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。     

添加秸秆对厌氧残余物沼渣堆肥影响的研究

文章以发酵废弃物沼渣和水稻秸秆为原料,设置不同的沼渣与秸秆比例进行堆肥,分析堆肥20天过程中物理、化学和荧光光谱变化的特征,探讨堆肥过程中添加不同比例的水稻秸秆对堆肥特性的影响。结果表明,试验组S4和S5含水率仍能达到40%,保湿效果好;试验组S4有机质降低了11.6%,高于其他试验组,其微生物活性最高;堆肥结束时,S4处理E465/E665(E4/E6)值(4.12)最小,三维荧光光谱Em红移距离(B区的Em移动20 nm,C区的Em移动10 nm)最大,其腐殖化和聚合程度最高。堆肥结束时,各试验组电导率稳定在1000~1300μs·cm-1之间,E4/E6降至4~7之间,堆肥达到腐熟。整体来说,添加秸秆有利于沼渣堆肥的腐熟,可为沼渣资源化利用和提高沼渣堆肥产品质量提供科学依据。     

生物炭对鸡粪好氧堆肥过程的影响

生物炭作为堆肥调理剂对于加快畜禽粪污好氧堆肥进程、增强堆肥品质和改良堆肥工艺具有重要意义。分别选用玉米秸秆和树叶与鸡粪混合进行堆肥试验。通过研究堆体温度变化、含水率、pH值、电导率,以及氮、磷、钾营养成分含量的变化,分析生物炭对堆肥过程的影响。结果表明,添加生物炭可有效缩短堆肥周期2~3 d。添加生物炭前期会使堆体pH值升高但对于最终堆肥产品并无太大影响。添加生物炭较未添加堆体的EC值降低,表明生物炭对于游离盐离子具有很好的固定作用。通过对堆体物料各阶段主要养分进行检测,添加生物炭堆肥中全氮、全磷和全钾含量均高于未添加组。其中MSA与LA总氮含量较MS与L分别增加0.35%和0.53%,表明生物炭具有较好的固氮效果。综合pH值、电导率、含水率等指标来看,生物炭作为调理剂促进了好氧发酵过程的进行,有利于提高堆肥品质。      

香菇废弃物堆制有机肥工艺优化

近年来,食用菌产业迅速发展,同时也产生了大量菌渣,造成严重的环境污染。用香菇菌渣、玉米秸秆和畜禽粪便作为原料制作有机肥,不仅可以实现菌渣的资源化利用,还可以制得廉价优质的有机肥料。优化了香菇菌渣制作有机肥的堆肥工艺参数,探究了原料粪便类型、初始碳氮比在堆肥过程中对pH值、温度和水分变化的影响,成功制作出符合国家行业标准的商品化有机肥产品。结果表明,猪粪、初始碳氮比为25∶1时,其堆肥发酵过程中温度、水分和pH值的变化最有益于堆制商品化有机肥。      

沼渣与餐厨废弃物、牛粪联合堆肥的腐殖化进程研究

为探究不同沼渣联合堆肥的腐殖化进程,以污泥沼渣、秸秆沼渣和醋糟为主要原料分别与餐厨废弃物、牛粪联合堆肥,进行堆肥过程中酶活性变化及堆肥前后腐殖化特征变化的表征。研究结果表明:秸秆沼渣堆肥过程中脱氢酶和脲酶活性随着堆肥进行呈先增加后降低的趋势,且保持较高的多酚氧化酶、纤维素酶活性,加速了有机物的分解和腐殖化;相比秸秆沼渣和醋糟,污泥沼渣在堆肥结束时脱氢酶和脲酶活性依然较高,分别为19. 25μg/(g·h)、6. 22 mg/(g·d),表明还存在部分不稳定有机物。经过30 d堆肥后,沼渣逐渐腐殖化,腐殖酸的分子量分别由堆肥前的2 024、3 284、2 090 Da变为堆肥后的2 061、3 929、3 990 Da。综上,基于多元参数表征能够为沼渣的高效资源化及其产品应用提供理论依据。     

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。     

调理料对猪粪好氧堆肥特性的影响试验

以猪粪为原料,添加质量分数为10%、15%、20%的小麦秸秆、玉米秸秆、木屑3种调理料进行好氧堆肥试验,5d人工翻堆一次。结果表明：以小麦秸秆和玉米秸秆为调理料的堆置效果比其他调理料效果更好。提高经过处理的玉米秸秆比例能获得更好的堆肥效果,当增至20%,能获得比以小麦秸秆为调理料更佳的堆肥效果;而以小麦秸秆为调理料的好氧堆肥的最佳比例为15%;小比例的木屑堆肥效果相对次之。     

添加矿物质对猪粪好氧堆肥中有机物降解的影响

为了探讨添加矿物材料对猪粪堆肥过程中有机物动态变化的影响,通过好氧堆肥的方式向猪粪和玉米秸秆粉混合物料中添加干质量分数为2.5%的粉煤灰、膨润土和风化煤等矿物质,用化学分析和红外光谱技术相结合的方法,对90 d好氧高温堆肥过程中有机质的动态变化特征进行了研究。结果表明:添加粉煤灰、风化煤或膨润土对猪粪堆肥的堆体温度变化均无明显影响,堆体温度能迅速升至近70℃,并维持在55℃以上超过7 d,达到高温堆肥的温度要求;随着堆肥时间的延长,各处理中总有机碳(TOC)和水溶性有机碳(WSC)含量均呈现出逐渐降低最后趋于相对稳定的趋势,但添加粉煤灰、风化煤和膨润土处理,能促进有机质的降解,促进能力依次为粉煤灰、膨润土、风化煤;添加粉煤灰、风化煤和膨润土等矿物质有利于猪粪堆肥的腐殖化过程进行,堆肥过程的雪里蕻种子萌发指数(GI)与WSC显著负相关、GI与胡敏酸的百分比(PHA)和腐殖酸聚合度(DP)显著正相关;红外光谱数据显示,在好氧堆肥过程中,含有—OH、—CH3和—CH2基团的化合物相对减少,而含有—CO、C—O—C、—COO基团和含芳香环类物质的含量逐渐增加,堆肥有机质降解可持续至60 d以后;添加粉煤灰、风化煤和膨润土会影响堆肥初期GI增加,但经过90 d好氧堆肥后,雪里蕻种子的GI均能大于0.5,所有堆肥处理均基本达到腐熟水平。     

飞灰添加量对沼渣、牛粪共堆肥的影响

为改善沼渣、牛粪共堆肥低磷和低钾等问题，向共堆肥肥堆中添加生物质飞灰，对堆肥过程中堆体理化特性进行分析。选取飞灰添加量为8%、12%、20%和25%，按四分法每10天取样记录含水率、电导率、总碳、总氮、总磷和总钾等变化，分析研究飞灰添加量对沼渣、牛粪共堆肥的影响。结果表明：当飞灰的添加量由8%增加到25%，堆体的含水率增加，但是当添加量超过12%时，对含水率影响不大，最终维持在58%左右；飞灰中的碱金属等物质的存在，中和好氧发酵过程产生的酸，提高堆体的pH值，同时还提高堆体的电导率，改善堆体的发酵环境；飞灰中的生物炭和钾等成分提高堆体的总碳和总钾含量，60天腐熟后，堆体的总碳含量由37.37%增加到47.81%，总钾含量最大值为35.74 g/kg，但是对总氮和总磷含量的影响不明显。然而过高的飞灰添加量会抑制微生物的生长，从而降低发酵速率和产品质量。     

金针菇菌渣堆肥生产有机肥的研究北大核心

食用菌菌渣的资源化利用可以减少其对环境造成的污染。堆肥是食用菌菌渣资源化利用的有效方法。本文在微生物强化(M)和自然条件(CK)下对金针菇菌渣进行堆肥,研究堆肥过程中的有机质、电导率(EC),N,P,K及有效N,P,K的变化。结果表明微生物强化堆肥效果优于自然条件的堆肥效果。接种复合菌剂的处理M1(菌剂+猪粪)及M2(菌剂+硫酸铵)可使堆内温度迅速上升至50℃,而CK条件下最高温度只有42°C。经过35 d堆肥,接种菌剂处理的M1和M2的总养分,有机质含量,p H值和外观形态等指标均达到有机肥料的标准(NY525-2002)。从外观形态、发酵温度、持续时间及有机肥养分含量看,M1处理的菌渣腐熟效果最佳,而自然条件堆肥CK的菌渣尚未腐熟。     

粉煤灰和猪粪好氧混合堆肥过程中养分转化研究

以猪粪为堆肥原材料,以玉米秸秆粉为调理剂,并添加干质量分数为0、2.5％、5.0％、7.5％和10％的粉煤灰进行90 d好氧堆肥,研究不同用量粉煤灰对猪粪堆肥过程中养分转化的影响。结果表明：添加粉煤灰能提高堆体的pH值,但在后期对电导率（EC）的增加有一定的抑制;碳氮比随着堆肥时间的延长而降低,而总氮（TN）则相反;当粉煤灰质量分数达10%时,在60d后堆体TN明显降低;添加粉煤灰对NH+4-N无明显影响,而所有添加粉煤灰均会抑制堆肥中NO3-N 的生成,且与粉煤灰用量呈正相关;添加粉煤灰对总磷（TP）和总钾（TK）的影响不大,但会抑制雪里蕻根部的生长。结合发芽率试验结果可以认为,90 d的试验中所添加的粉煤灰对猪粪堆肥的腐熟没有影响。     

木醋液对牛粪好氧堆肥理化特性与育苗效果的影响

传统的牛粪好氧堆肥作为育苗基质利用,其育苗效果差,加入调理剂是改善育苗效果的重要手段。为研究木醋液对牛粪好氧堆肥物料理化特性及育苗效果的影响,以牛粪、小麦秸秆为原料,木醋液添加量为0、1%、3%、5%,在自主设计的小试堆肥反应器中进行好氧堆肥试验。选取黄瓜为指示植物,使用堆肥腐熟料进行育苗试验。结果表明：随着木醋液添加量的升高,堆肥物料的含水率、总氮含量、总磷含量、K+含量及有机质降解率呈现上升趋势,pH值、电导率呈现下降趋势;低浓度（添加量1%）木醋液可促进纤维素、半纤维素的降解,发芽指数最高,为79.17%,且1%木醋液处理组的壮苗指数最高,为0.0449g,显著高于其他3组（P＜0.05）。     

基于香菇废弃物堆制有机肥的研究

近年来,我国食用菌产业迅速发展的同时产生了大量的菌渣,造成严重的环境污染。本研究用香菇菌渣、玉米秸秆和畜禽粪便作为原料制作有机肥,不仅可以实现菌渣的资源化利用,还可以制得廉价优质的有机肥料。本研究主要研究利用香菇菌渣制作有机肥的堆肥工艺参数优化,探究了原料粪便类型和初始碳氮比对堆肥过程中pH、温度和水分变化的影响。本试验成功的利用香菇菌渣制作出符合国家行业标准的商品化有机肥产品,并发现粪便类型为猪粪、初始碳氮比为25:1的配比堆肥发酵过程中对温度、水分和pH变化的影响,最有益于堆制商品化的有机肥。     

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。     

不同牡蛎壳粉添加量对沼渣堆肥有机质降解及氮损失的影响

针对沼渣堆肥过程中存在的,嗜热期短、堆肥周期长、有机质降解率低,以及大量氨挥发造成氮素损失等问题,该研究利用牡蛎壳粉作为沼渣堆肥的添加剂,比较不同牡蛎壳粉添加量在连续高温堆肥情况下,对有机质降解和氮素损失的影响。结果表明,牡蛎壳粉的添加有效改善了堆体孔隙度、含水率和酸碱稳定,提高了微生物的呼吸速率,有机质降解率提高了3.8%~29.57%,其中20%牡蛎壳粉添加量最优,降解率为38.75%;牡蛎壳粉的添加可有效吸附NH~+_4和NH_3,与对照组相比,10%,15%和20%湿重添加量的氨排放依次减少了25.32%,31.56%,55.69%,以20%牡蛎壳粉添加量效果最佳。牡蛎壳粉的添加可为硝化反应提供更多铵氮底物,转化为NO~-_3,提高了堆肥产品的质量。     

玉米秸秆及其发酵沼渣热解动力学研究

为研究厌氧发酵过程对秸秆类生物质热解特性及动力学的影响,以玉米秸秆及其厌氧发酵沼渣为研究对象,分析了二者热解特性,分别采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和Starink法对热解活化能分布进行研究,并结合Malek法对其主要热解阶段的最概然机理函数进行了探讨。原料基本特性分析结果表明,玉米秸秆经过厌氧发酵后,挥发分含量减少19.48%,固定碳含量增加27.87%,半纤维素与纤维素相对含量分别降低了39.94%与30.96%,木质素相对含量增加了109.14%。热重试验结果表明,与玉米秸秆相比,发酵沼渣最大失重速率减小,且残炭率较高。对二者热解动力学分析结果表明,发酵沼渣的活化能主要分布于91~130 k J/mol之间,低于玉米秸秆原样;二者机理函数可采用两阶段理论描述,当转化率小于0.6时可由反应级数n=2机理模型进行描述;当转化率大于0.6时,玉米秸秆更符合圆柱形对称三维扩散机理(D4),发酵沼渣更符合球形对称三维扩散机理(D3)。本研究为发酵沼渣热解制备生物燃料工艺条件优化和工业化应用提供了理论依据。     

玉米秸秆颗粒燃料抗结渣剂效果的比较

为解决秸秆类生物质颗粒燃料的结渣问题,通过在玉米秸秆中分别添加4种添加剂,对其结渣率、灰熔融特性、燃料特性等开展试验研究,并进行验证试验。结果表明,添加质量分数3%的MgCO3、CaCO3、Al2O3添加剂均可有效改善结渣效果,其中MgCO3的抗结渣效果最好,结渣率近似为零;CaCO3添加剂结渣率低于10%,抗结渣效果性价比最高。同时,添加添加剂对燃料的燃烧性能无明显影响。这为解决玉米秸秆等生物质固体成型燃料的结渣问题提供了技术依据。     

玉米秸秆复配基质对黄瓜幼苗生长发育的影响

为探索玉米秸秆替代传统基质草炭的可行性,以"中农19号"黄瓜为供试材料,将玉米秸秆、草炭、沼渣、蛭石、珍珠岩等按不同体积比混配制成育苗基质。通过电镜扫描和能谱分析对玉米秸秆和草炭的形貌特征及元素组成进行分析比较,并进行穴盘育苗试验,研究玉米秸秆对基质理化性质和黄瓜幼苗生长的影响。结果表明:添加玉米秸秆对基质的容重、总孔隙度、有机质含量、p H值和电导率EC等理化性质有改善作用;将玉米秸秆按照适宜的体积配比代替草炭和沼渣育苗时,对黄瓜幼苗的生长发育有促进作用。试验表明,与对照组CK1(草炭25%、沼渣25%、珍珠岩25%、蛭石25%)相比,T1(秸秆10%、草炭20%、沼渣20%、珍珠岩25%、蛭石25%)和T2(秸秆20%、草炭15%、沼渣15%、珍珠岩25%、蛭石25%)更适宜作物生长,种子萌发40 d时,T1组黄瓜幼苗的株高为(8.61±0.34)cm、茎粗为(4.34±0.27)mm、叶绿素相对含量为(37.40±2.15)SPAD、叶面积为(60.21±1.69)cm~2、根系活力为(118.306±30.611)TTFμg/(g·h),均显著高于对照组CK1。因此,玉米秸秆对黄瓜幼苗的生长具有一定的促进作用,可代替部分草炭用于育苗基质的配制。     

高固厌氧消化后的秸秆沼渣与褐煤共制备生物质型煤研究

生物质是可再生能源,合理利用生物质资源,不仅可以实现二氧化碳减排,还可以产生能源。文章以高固厌氧消化(HS-AD)后的秸秆沼渣和褐煤为研究对象,采用中心复合实验设计对影响沼渣型煤的工艺条件进行分析,最后对成型后的生物质型煤进行热重分析,以考察其作为燃料的燃烧特性。结果发现,如果对沼渣型煤的抗压强度要求为700N,最优工艺条件为成型温度为145℃,沼渣含量为23%,保压时间为120s。热重研究发现,生物质型煤热解过程表现为4个阶段,在第3个阶段,生物质型煤发生大规模热解,其中沼渣型煤的质量减少量在20%~30%,玉米秸秆型煤的质量减少量在30%~40%。升温结束后,沼渣型煤和玉米秸秆型煤的质量减少量分别为35%~45%和45%~55%。生物质型煤热解过程为褐煤与生物质的分阶段热解过程,与生物质和褐煤单独热解相比,其特征温度有偏差,在热压处理后褐煤与生物质热解过程可能存在协同作用,有助于褐煤转化。     

啤酒厂污泥与棉籽饼袋式堆肥及效果

为快速高效无害化处理啤酒厂污泥,对啤酒厂的污水污泥进行微好氧堆肥发酵处理工艺进行了研究,重点研究了啤酒厂污水污泥袋式堆肥过程中温度、含水率、pH值、腐殖酸、有机碳、全氮、水溶性有机碳、发芽指数等参数的变化规律。结果表明：采用棉籽饼作为啤酒厂污水污泥的调理剂,将啤酒厂污水污泥与棉籽饼按照质量比4︰1的比例（添加质量分数为0.5%的尿素,调节C/N为30︰1,含水率为60%）进行混合后,每袋50 kg进行打包后封口发酵,21 d后出料松散且无臭味,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了国标要求。该研究为建立快速高效处理啤酒厂污泥新工艺提供了技术依据。