堆肥过程中有机物的转化及其评价方法

为客观评价好氧堆肥过程中有机物的转化程度,以“有机固废”、“生物转化”和“有机物转化率”为关键词,在中国学术期刊网络出版总库(CNKI)和Web of Science核心合集等数据库检索获得近年来发表的文献,对堆肥过程中有机物转化的相关文献进行梳理和总结,结果表明：1)好氧堆肥过程中有机物主要通过矿化和腐殖化进行转化,提高有机物的腐殖化程度有利于碳素的保存;2)目前有机物转化的评价方法包括有机物损失率、好氧呼吸量、有机组分降解率、碳质量平衡和有机物降解模型等,但在实际应用中仍存在局限性;3)本研究提出以堆肥目标产物为导向,将不稳定腐殖质中的碳作为有机物转化评价指标的方法,可用于判定堆肥原料可降解性、堆肥发酵进程和堆肥产品质量,兼具科学性、准确性和实用性。研究结果可为有机固废资源化效果评价提供方法支撑,推动堆肥科学与技术发展。     

关于堆肥对植物病害防治的探讨

堆肥原料成分复杂,彼此互补性好,经过固体废弃物减量化无害化,以及资源化最有效的处理堆肥过程中会产生各种中间代谢产物及各种营养类型的微生物群落,针对性强的微生物如降解纤维素、木质等难降解物质的微生素,它们是潜在的生防菌.     

超高温好氧发酵技术:堆肥快速腐熟与污染控制机制

高温好氧发酵(堆肥化)技术是实现有机固体废物处理与资源化利用的重要手段。长期以来,发酵温度低、腐熟周期长、无害化不彻底等缺点严重制约传统堆肥工艺广泛应用。超高温堆肥(或称超高温好氧发酵)作为一种新颖的好氧发酵技术,已在工程实践中被证明能够克服传统高温堆肥的诸多缺点;该工艺利用外源添加的超高温好氧发酵菌剂,使堆体温度迅速上升至80℃以上,并能持续5～7 d,在促进堆肥快速腐熟和污染控制等方面展现出优越的技术性能。本文综述了超高温堆肥技术发展历程、核心技术特征以及在堆肥腐熟过程和二次污染控制机制等方面的最新研究进展,包括超高温堆肥快速腐殖化、氧化亚氮减排、抗生素抗性基因消减、微塑料降解、重金属钝化等多种污染物去除或控制机制等,以期为有机固体废物超高温堆肥处理与资源化利用工程实践提供科学依据。     

好氧堆肥技术研究

好氧堆肥是对农业废弃物资源化利用的一种有效方法,堆肥过程中产生的高温可以杀灭废弃物的致病菌,可使有机废弃物变得更加安全、稳定。本文首先简介了国内外堆肥产业的发展状况,然后对现有堆肥技术进行了综述,包括堆肥的特点、好氧堆肥原理、堆肥的影响因素、减少氮损失的措施、堆肥原料和堆肥微生物等方面。     

堆肥过程中碳、氮转化与温室气体排放研究进展

农牧业生产事关民生,资源化处理农牧业废弃物是保证种养结合及养分循环必不可少的重要环节。实践表明,利用堆肥技术处理农牧废弃物不仅环保与安全,而且符合循环经济的要求,同时它也是目前国内外处理有机固体废弃物的主要措施。本文在分析和查阅大量文献基础上,对堆肥过程中温室气体排放动态及影响因素,有机肥堆制中碳、氮转化规律及其与微生物间的作用进行综述。分析影响堆肥碳、氮转化因子与相应的研究进展,指出研究中存在的问题并提出今后的研究方向。     

畜禽养殖废弃物堆肥过程中微生物除臭研究进展

随着世界各国的畜禽养殖业向着集约化、产业化方向发展,养殖废弃物大量产生,严重影响到生态环境并威胁到人畜健康。目前,畜禽养殖废弃物的资源化利用受到人们的广泛关注,其中好氧堆肥技术是当前最有效的处理方法。然而,堆肥过程中产生的异味气体使好氧堆肥技术的推广面临极大挑战。在堆肥过程中,这些异味气体威胁人类健康的同时,还会带来一系列环境问题。因此,充分、有效的去除堆肥过程中异味气体显得十分重要。本文重点阐述了堆肥过程中异味气体排放特征及其源物质转化特征,分析堆肥过程中影响异味气体产生的因素,并从原位除臭技术和异位除臭技术两个方面对异味气体生物处理技术以及微生物控制机理进行讨论。主要结论:异味气体(NH_3、H_2S和挥发性有机物)主要在堆肥的升温期和高温期产生;控制最佳堆肥温度为55—60℃、水分为50%—60%、pH为7.5—8.5、C/N为25—30、氧气浓度为10%—18%、有机质含量为50%—80%,结合适宜的堆肥方式、翻堆频率以及添加外源微生物,可使异味气体产生量降至最低;一种除臭微生物菌株一般只对一种异味气体具有较高的去除效率,难以同时去除多种成分的异味气体,而复合微生物除臭剂可以同时去除多种异味气体成分,但去除效率相对较低。建议进一步研究有机质转化、微生物群落变化与异味气体产生的规律,从而在堆肥升温期和高温期尽可能地减少异味气体的产生;重点研发复合除臭菌剂,在提高除臭效果的同时探明微生物作用机理。     

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。     

接种方式对堆肥过程中功能菌定殖的影响

利用园林绿化废弃物添加磷矿粉,在堆肥前期、后期以及前后期分两次接种复合菌剂进行好氧堆肥,通过抗生素标记、选择性培养基方法,研究堆肥过程功能菌(解磷菌、拮抗菌)的定殖状况,分析堆肥产品的微生物群落功能多样性、解磷效果以及对青枯病菌的拮抗性能.结果表明:堆肥后期和分前后两次接种复合菌剂明显增加堆肥枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌功能菌数量,而前期接种经过堆肥高温期,堆体功能菌数量锐减,表明功能菌定殖效果取决于是否后期接种;堆肥后期和分前后两次接种显著提高了堆肥的微生物群落功能多样性、堆肥水溶性磷和有效磷含量以及堆肥对青枯病菌拮抗性能.     

人工接种堆肥和自然堆肥微生物区系变化的比较

[目的]为了明确堆肥过程中微生物菌群的组成与变化,为堆肥工艺的优化和人工接种腐熟菌群的应用提供理论依据。[方法]采用传统的平板培养技术研究了人工接种堆肥、自然堆肥微生物群落演变过程。[结果]传统培养方法显示两种堆肥过程中微生物群落演变均呈"升高-降低-升高-降低"变化,堆肥整个过程中细菌数量占优势;人工接种NMF菌群增加了堆肥中微生物总体数量,丰富了微生物种群多样性,促进了堆肥菌群演替,堆肥腐熟时间缩短;接种NMF菌群能够提高堆肥纤维素分解菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌数量,减少堆肥反硝化作用,有利于纤维素、木质素等难降解物质的分解、转化为腐殖质,同时能够减少堆肥过程中氮素损失。[结论]研究堆肥过程中微生物区系的演变对于了解堆肥进程、优化堆肥工艺具有重要的意义。     

有机固体废物好氧堆肥化处理过程中的酶解活性变化状况研究

探讨了有机固体废物好氧堆肥化处理的调控方法,分析了堆肥各阶段微生物群落演替、酶活性变化和臭气生成情况。研究认为在堆肥过程中微生物的生长繁殖受到温度的影响较大,群落由嗜温菌→嗜热菌→嗜温菌,并逐渐分解有机物。并且有机物降解需要过氧化物酶、纤维素酶、蛋白酶、芳基硫酸酯酶、β-葡萄糖苷酶、葡萄糖激酶等不同酶的共同作用;微生物在发酵过程中会引起NH3、H2S、VOCs等臭气的生成,导致对环境的再次污染。采用调控微生物酶系统的方法可以有效提升堆肥的效率,避免发酵过程中生成臭氧物质。     

畜禽养殖废弃物堆肥过程中微生物除臭研究进展

随着世界各国的畜禽养殖业向着集约化、产业化方向发展,养殖废弃物大量产生,严重影响到生态环境并威胁到人畜健康。目前,畜禽养殖废弃物的资源化利用受到人们的广泛关注,其中好氧堆肥技术是当前最有效的处理方法。然而,堆肥过程中产生的异味气体使好氧堆肥技术的推广面临极大挑战。在堆肥过程中,这些异味气体威胁人类健康的同时,还会带来一系列环境问题。因此,充分、有效的去除堆肥过程中异味气体显得十分重要。本文重点阐述了堆肥过程中异味气体排放特征及其源物质转化特征,分析堆肥过程中影响异味气体产生的因素,并从原位除臭技术和异位除臭技术两个方面对异味气体生物处理技术以及微生物控制机理进行讨论。主要结论:异味气体(NH₃、H₂S和挥发性有机物)主要在堆肥的升温期和高温期产生;控制最佳堆肥温度为55—60℃、水分为50%—60%、pH为7.5—8.5、C/N为25—30、氧气浓度为10%—18%、有机质含量为50%—80%,结合适宜的堆肥方式、翻堆频率以及添加外源微生物,可使异味气体产生量降至最低;一种除臭微生物菌株一般只对一种异味气体具有较高的去除效率,难以同时去除多种...     

固体有机废物堆肥过程中氮的转化

文章论述了固体有机废物堆肥过程中氮的转化过程,主要在氨化、硝化、反硝化、固定和氮以淋洗液和废气的形式排放等方面对环境的影响,并对影响此过程的因素进行了分析,对堆肥过程中氮素的合理调控提出了建议。     

畜禽粪污清洁堆肥——机遇与挑战

好氧堆肥技术是处理畜禽粪污的有效手段,然而传统的好氧堆肥技术存在着氨气和温室气体排放量大、重金属活性高、病原微生物和抗性基因残留高、腐殖化程度低等瓶颈问题,因此开展畜禽粪污的清洁堆肥就显得非常必要。清洁堆肥是指从堆肥原材料选取、堆肥过程到堆肥产品使用整个过程中,选取无害化原料、过程中严格控制污染物的排放,并使其最终产品无害化的过程。本文围绕当今我国畜禽养殖业发展特征和畜禽粪污污染现状,深度剖析了传统堆肥的优势及其所面临的挑战,展望了畜禽粪污清洁堆肥的机遇与发展趋势,以期为畜禽粪污资源的可持续利用提供理论支持。     

高温菌群接种生活垃圾好氧堆肥的实验

利用从垃圾中分离、筛选、驯化的高温菌群对生活垃圾进行接种好氧堆肥实验,通过堆肥过程中微生物数量、温度的变化等来研究接种高温菌群在生活垃圾好氧堆肥过程中的作用,以及接种高温菌群与不接种高温菌群好氧堆肥效果的差异。结果表明,接种高温菌群后,好氧堆肥高温阶段持续时间增长,加快了有机物的降解速度,从而缩短了堆肥周期。     

Microbial community dynamics during composting of animal manures contaminated with arsenic,copper,and oxytetracycline

Effects of the heavy metal copper(Cu), the metalloid arsenic(As), and the antibiotic oxytetracycline(OTC) on bacterial community structure and diversity during cow and pig manure composting were investigated. Eight treatments were applied, four to each manure type, namely cow manure with:(1) no additives(control),(2) addition of heavy metal and metalloid,(3) addition of OTC and(4) addition of OTC with heavy metal and metalloid; and pig manure with:(5) no additives(control),(6) addition of heavy metal and metalloid,(7) addition of OTC and(8) addition of OTC with heavy metal and metalloid. After 35 days of composting, according to the alpha diversity indices, the combination treatment(OTC with heavy metal and metalloid) in pig manure was less harmful to microbial diversity than the control or heavy metal and metalloid treatments. In cow manure, the treatment with heavy metal and metalloid was the most harmful to the microbial community, followed by the combination and OTC treatments. The OTC and combination treatments had negative effects on the relative abundance of microbes in cow manure composts. The dominant phyla in both manure composts included Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria. The microbial diversity relative abundance transformation was dependent on the composting time. Redundancy analysis(RDA) revealed that environmental parameters had the most influence on the bacterial communities. In conclusion, the composting process is the most sustainable technology for reducing heavy metal and metalloid impacts and antibiotic contamination in cow and pig manure. The physicochemical property variations in the manures had a significant effect on the microbial community during the composting process. This study provides an improved understanding of bacterial community composition and its changes during the composting process.     

大学校园有机固废耦合堆肥实验研究

[目的]为获得符合卫生标准的堆肥产物,探索耦合堆肥的最佳配比.[方法]采取好氧堆肥,系统研究不同原料配比条件下堆肥过程中温度、含水率、总碳、总氮及碳氮比等评价指标参数的变化规律.[结果]在3种有机固废不同配比情况下,它们都可被大量增殖的微生物分解,但不同配比会导致堆肥过程不同.[结论]当餐厨垃圾∶污泥∶生活垃圾（质量比）为1∶2∶3时,堆肥效果最好,可以实现有机固废的稳定化处理与资源化利用.     

黄姜皂素废渣废水制备有机肥的研究与应用

以黄姜皂素废渣和高浓度皂素废水作为主要原料,经高温堆肥发酵制备成有机肥料,为皂素废渣和高浓度皂素废水的治理和资源化利用提供了一种有效的方法.试验结果表明,高浓度皂素废水中含有堆肥发酵所需要的营养,与皂素废渣和少量的发酵辅料混合后接种复合微生物菌剂,采用高温堆肥发酵方式可生产出合格的有机肥料.经小麦盆栽试验和油菜田间试验证明,皂素渣有机肥料具有显著肥效.     

有机固体废物超高温好氧发酵技术及其工程应用

有机固体废物已成为我国生态环境和农业面源污染的重要源头,解决废物资源化高效利用问题成为研究的热点与关键.虽然传统高温堆肥作为废物资源化处理技术已经成熟,但是存在发酵周期长、发酵温度低、无害化不彻底等缺陷,严重制约其工厂化推广应用.本文推出一种有机废物资源化利用新技术:超高温好氧发酵技术.介绍了其基本原理、工艺流程、发酵参数以及在废物资源化利用方面的优势.该技术通过添加嗜热菌剂使发酵温度比传统高温堆肥高出20~30℃,能够显著缩短发酵周期、强化无害化效果.因此,该技术有望成为一项具有广泛应用前景和市场需求的废物资源化新技术.     

Resource utilization of agricultural solid waste

正China, one of the world's largest agricultural countries, inevitably generates a massive amount of agricultural solid waste(ASW) every year. As it is estimated, China annually produced 3.8 billion, 900 million and 200 million tons of livestock and poultry manure, crop straw, and agricultural product processing waste,     

畜禽废弃物堆肥氨气与温室气体协同减排研究

畜禽废弃物堆肥过程氨气与温室气体排放机理及减排技术是国内外学者的研究热点。堆肥过程中碳氮转化与氨气和温室气体的排放是相互关联的,而目前的研究主要关注氨气减排,尚缺乏对氨气与温室气体协同减排的系统性研究。因此,本研究通过系统梳理已发表的文献,分析了畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的产排机制和协同关系,阐述了影响因素、调控策略和减排潜力,探讨了氨气和温室气体协同减排的技术途径,展望了氨气和温室气体协同减排机理与策略研究的重点和方向,旨在为畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排提供理论依据和技术途径。研究表明,畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排机理和调控途径尚不清楚,应加强在调节物料性质和优化供气策略的基础上,通过使用物理、化学和生物添加剂以实现堆肥过程氨气和温室气体的协同减排机理和技术研究。