利用保水剂调节污泥发酵起始水分的研究

为解决生活污泥资源化利用中好氧堆肥的水分过高问题,采用添加保水剂的方法对堆体的初始水分进行调节。试验将生活污泥和木屑按C/N为16∶1混合后,通过添加不同量的保水剂,设置成理论初始含水率分别为46%、54%、56%、58%和68%的5个处理。在堆肥过程中,对堆体温度、p H值、EC值、有机质、总氮、铵态氮、硝态氮以及产物的腐熟度指数(GI)等指标进行了测定。实验结果表明:通过添加保水剂调节污泥堆肥的起始水分含量对促进堆肥的好氧发酵过程是完全可行的;适宜的起始堆体含水率有利于发酵过程温度的升高和养分的转化,也有利于产品各项理化指标和养分指标的实现;根据原料和辅料的碳氮比确定混合配比后,可依据拟采用的保水剂在污泥中的吸水倍率,通过理论计算得到将混合原料起始含水率调整到适宜值时所需添加的保水剂量。根据本试验结果得出,在利用保水剂调节污泥堆肥起始水分时,将理论初始含水率设定在54%左右是较为合适的。     

不同氮源对桉树渣发酵腐熟理化性质的影响

【目的】分析添加不同氮源发酵桉树渣的理化性质,为桉树废弃物的基质化利用提供参考依据。【方法】在桉树木材生产纸浆后的桉树渣中添加不同种类氮源(硫酸铵、尿素和鸡粪),并将桉树渣碳氮比(C/N)调至30.0∶1.0,在复合微生物菌剂(缩腐剂)的催化作用下进行发酵处理,以未添加氮源发酵为对照(CK),测定分析各处理发酵腐熟后的容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、气水比、电导率(EC)、pH及有机碳和全氮含量。【结果】外源添加氮素后桉树渣堆体升温较快,添加氮素后6 d即升至55℃以上,且高温持续时间均长于CK。其中,添加硫酸铵桉树渣堆体的高温维持时间最长,达32 d。添加硫酸铵、鸡粪和尿素发酵至64 d时桉树渣即完成腐熟,而未添加氮源的CK腐熟不完全,表现为C/N仍然较高,发酵后堆体C/N与发酵前初始C/N的比值(T)大于0.60。各处理桉树渣发酵64 d后堆体的容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度和气水比均在理想基质范围,但EC均偏高,尤其以添加硫酸铵处理的EC最高,达3.50 mS/cm,不能直接作为育苗基质使用;发酵腐熟后堆体的pH仅添加硫酸铵处理呈弱酸性(6.52),其余处理均呈较强碱性。【结论】外源添加硫酸铵发酵的桉树渣腐熟后EC较高,pH呈弱酸性,添加鸡粪和尿素发酵的桉树渣腐熟后pH呈较强碱性,EC偏高,未达到育苗基质标准要求。因此,在生产上应用发酵腐熟的桉树渣时需进一步淋洗或与其他基质混配降低EC及调整pH后方可作为育苗基质或栽培基质使用。     

不同类型绿化废弃物与羊粪豆渣共肥效果研究

选取郑州植物园内的枯枝、落叶为试材,采用好氧堆肥技术,在粉碎绿化废弃物中添加不同比例的羊粪和豆渣,通过制肥设备进行初次发酵,随后进行二次堆肥发酵至腐熟。检测了有机质、pH值、养分含量、发芽指数等指标,筛选出最佳的堆肥发酵配方。结果表明从堆肥进度上,A3、A4处理优势明显,堆肥时间最短,发芽指数、T值、养分含量均符合要求;从堆肥产品质量上,A1处理优势明显,总养分和发芽率较高,pH值、T值、EC值符合有机肥要求;从经济适用性上,A1、A3处理优势明显,发芽率较高,养分含量丰富,堆肥时间适宜,且需要的羊粪含量较低,更加具有经济适用性。     

发酵床养殖陈化垫料堆肥过程中的温室气体排放

为进一步探索微生物发酵床养殖过程中陈化垫料的资源化利用过程,研究了陈化垫料好氧堆肥过程中的温室气体排放以及微生物菌剂的影响。结果表明,在碳氮比合适的情况下,无论添加菌剂与否,陈化垫料均能正常堆肥并达到腐熟要求,添加微生物菌剂可以促进堆肥进程,缩短生产周期。添加微生物菌剂处理的CO2与CH4排放通量均高于空白对照,高温发酵菌剂FC-1(70℃)处理能降低N2O排放,温室气体总排放率明显低于普通发酵菌剂与空白对照,与空白对照相比,减排率为9.1%。     

不同有氧固态发酵方式对酒糟腐熟过程的影响

从农业固体废弃物资源化利用角度出发,设计了以酒糟为原料,稻草秸秆、锯末粉和生石灰为填充料的高温堆肥体系,探索该堆肥体系的主要指标的动态变化。处理T3(酒糟+锯末粉+稻草秸秆+生石灰+菌种1)在第6天堆体温度达到56℃,持续12 d后温度降到55℃以下;在整个堆肥过程中,各处理的水分散失为13.82%~27.62%;处理T3 p H值在第9天达到最低,为5.1,随后缓慢上升且24 d后基本趋于7左右;处理T3碳含量在21 d后共减少10.15%,是未发酵前碳含量的21.39%;处理T3的全氮值在第6天达到最低,为2.51%,而后逐步增大至3.52%,处理T3 C/N最后稳定在10.58;处理T3在第4天后的发芽指数即达到50%以上,快速达到无害化腐熟标准。在本试验条件下处理T3有利于酒糟有机肥的快速腐熟进而达到安全无害化,是酒糟废弃物资源化生产有机肥的途径之一。     

休闲农业园区排泄物与绿化废弃物共堆肥效果研究

以处理后的粪便渣和园林绿化废弃物为堆肥原料,研究粪便渣与园林绿化废弃物不同配比及添加堆肥菌剂对共堆肥效果的影响。结果表明:各处理堆肥温度达到50℃以上持续14d左右,且EC值均在1.9mS/cm以下,符合堆肥无害化生产标准;各处理的pH值均呈升高-降低-升高的趋势,最终稳定在8.0~8.4之间,均达到堆肥腐熟的标准;堆肥完全腐熟后,各处理堆肥全氮含量依次为T4T3T2T1。发芽率指数(GI)测定结果表明,4个处理的堆肥腐熟度依次为T4T2T3T1。综合上述测定指标,以园林绿化废弃物与粪便渣混合比例为3∶5并添加堆肥菌剂的处理(T4)效果最好,不仅加快堆肥腐熟,降低堆肥的毒性,且提高了堆肥产品质量。     

养猪发酵床秸秆垫料的腐解特征

以秸秆作为养猪发酵床主要垫料,长期监测养猪过程中发酵床秸秆垫料腐解规律,以期为发酵床养殖科学管理和后期垫料肥料化利用提供理论依据.研究结果表明,随着时间推移,发酵床秸秆垫料pH值和电导率总体呈现上升趋势,垫料中铵态氮浓度随着时间上下波动较大,硝态氮逐渐增加并在240 d后趋于稳定;垫料中的总有机碳变化幅度不大,但是胡敏酸(HA)逐渐增加而富里酸(FA)逐渐降低,并导致胡富比(HA/FA)逐渐增加;秸秆垫料的种子发芽指数逐渐增加,经过1年后发芽指数达到55.82％,然而还未达完全腐熟阶段.可见,发酵床秸秆垫料虽然在养猪过程中经过一定腐熟,也能产生有利于植物生长的腐殖酸,但并未完全腐熟,必须经过无害化处理才能作为肥料用于农田.     

绿化植物废弃物与不同调理剂混合堆肥的效果研究

为研究绿化植物废弃物与不同调理剂混合堆肥的效果,设置空白对照(处理1)、添加尿素(处理2)、添加尿素和菌剂(处理3)、添加尿素、菌剂和烟气脱硫石膏(处理4)4个处理,进行为期197 d的堆肥试验。结果表明:尿素和菌剂对堆体的pH和EC值影响不大,烟气脱硫石膏能调节堆体的pH并提高堆体EC值;堆肥结束时,处理1的有机质分解效果不明显,处理2—处理4的有机质分解率依次为4.7%、5.8%、14.8%;4个处理的总养分在整个堆肥期间均呈上升趋势,堆肥结束时4个处理的总养分含量依次为4.07%、4.85%、5.31%和6.06%,均符合有机肥或有机基质相关质量要求;4个处理的终点C/N依次为22、17、16和12。添加尿素、菌剂、烟气脱硫石膏均能促进有机物质的分解,加速堆体腐熟,提高堆肥产品的质量,以处理4的堆肥效果最好。     

利用碳法滤泥和木薯渣生产有机肥

[目的]进行碳法滤泥和木薯渣堆肥发酵研究,为滤泥和木薯渣快速资源化利用提供参考依据.[方法]以碳法滤泥和木薯渣为原料,设3个处理进行好氧堆肥发酵：木薯渣单独发酵处理（T1,对照）、木薯渣和碳法滤泥干重比1∶1（T2）、木薯渣和碳法滤泥干重比2∶1（T3）,测定堆肥化过程中物料理化性质的变化情况.[结果]在堆肥过程中,T1处理由于初始pH较低,发酵过程受到抑制,在30d堆腐结束时,未达到基本无害状态,种子发芽指数（GI）＜50％,不能满足快速资源化处理的要求.堆腐结束时,T2处理和T3处理在55℃高温上维持时间均超过15d,水分含量均高于35％,pH升高呈弱碱性;导电率（EC）降至安全范围;有机质的降解率分别为52.68％和51.75％;总养分（N＋P2O5＋K2O）分别为：3.12％和3.31％;发酵过程中腐植酸含量呈下降趋势;20 d左右达到完全腐熟状态,GI≥80％;满足无害化指标标准要求.[结论]木薯渣与碳法滤泥干重比为1∶1或2∶1,经过20 d的堆肥发酵后均达到无害化的腐熟标准,有机质降解率高.堆肥产品质量指标基本符合国家有机肥的标准,可用作土壤底肥或是添加N、P、K等营养元素制成高质量的有机肥.     

过磷酸钙在病死猪堆肥中保氮效果研究

为研究不同比例的过磷酸钙添加剂对病死猪堆肥过程中氮素转化和保氮效果的影响,本试验将病死猪尸体、水稻秸秆按一定比例混合后,设置未添加（CK）、添加 5%（T1）和 10%（T2）过磷酸钙 3 个处理,进行了为期 30 d 的堆肥发酵试验。结果表明,各堆体大于 50 ℃的高温均能保持 10 d 以上,满足堆肥无害化的要求;添加初始物料鲜重的 5%和 10%的过磷酸钙对降低堆肥的 pH 值,增加堆肥的铵态氮、硝态氮、全氮含量均具有明显的效果。堆肥结束时,T1、T2 处理的堆肥产品的总氮含量分别比对照高 10.7%、10.1%,保氮效果显著。添加 5%过磷酸钙处理的堆肥产品在第 14 d 时种子发芽指数达 101.4%,高于对照,过磷酸钙促进了病死猪堆肥的快速腐熟。在病死猪堆肥中添加适量的过磷酸钙,可以降低堆体氮的损失,在堆肥工程中具有较广阔的应用前景。     

原位发酵床处理干旱寒冷区农村厕所粪污研究

为研究微生物原位发酵床处理干旱寒冷地区农村厕所粪污的效果,分析了发酵床垫料基本理化性质、营养成分以及微生物数量的变化情况,评价了发酵床垫料的安全性。结果表明,在体积大小约66 L的发酵床中,服务人数为4人·d^-1的F6和F7号发酵床垫料最高温度可达51.66℃和50.24℃。发酵床垫料的微生物以细菌为主,其数量在10⁹～10¹⁰数量级。不同服务人数的发酵床垫料含水率变化情况不同,但总体呈现先波动上升后下降的趋势。研究表明,试验结束时所有发酵床垫料的pH、总养分含量和有机质含量均符合《有机肥料》(NY/T 525—2021)的相关规定,并且EC值均在2.48 mS·cm^-1以下,盐渍化风险较小,F8、F3、F6和F7号发酵床垫料的种子发芽指数在80%以上,达到了腐熟的要求。除F1号发酵床垫料外,试验结束时其他发酵床垫料的粪大肠杆菌数和蛔虫卵死亡率均符合《粪便无害化卫生要求》(GB 7959—2012)中的限定值。     

腐熟剂对鸡粪堆肥过程中物质变化的影响

【目的】研究腐熟剂对鸡粪堆肥过程中堆料理化性质的影响,为畜禽粪便的工厂化处理提供参考。【方法】以取自郑州某养鸡场的鸡粪为供试材料,设计腐熟剂组(堆肥中添加了腐熟剂,其活菌数为2×1010 CFU/g)和正常堆肥发酵组(对照组,未添加腐熟剂)2个处理,测定发酵过程(0~40d)中2个处理鸡粪堆肥的温度、含水率、pH值、C/N和NH+4-N含量,并采用种子发芽指数对堆肥腐熟的毒害性进行评估,然后对发酵结束后2个处理鸡粪堆肥的养分含量进行测定。【结果】腐熟剂组鸡粪堆肥升温速度快,高温维持时间长;水分蒸发快,腐熟后的鸡粪含水率明显下降;发酵结束时,堆肥pH值维持在有利于微生物发酵的弱碱性环境。在发酵过程中,腐熟剂组的C/N在第20天时已小于20,达到腐熟。在发酵第35天时,腐熟剂组种子发芽指数达到80%,明显高于对照组。发酵结束时,腐熟剂组的堆肥臭味减轻,养分含量高于对照组。【结论】利用腐熟剂可以提高鸡粪堆肥发酵效率,减少堆肥养分的流失及对环境的污染。     

不同发酵辅料下牛粪腐解过程温度和养分的变化规律

为明确不同辅料对牛粪堆腐进程及养分转化的影响,向牛粪和秸秆的混合物料中分别添加尿素、油渣、豆饼和两种发酵剂进行堆肥发酵试验,监测发酵过程中堆体的温度,分析堆肥的酸度和氮、磷等养分的变化规律。结果表明:在堆肥过程中,发酵剂能够提高牛粪的堆腐温度,使堆体快速进入高温阶段,延长高温持续时间。随着堆肥的进行,产物的全氮含量增加,添加发酵剂尤其是自制的发酵剂,使氮素含量更高;降低了堆肥后期产物NH+4-N/NO-3-N的比值,使堆肥在第21 d达到腐熟标准(NH+4-N/NO-3-N≤0.5)。添加发酵剂还促进堆肥后期无机磷向有机磷转化,提高了有机磷/无机磷的比值。从保氮和腐熟综合考虑,添加不同辅料对牛粪的腐熟效果为自制发酵剂商品发酵剂豆饼油渣尿素。     

柑橘渣混合秸秆好氧发酵工艺

采用猪粪、牛粪或猪牛混合粪为微生物来源,利用柑橘皮渣提供养分,使微生物快速繁殖,以农作物秸秆调节水分进行好氧发酵生产有机肥料。结果表明,柑橘皮渣和农作物秸秆质量比约为(4~5)∶1,控制初始含水量为65%~73%,堆体高度为0.6 m,高温发酵期都在10 d以上,30 d可达到腐熟。由结果可知,适量添加天然磷矿石粉提高堆体初始pH值,腐熟快,肥效高。     

复合菌剂接种鸡粪堆肥的效应研究

传统自然堆肥耗时长,发酵不易完全腐熟。该研究将复合菌剂接种于鸡粪堆肥,旨在短时间内使堆肥达到完全腐熟。选用鸡粪为堆肥原料进行自然通风堆肥试验,研究了添加复合菌剂在堆肥过程中对温度、含水率、C/N比、NH4+-N、pH值、种子发芽指数等腐熟指标的影响。结果表明,相对于CK处理,复合菌剂能够快速提高堆料温度,使温度迅速超过50℃达到63℃,加快有机物料分解速率和堆料脱水速率,使含水率和C/N比分别降至20.20%和17.52,速递分别提高了33.28%、30.54%,促进了堆肥的腐熟、稳定;试验13 d时,NH4+-N降至0.19 g/kg,验证了复合菌剂使堆料完全腐熟;pH值下降至7.63偏中性,有效控制了氨气挥发和臭气产生,减少营养损失和环境污染;种子发芽率达到55.98%,堆肥达到腐熟指标,可以作为有机肥施用。添加复合菌剂有助于鸡粪堆肥发酵腐熟,显著缩短鸡粪发酵时间,对堆肥的科学生产具有重要指导意义。     

不同碳氮比条件对鸡粪和稻壳高温堆肥腐熟度的影响

不同C/N比条件是鸡粪和稻壳高温堆肥腐熟度过程的关键因素。试验通过控制鸡粪和稻壳的添加量调节堆体初始C/N(20、25、30 3个处理),研究不同碳氮比对堆肥过程中堆体温度、pH值、EC、C/N、腐殖酸等理化指标的影响，探索鸡粪和稻壳高温堆肥的最适C/N。研究结果表明，在堆肥过程中，各处理的C/N呈下降趋势，堆肥结束后3个处理最终C/N分别为14、17和18,除初始C/N为20的A1处理略低于标准，其余两处理均达到腐熟度标准。各处理的pH值先降低后快速升高最后又降低，堆肥结束后pH值分别为8.36、8.4和8.28,均满足堆肥产品标准。3个处理的GI值分别为52%、95.1%和76.6%,只有C/N为25的A2达到完全腐熟标准，而且A2处理的堆体腐殖酸含量也较高，因此建议鸡粪稻壳初始C/N比为25。     

填充物和初始pH值对猪粪堆肥效果的影响

以干猪粪、木屑、粗米糠作新鲜猪粪的填充物,测定其对猪粪堆肥的影响.结果粗米糠和木屑的效果相近,且效果都较好,既可达到高温堆肥的目的,又可缩短堆肥腐熟的时间,加快了猪粪的无害化处理进程.用过磷酸钙调节初始物料的pH值,其值在6.33左右时,可使新鲜猪粪发酵和发酵后半成品的pH值维持在相对较低、比较合适的范围内.     

菜田有机废弃物堆沤发酵的复合微生物菌剂筛选研究

针对高含水量菜田有机废弃物堆沤发酵筛选配伍复合微生物菌剂,通过对3种微生物菌剂的堆肥发酵效果对比研究表明院筛选出的复合腐熟菌剂堆肥效果最好,具有促进堆肥升温速度最快、温升高、复温时间短、高温期长等特点,并且水分挥发快,堆肥成品没有渗漏液析出和臭味,养分损失率最低,有效活菌数最多,可有效解决高含水量菜田废弃物单质堆沤发酵无害化处理的难题。     

养猪发酵床废弃垫料高温堆制肥料的研究

采用高温堆制的方法对养猪发酵床废弃垫料进行处理,研究了外源菌剂的添加对堆肥效果的影响。结果表明:添加外源菌剂可使堆体提前1 d进入55℃高温期;添加外源菌剂对堆体含水率、p H值、总氮、全磷及重金属含量影响不大;添加外源菌剂可以显著提高堆肥浸提液中大白菜的种子发芽指数,在堆制15、30 d后,处理组的种子发芽指数分别为88.33%、98.74%,对照组的分别为62.66%、84.93%。     

屠宰场污泥锯末混合好氧堆肥腐熟的最佳条件

为了无害化处理屠宰场污泥并提高其利用价值,对屠宰场污泥进行了锯末混合好氧堆肥腐熟试验,以种子发芽指数作为参考指标,研究了不同C/N值、初始含水率、通风方式对好氧堆肥腐熟度的影响。结果表明:随着堆肥时间的增加,不同C/N值的种子发芽指数均呈持续增加趋势,其中C/N为25的处理发芽指数、最高温度和最大pH值均最高,分别达114.3%、68.7℃和9.0,腐熟效果较好;发芽指数与最高温度正相关,最大pH值的变化与发芽指数的变化规律保持一致;原料初始含水率与微生物活动密切相关,直接影响堆肥腐熟效果,以含水率为55%的处理腐熟效果好;通风+翻堆的处理方式更利于堆肥升温和提高腐熟度。