峰,且峰值单位TS日产气量可达95 mL/g。低负荷运行可有效地避免VFA中丙酸及氨氮的积累,提高负荷、增加果蔬的比例则会导致丙酸和氨氮的积累和抑制,影响厌氧消化体系的稳定性,导致单位TS甲烷总产量降低。研究结果可为城市生活垃圾有机废物厌氧消化处理提供设计和运行依据。     

我国城市厨余垃圾好氧堆肥研究综述

随着社会经济的发展,我国2000年之后逐渐开展城市厨余垃圾的好氧堆肥研究,且厨余垃圾好氧堆肥相关理论技术研究成果逐渐增多,源头处理、动态堆肥等新课题相继提出。本文介绍了好氧堆肥的一般机理,总结了厨余垃圾好氧堆肥预处理、微生物选择与接种、工艺条件控制、腐熟度判定、堆肥形式的研究成果。好氧堆肥处理厨余垃圾需要对原料进行一定的预处理,过程控制主要是通风量和搅拌,堆肥周期和对环境的影响因堆肥形式而异,堆垛式、槽式、容器式、蚯蚓和蝇类抗菌肽堆肥技术特点和优缺点有所不同,适用场所也不一,但都应达到相同的腐熟标准,已有实时、在线监测系统用于腐熟度测定。厨余垃圾堆肥的未来发展是基于源头容器式动态或静态堆肥,生产可就近使用的有机肥或能集中至堆肥厂再经规模化堆制加工为成品肥。     

包菜废弃物好氧堆肥初始条件研究

为建立适宜叶类蔬菜废弃物的快速好氧堆肥工艺,以包菜废弃物为主要堆肥原料,探索包菜废弃物直接堆肥或添加少量辅料情况下堆肥的可能性,以及叶菜废弃物细碎程度对堆肥效果的影响,共设置两个试验。试验一,调节包菜废弃物和秸秆粉混合物料初始含水量分别至70%、65%、60%、55%、50%,结果表明,当含水量低于70%时,混合物料外观以秸秆粉的黄褐色为主,且含水量在最优状态时（50%～60%）,碳氮比难以在理想状态（20～40）。试验二,以不粉碎、不添加秸秆的包菜废弃物堆肥为对照,设置不粉碎、粗粉碎、细粉碎3个处理（均添加5%秸秆）,测定堆肥温度、pH、有机质、养分、种子发芽指数和电导率。结果表明,包菜废弃物直接堆肥能完成整个堆肥过程;相较于对照,添加秸秆粉显著提升了堆肥温度、pH、有机质及种子发芽指数,降低了养分含量和电导率;粉碎程度对有机质、养分、种子发芽指数、电导率没有显著影响。因此,高含水量的包菜废弃物在不脱水、不粉碎的情况下,添加少量秸秆即可取得较好的堆肥效果。     

餐厨垃圾高温厌氧消化接种物的驯化研究

研究不同投料方式对餐厨垃圾高温厌氧消化接种物产气活性的影响,探求餐厨垃圾高温厌氧消化接种物的最佳驯化方法。在55℃条件下,采用不同方式对厌氧污泥进行驯化作为餐厨垃圾高温厌氧消化的接种物,观察了驯化前后污泥中微生物菌群的形态结构,考察了驯化过程中污泥pH值和VFA(挥发性脂肪酸)浓度的变化,并且比较了驯化后污泥的产气活性,结果表明：污泥经过添加一定量的餐厨垃圾驯化培养后,其微生物菌群形态由球形演变为单一的杆状菌体,且分布较分散,产气活性也有所提高,其中每日投加餐厨垃圾2.5 g(污泥质量的0.5％),驯化2     

乙醇预发酵对餐厨垃圾与酒糟混合甲烷发酵的影响

为了解决餐厨垃圾两相干式厌氧发酵产甲烷过程中的挥发酸抑制问题,该试验在酸发酵阶段添加产乙醇菌分别进行12、24和48 h的预发酵,然后在相同条件下进行甲烷发酵,考察不同乙醇预发酵时间对餐厨垃圾与酒糟混合发酵产甲烷的影响,考察其甲烷发酵过程中的pH值、总挥发性有机酸(total volatile fatty acid,TVFA)、乙酸、丙酸、乙醇等参数的变化,并与未经乙醇预发酵的对照组比较,以期为相关领域的理论与实践研究提供参考经验。结果表明:各组乙醇浓度和pH值从高到低的顺序依次为:预发酵48 h组24 h组12 h组对照组,而乙酸和TVFA则呈现相反的顺序;由于乙醇为中性物质,且比丙酸容易转化为乙酸,故可缓解由有机酸累积而导致的酸抑制,使乙醇预发酵12、24、48 h组的累积产甲烷量分别比未经预发酵对照组高9.1%、31.6%、19.9%左右,其中,乙醇预发酵24h时厌氧消化效果较好。研究为厌氧发酵产甲烷过程中的解决酸抑制问题提供参考。     

菇渣发酵园艺基质的理化性状和应用效果

利用菇渣等固体废弃物生产园艺基质是充分利用自然资源的环保措施。利用工厂化生产金针菇的菇渣为主要原料，加入一定比例的尿素、芝麻渣、发酵微生物等辅料，通过充分堆制发酵生产园艺基质。试验表明，菇渣发酵后按照体积比6：4的比例与蛭石混合是最佳配方。黄瓜和网纹甜瓜的栽培试验表明，混配的菇渣基质可以降低生产成本，提高产量和品质，是一种优质的环保型有机园艺基质。     

猪菌渣发酵床垫料堆肥的肥效

为了促进发酵床废弃垫料的循环利用,以猪菌渣发酵床垫料为原料,进行了堆肥腐解试验,测定了菌渣垫料堆肥的理化性状和重金属含量,开展了菌渣垫料堆肥种植甘蓝试验。结果表明,菌渣垫料堆肥中有机质、pH值、重金属含量均达到了有机肥料标准(NY 525-2012)要求,全氮、全磷、全钾的总养分含量为4.48%,略低于标准要求。用作底肥种植甘蓝,每公顷施用菌渣垫料堆肥6 000 kg时,甘蓝产量与施用相同用量商品有机肥无显著差异,随着菌渣堆肥施用量的增加,甘蓝产量呈增加趋势。     

菇渣和泥炭基质理化特性比较及其调节

为了研究菇渣作为泥炭替代物的可行性,该试验比较了菇渣与泥炭的理化性状,并对菇渣生长障碍因素进行了分析和调节.结果表明:菇渣大粒径较多,透气透水性较好,持水孔隙比泥炭少,浇水需量少次数多,但失水速率比泥炭慢;菇渣毛管水上升速率快,加湿润剂对其作用不明显;菇渣水分特征曲线与泥炭相似;菇渣保肥性能较弱,需要增加施肥次数;菇渣EC值偏高,而泥炭较低,可通过与泥炭按一定比例混合或淋洗方式降低菇渣的EC值;菇渣pH值偏高,可以通过添加硫磺粉、稀硫酸以及与泥炭等低pH值材料混合的措施解决.菇渣经过适当调节及变换一些管理措施,在无土栽培中可以部分替代泥炭.     

膨松剂对厨余垃圾堆肥CH4、N2O和NH3排放的影响

厨余垃圾有别于混合生活垃圾,具有高有机质含量和高含水率等特点,单独堆肥会产生大量CH4、N2O、NH3和渗滤液,为减少厨余垃圾堆肥过程污染物的排放,该文以居民小区产生的经大类粗分后的厨余垃圾为研究对象,以菌糠为膨松剂,设置15%、25%、35% 3个添加质量比（湿基）的堆肥处理,以纯厨余垃圾单独堆肥为对照处理,研究菌糠作为膨松剂对厨余垃圾堆肥过程中CH4、N2O、NH3和渗滤液排放的影响及其最佳添加比例。结果表明,堆肥过程中,添加菌糠可以完全避免厨余垃圾堆肥过程中渗滤液的产生;堆肥结束时,添加15%和25%菌糠的处理堆肥达到腐熟标准,但添加35%的菌糠使堆肥高温期缩短,不利于有机质分解;与对照处理相比,添加15%、25%和35%比例的菌糠均可以减少堆肥过程中CH4和NH3的累计排放量,且减排量与添加比例正相关,但只有添加15%菌糠的堆肥处理明显降低了N2O的排放量;添加质量比为15%和25%菌糠的堆肥处理,CH4和N2O排放总量比厨余垃圾单独堆肥分别减少45.8%、19.6%,而添加质量比为35%的菌糠使CH4和N2O排放总量为厨余垃圾单独堆肥的1.14倍（每t物料,干基）。综上,菌糠作为食用菌种植废弃物,可用作厨余垃圾堆肥膨松剂,在适宜的添加比例条件下,能够在避免堆肥过程中渗滤液产生的同时,减少CH4、N2O和NH3的排放量。研究结果可为厨余垃圾堆肥过程温室气体减排、氮素损失控制和工艺改进提供理论依据和试验基础。     

菇渣基质特性及其对黄瓜和番茄幼苗生长的影响

The aim of this research was to evaluate weathered spent mushroom substrate (SMS),made from spent Flammulina velutipes mushroom substrate,as a growing medium for nursery seedlings.Two vegetable species,cucumber (Cucumis sativus L.cv.Jinchun No.2) and tomato (Solanum lycopersicum L.cv.Mandy),were grown in 8 media of SMS in various ratios with perlite or vermiculite.A mixed substrate of peat with perlite (1:1;v:v) was used as the control (CK).The experiment was arranged in a completely randomized design under greenhouse conditions.Prior to sowing,some physical and chemical properties of the growing media were determined.Results showed that all the mixtures had desirable physical and chemical properties for their use in nursery tomato and cucumber seedlings except for the T4 (SMS:vermiculite=1:1;v:v) and the T8 (SMS:perlite=2:1;v:v) mixtures.Compared with the CK,increased plant height,leaf area,fresh weight,dry weight and index of seedling quality were found in the T3 (SMS:vermiculite=2:1;v:v) and T6 (SMS:perlite=4:1;v:v) growing media.SMS should be considered as an alternative for the widely used but expensive and resource-limited peat in greenhouse cultivation.     

二次增效发酵菌糠基质对黄桃品质和产量的影响

蘑菇菌糠含有丰富的有机质,且有良好的持水和透气能力。通过对蘑菇菌糠进行二次增效发酵,其作为园艺栽培基质的性能和肥效均有了较大的提高:粗纤维含量下降了5.8%,粗蛋白和粗脂肪分别提高了1.3%和0.7%,总有机质含量下降了0.6%,碳氮比下降了6.2%。将经过二次增效发酵的蘑菇菌糠用于黄桃栽培中作为基肥,黄桃品质和产量均有显著改善,其中优果率提高了5%。蘑菇菌糠发酵料经二次增效发酵处理后是一种优良的园艺基质原料。     

秸秆与菇渣堆肥用于双孢蘑菇栽培的理化性状和细菌群落分析

该研究以双孢蘑菇(Agaricus bisporus)传统麦草配方作为对照,分别用玉米秸秆和杏鲍菇菇渣替换部分麦草设计2个新配方,通过理化性状、细菌群落动态及产量分析,评价玉米秸秆或杏鲍菇菇渣用于工厂化双孢菇生产的可行性。分别在建堆、一次发酵结束、二次发酵结束3个时期采集堆肥样品,提取总DNA,以大肠杆菌(Escherichia coli)16S r DNA V3区通用引物,进行PCR‐DGGE扩增和序列分析,同时分析培养料理化性状,并测定双孢蘑菇产量。研究结果:玉米秸秆配方基质颗粒比较粗大,含氮量较低,二次发酵结束时与麦草配方具有较多的共有优势菌群,两者的细菌多样性指数变化规律也基本一致。菇渣配方基质颗粒比较细碎,含氮量较高,其堆肥3个时期的优势细菌种类、多样性指数变化趋势与麦草配方明显不同。传统麦草配方具有良好的理化性状和稳定的细菌群落,玉米秸秆、杏鲍菇菇渣代替部分麦草的配方仍需进一步优化。     

棉秆作为无土栽培基质的适宜发酵条件

为了研究棉秆作为无土栽培基质的最佳发酵条件,用正交设计的方法研究了 C/N、秸秆长度、添加氮源对棉秆发酵性能参数（包括发酵温度、有机碳、通气孔隙度、持水孔隙度、积温、种子发芽指数、电导率、pH值和容重）的影响。结果表明,在发酵过程中,C/N为25：1、秸秆长度为1 cm、氮源为鸡粪+尿素的处理有利于堆体保持较长时间的高温（＞50℃）,分别达到9、10、8 d,可缩短秸秆腐熟的时间。C/N对总孔隙度降低的影响显著,C/N为25：1的处理达到66.0%,降低了24.8%。秸秆长度对持水孔隙度、容重提高和积温有显著性作用,秸秆长度为1 cm的处理分别达到59.2%、0.30 g/cm3、1315.75℃,与发酵前相比持水孔隙度提高了111.1%,容重提高了76.4%。氮源对积温有显著性影响,氮源为鸡粪+尿素的处理达到1354.41℃。确定棉秆宜采用C/N为25：1,秸秆长度为1 cm、氮源为鸡粪+尿素的组合进行发酵。该研究中将棉秆发酵后作为草炭的替代品,不仅减少了对草炭开采造成的生态破坏,还能促进农业废弃物的循环利用,并且大幅度降低了无土栽培基质的成本,将会产生巨大的经济及环境效益,具有重要的研究价值和现实意义。     

农林废弃物对厨余垃圾堆肥腐殖化的影响与微生物驱动机制

高碳源农林辅料复配是实现厨余垃圾好氧堆肥促腐提质的关键技术,但不同辅料对厨余垃圾堆肥过程腐殖化的影响及其相应的微生物驱动机制仍不清楚,从而限制了对辅料的有效筛选与利用。为此,该研究选用园林废弃物、玉米秸秆和西瓜秧3种典型高碳源农林废弃物为辅料,探究其对厨余垃圾堆肥过程有机质腐殖化的调控效果与机制。研究结果表明：相较于园林废弃物和西瓜秧,添加15%玉米秸秆（湿质量）作为辅料,能够有效调节堆体物料结构,富集功能微生物,促进厨余垃圾堆肥产物腐熟度提升,种子发芽指数可达139%。具体而言,西瓜秧蛋白质含量较高,作为辅料能够在堆肥初期促进堆体快速升温,但不利于高温期延续,且产物腐殖化程度较低。相比之下,园林废弃物和玉米秸秆添加可以在高温期和降温腐熟期富集更多Ureibacillus、Bacillus Oceanobacillus和Flavobacterium等具有木聚糖降解和纤维素降解功能的细菌,促进有机质转化为多酚、氨基酸等腐殖质前驱物,进而推动稳定的腐殖酸生成。特别是玉米秸秆作为辅料时有效增加了具有木质纤维素降解功能的细菌,从而能够加速有机质的降解,促进腐殖化提升75%,研究结果为选取适宜的辅料强化厨余垃圾堆肥产品品质提供参考。     

室内恒温条件下稻田土壤中菌渣的分解过程及CO2释放特征

菌渣是栽培食用菌后的下脚料,可作为有机肥再利用。本文通过实验室条件下培养不同比例的菌渣和稻田土壤混合物[不施用菌渣(TS),土壤与菌渣质量比为10∶1(SM1)、5∶1(SM2)和2∶1(SM3),全部菌渣(TM)],研究不同处理有机碳和全氮的变化,探讨菌渣在稻田土壤中的分解过程,并分析CO_2释放特征,为菌渣合理利用提供参考。结果表明,在相同培养时间,添加不同比例菌渣处理有机碳和氮含量均比TS处理高,其中TM处理的有机碳和全氮分别比TS处理提高了10.7倍和11.0倍。有机碳、氮含量的提高量主要依赖于菌渣的添加量。总体来说,各处理随培养时间的延长,由于碳氮的分解,有机碳、氮均有下降趋势;在35 d后TM处理有机碳氮下降较快。添加菌渣越多,有机碳残留率也越大。在培养63 d后,菌渣有机碳(YC)和氮(YN)的分解残留率与菌渣添加量(X)的关系式分别为:YC=71.26X-0.607 5,r2=1.000 0**和YN=74.039X-0.413 3,r2=0.999 9**。各处理土壤CO_2释放速率均表现出先增后降然后趋于稳定趋势。菌渣用量越高,CO_2释放速率越高,各处理在不同培养时间CO_2释放速率均表现为TMSM3SM2SM1TS。在第7 d时各处理CO_2释放速率最高,在第14 d时渐渐处于平稳下降状态,培养35 d后,各处理土壤有机碳矿化强度很小,大部分有机碳被固定在土壤中,其中TM处理有机碳矿化强度最小。总之,还田菌渣越多,土壤中被固定的碳越多。