含油污泥的堆肥处理对微生物群落结构的影响

采用堆肥方法处理含油污泥,评价堆肥处理对含油污泥中石油烃的去除效果,并采用Biolog方法和构建16SrRNA基因克隆文库的方法对处理过程中微生物碳源利用特征和微生物群落结构进行了研究。结果表明,含油污泥经过90d的堆肥处理,石油烃降解率达53.3%±9.5%,显著高于对照处理。堆肥处理可以显著促进石油烃降解,是一种处理含油污泥的有效措施。Biolog分析结果表明,堆肥处理的孔的平均颜色变化率（AWCD）显著高于对照处理,堆肥处理提高了土壤微生物代谢活性。主成分分析结果表明,对照处理和堆肥处理的微生物碳源利用特征明显不同,堆肥处理改变了含油污泥中微生物的代谢功能特征。对照处理和堆肥处理的16SrRNA基因克隆文库之间存在显著差异,对照处理的优势类群是γ-Proteobacteria,堆肥处理的优势类群是Bacteroidetes,堆肥处理显著改变了含油污泥中的微生物群落结构。Marinobacter和Alcanivorax是对照处理中的优势菌,可能与石油烃的自然降解过程有关,而Pusillimonas和Agrobacterium可能对堆肥处理中石油烃的降解起一定作用。     

不同C/N下鸡粪麦秸高温堆肥腐熟过程研究

用鸡粪与小麦秸秆为堆肥原料进行高温好氧堆肥试验,研究添加鸡粪对小麦秸秆高温好氧堆肥过程中堆体温度、pH值、碳氮比和养分等理化指标的影响,寻求鸡粪与小麦秸秆高温堆肥的最佳配比,为农作物秸秆快速资源化利用提供科学依据和技术指导。结果表明,鸡粪与小麦秸秆在C/N=25时堆体达到的温度最高,为62℃,达到最高温度所需的时间最短,为2 d。堆肥过程中各处理pH值变化基本一致,都是先上升后下降的过程。堆肥结束时A2处理C/N=14.4,NH4＋-N含量比最高时降低了76.2%,腐殖质比初始增加了50.2%,胡敏酸相对于最低点升高了160%,富里酸与堆肥前相比降低57.1%。堆肥结束时,全氮含量除A1处理有所降低外,其余处理均有所增加。各处理堆肥全磷、全钾、速效磷和速效钾含量在堆肥结束时比堆肥初始均有所增加。综合判断,鸡粪与小麦秸秆C/N=25进行堆肥较为适宜。     

有机废物堆肥中的微塑料污染:来源、相互作用及展望

微塑料作为新型污染物,近年来受到高度关注。堆肥作为一种广泛使用的有机废物处理技术,对微塑料具有一定的降解作用。目前,关于堆肥中微塑料污染的研究少之又少,但微塑料隐藏在堆肥中并随堆肥进入土壤环境的危害已初见端倪。一方面,微塑料改变堆肥微环境,影响微生物多样性,降低堆肥品质;另一方面,在堆肥过程中,微塑料降解释放内源性有毒物质,且其表面可吸附重金属和有机污染物等,可能导致复合污染效应。从堆肥产品中微塑料的污染情况、对堆肥的影响、堆肥对微塑料的降解作用与改良方法等方面进行了系统综述,结合不同种类微塑料在堆肥中的降解情况,提出目前可生物降解塑料存在的问题,展望堆肥中微塑料研究的未来发展方向。     

不同处理对高含水率奶牛粪便好氧堆肥的影响

针对奶牛养殖场粪便含水率高,堆肥处理成本高的特点,采用以干燥玉米秸秆为调理剂,在较高初始含水率条件下（70%～80%）,进行了强制通风堆肥槽和翻转式堆肥仓的对比试验,并且探讨了晾晒脱水作为预处理对堆肥效果的影响。结果表明,各处理堆体升温迅速,且均在50℃以上维持8～12d,满足堆肥无害化的卫生标准（GB7959—1987）要求。至堆肥结束时,各处理含水率均降至40%以下,C/N均降至20以下,WSOC均低于16g·kg-1,NH4＋-N含量均低于0.4g·kg-1;除采用堆肥槽在初始含水率为65%下堆肥NH4＋-N/NO3--N〉3尚未腐熟完全外,其他处理NH4＋-N/NO3--N均小于0.5,腐熟情况较好;所有处理的GI均大于50%,其中采用堆肥槽在较高初始含水率堆肥和晾晒预处理后堆肥GI已达80%,基本消除了植物毒性。采用较为开放的堆肥槽时,以玉米秸秆作调理剂,在较高的初始含水率条件下堆肥效果更好;以晾晒脱水作为预处理后堆肥,可减少所需调理剂的用量,节约了堆肥的成本。     

麦秆和羊粪混合高温堆肥腐熟进程研究

试验研究了添加不同比例的麦秆对羊粪高温堆肥腐熟进程的影响。结果表明, 羊粪高温堆肥时添加麦秆可缩短进入高温发酵阶段的时间, 减少氮素损失, 加快C/N降低速率。在堆肥过程中, 高温发酵层从中间向上下扩散; 有机质的下降速度在堆肥初期与麦秆比例呈正比, 在堆肥后期呈反比。堆肥结束时, 各处理堆肥全磷、全钾、速效磷和速效钾含量分别较堆肥初期提高2.29%~8.41%、12.51%~24.88%、1.77%~31.34%和5.03%~25.45%, 其中羊粪与秸秆6︰4处理的增幅均为最高; 速效氮含量较堆肥初期下降34.62%~14.10%, 其中6︰4处理降幅最小。在实际应用中, 羊粪与麦秆按体积比6︰4进行堆肥较为适宜, 腐熟速度最快, 若以种子发芽指数80%作为堆肥腐熟的评价指标, 则其腐熟速度比纯羊粪提高1倍, 28 d即可腐熟。     

水分含量对水葫芦渣堆肥进程及温室气体排放的影响

水葫芦经挤压处理后,容积减小、干物质含量提高,利于堆肥生产,但目前缺乏相关堆肥条件的研究。本文通过水稻秸秆与水葫芦渣以不同比例混合来调节堆体水分,探讨在65%、70%、75%、80%水分条件下堆肥效果及环境影响,以获得堆肥的最优水分条件。本试验为静态堆肥,动态监测堆体温度、pH值、碳氮养分和温室气体。结果表明,水分对堆体pH、胡敏酸(堆肥7 d)、富里酸无显著影响,对温度、水溶性碳、胡敏酸(堆肥50 d)、凯氏氮、硝态氮、铵态氮影响显著。其中75%水分处理升温能力最佳,堆肥6 d即达最高堆温(53.4℃);50 d时其凯氏氮、硝态氮、铵态氮显著高于65%和70%的水分处理(P<0.05);75%水分处理堆肥50 d与7 d相比,凯氏氮降低最多(21.1%),硝态氮增加最多(434%),铵态氮降低幅度最小(14.1%)。水分对CH4的产生无显著影响;但高水分促进CO2和N2O排放,75%水分处理的CO2排放能量最高,是其他处理的1.9~2.5倍,80%水分处理的N2O排放通量最高,是其他处理的3.9~23.1倍。综合考虑,水稻秸秆与水葫芦渣混合堆肥,堆体水分为75%较为适宜,能兼顾堆肥效率、品质和环境效益。     

生活垃圾堆肥过程中有机态氮形态的动态变化

利用接种不同外源微生物进行城市生活垃圾的堆肥试验,研究在堆肥过程中不同形态有机态氮组分的变化规律。结果表明,随着堆肥的进行,全氮与酸水解性氮含量均呈下降的趋势,其中外源微生物处理能加速全氮与酸水解性氮含量的降低,但至堆肥结束时,与不加外源微生物处理相比,并没有引起氮素的损失。氨基酸态氮含量则呈现先降低后增加的趋势,堆肥结束时,外源微生物处理氨基酸态氮含量明显高于不加微生物处理,表明外源微生物处理可促进氨基酸态的形成;酰胺态氮与氨基糖态氮含量有相同的变化趋势,各处理都是在堆肥的升温期、高温期增加,随着堆肥温度的下降而降低,在堆肥的腐熟阶段,则呈现较为平稳的走势。但相对于堆肥的不同时期,由于处理不同,酰胺态氮与氨基糖态氮含量有明显的差异,其中外源微生物处理酰胺态氮含量明显低于不加微生物处理,而氨基糖态氮则相反。     

城市污泥堆肥商品化应用问题的探讨

讨论了国内外城市污泥的各种处理方法的利弊 ,城市污泥土地利用的可能性和有效性 ;论证了城市污泥堆肥商品化的可行性和必要性 ,并对污泥堆肥商品化应用中的安全性及质量控制等问题进行了探讨。     

堆肥施用和牧草种植对煤矿复垦地土壤肥力的影响

为改善采煤沉陷复垦区表层土壤养分贫瘠、控制水土流失,2013年5月在新庄孜煤矿沉陷区复垦地施用四种堆肥(堆肥1、堆肥2、堆肥3、堆肥4)后,进行紫花苜蓿(Medicago sativa)单播,墨西哥玉米(Purus frumentum)单播和两种牧草混播种植试验,并在当年牧草生长季结束后(2013年11月)对改良地表土进行理化性质分析,并用主成分分析的方法进行土壤质量评价。结果表明:施加堆肥各处理均能有效增加土壤有机质、全氮、速效磷含量,分别比对照增加了26%~45%、6%~14%、138%~359%,施加堆肥再单播紫花苜蓿使土壤含水量和硝态氮含量分别增加了24%~37%和210%~338%;堆肥改良后种植墨西哥玉米,复垦区表层土壤全磷含量增加了18%~20%;堆肥改良后混播紫花苜蓿和墨西哥玉米使复垦区表层土壤的含水量和铵态氮含量分别增加了36%~54%、50%~105%。在各处理中,施用堆肥4加紫花苜蓿和墨西哥玉米混播处理对复垦地表层土壤改良效果最好。     

不同有机物及其堆肥与化肥配施对小麦生长及氮素吸收的影响

采用15N示踪技术,选用水稻土和灰潮土在宜兴进行小麦盆栽试验,研究了稻草、猪粪及其堆肥与化肥配施对作物生长及氮素吸收的影响。结果表明,在水稻土和灰潮土上,不同有机物及其堆肥与化肥配施分别比单施化肥增产4.46%～24.82%和1.01%～20.53%,稻草堆肥和猪粪堆肥配施化肥处理籽粒产量分别高于稻草和猪粪直接与化肥配施处理。稻草和猪粪堆肥后更利于作物吸收氮素,增加植物体内15N累积。两种土壤上15N回收率表现为相同配比的堆肥处理未堆肥处理单施化肥处理。随着小麦生育期的推进,土壤微生物量氮和矿质态氮含量均呈下降趋势,稻草和猪粪处理的微生量氮含量始终高于稻草堆肥和猪粪堆肥处理。有机无机肥配施处理土壤矿质态氮在小麦生育前期低于单施化肥,成熟期则高于单施化肥。整个生育期中,稻草堆肥和猪粪堆肥处理土壤矿质态氮含量分别高于稻草和猪粪处理。因此,有机物堆肥后与化肥配施更有利于提高产量,促进作物对氮素的吸收利用。     

生物滤池填料及工艺参数去除鸡粪堆肥臭气效果研究

为探讨利用生物滤池法去除鸡粪堆肥臭气的可行性,对生物滤池的填料组合、填料层高度、填料初始含水率及停留时间进行了筛选,并考察了生物滤池对挥发性有机物(VOCs)的去除情况.结果表明:生物滤池在处理鸡粪堆肥臭气过程中,以腐熟鸡粪堆肥和树皮组成填料、填料层高度为50 cm、填料初始含水率为50%以及停留时间为90.0 s的处理效果最佳;处理前后臭气中VOCs的分析结果表明,生物滤池对堆肥臭气中VOCs有很好的去除效果,处理后的堆肥臭气中VOCs的种类和浓度较处理前明显减少;比较堆肥臭气中氨和VOCs的总浓度后发现,氨所占的比例高达98.70%,说明用氨浓度来表示容器式鸡粪堆肥的臭气浓度具有可行性.就地利用鸡粪堆肥及树皮组合作为生物滤池填料去除鸡粪堆肥过程中的臭气具有很好的去除效果,可以在工厂化鸡粪堆肥中推广应用.     

堆肥预处理温度控制促进麦秸厌氧发酵产沼气

为阐释温度在堆肥预处理影响秸秆厌氧发酵产沼气中的作用,以麦秸为原料,研究堆肥不同升温阶段麦秸的厌氧发酵产气特性,并以麦秸堆肥的温度数据为基础,以灭菌后的麦秸为原料进行模拟堆肥（不同温度处理）,模拟堆肥后的麦秸进行厌氧发酵产沼气。结果表明,在堆温升至55℃前,麦秸干物质（TS）损失率为4.06%,当堆温升至55℃后麦秸TS损失率迅速增加,堆肥10 d后麦秸TS损失率达22.45%;堆肥后麦秸厌氧发酵产气速率并无明显提高,TS产气量随堆肥时间先增加后降低,以堆温升至55℃时麦秸TS产气量最大,为349.92 mL/g,较开始堆肥增加了7.56%,扣除堆肥造成麦秸有机物损失,堆肥预处理对麦秸产气量并无明显促进;当堆温超过55℃以上9 d的麦秸产气量仅为开始堆肥的66.58%。模拟堆肥的结果表明,不同温度处理对麦秸有机物损失、物质组成均有较大影响,模拟堆肥后麦秸半纤维素大幅降低了28.10%,TS产气量随处理温度、处理时间的增加先增加后降低,当处理温度为55℃时获得最大TS产气量,为342.36 mL/g,较未处理提高了8.35%;随着处理温度的提高和处理时间的延长,麦秸TS产气量逐渐降低。以上结果表明,堆肥预处理产生的高温对破坏秸秆物质结构、提高其厌氧生物转化性能有较大影响,当秸秆堆体温度升至55℃时应停止堆肥,进行厌氧发酵产沼气。该文可为堆肥预处理在秸秆沼气工程中应用提供参考。     

木质纤维降解复合菌剂促进堆肥腐熟研究

利用工厂化高温好氧堆肥方式,探究了具有高效降解木质纤维能力的微生物复合菌剂分别对纯秸秆和秸秆畜禽粪污混合物堆肥效率的影响。以纯秸秆和猪粪秸秆混合物为原料,设置空白对照、单菌处理和复合菌处理,评估堆肥过程中不同堆体温度、含水量、pH、有机质含量、发芽指数和养分等理化指标的变化对堆体腐熟效率的影响。结果表明,无论何种堆肥原料,相比空白和单菌处理,复合菌处理堆体均升温速率最快,高温期温度最高,后熟期降温最快。堆肥过程中,各处理p H无显著差异,变化趋势基本一致;各处理发芽指数(GI)不断提高,纯秸秆和秸秆粪污混合物为原料的接复合菌处理均在第25天高于接单菌处理,至堆肥结束时,接复合菌处理的发芽指数分别为93.45%和98.67%;随堆肥的进行,各处理有机质含量均处于下降趋势,至堆肥结束时,所有处理的有机质含量均高于450 g/kg;各处理的全氮、全磷、全钾含量在堆肥结束时比堆肥初始均有所增加,至堆肥结束时,以纯秸秆和秸秆粪污混合物为原料的接复合菌处理的总氮和总磷含量均显著高于其他处理。综上,相比于不添加外源菌和添加单一菌株,高效木质纤维降解复合菌剂的添加,能够有效促进堆肥的腐熟,提高堆肥效率...     

利用PCR-DGGE方法研究添加复合菌剂对堆肥微生物群落的影响

为研究接种复合菌剂对堆肥微生物群落变化的影响,以奶牛粪便和稻草为原料进行堆肥试验,设添加复合菌剂BLD（由3株木质纤维素降解细菌组成,经测序鉴定分别为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌属中未鉴定种）和不加菌剂两个处理,利用传统平板培养与聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）方法相结合研究两种堆肥处理对微生物群落演替的影响。结果表明,基于传统培养方式,微生物数量呈升高-降低-升高-降低的趋势,且细菌数量明显大于真菌数量;DGGE图谱显示,两种堆肥处理的条带数呈现与传统培养相似的变化趋势。接种菌株在堆肥初期成功定殖,高温期成为优势菌株,降温期优势逐渐减弱。接种菌剂增加了堆肥中细菌数量,提高了堆肥微生物群落多样性,从而促进堆肥微生物群落演替,缩短堆肥腐熟时间。     

堆肥反应器中硫磺对牛粪好氧堆肥的保氮效果研究

利用堆肥反应器严格控制堆肥条件,以牛粪和蘑菇渣为原料进行好氧堆肥,在堆肥过程中添加硫磺粉,研究硫磺对堆肥温度、pH、氮素转化、硫素转化和保氮效果的影响。结果表明,堆肥中添加0.5%硫磺粉（T1）对堆肥温度没有显著影响,高温期（≥50℃）维持5.5 d; 而添加1.0%硫磺粉(T2)能快速升温,但堆肥高温期维持时间4.6 d。添加不同量的硫磺粉均能显著降低堆肥pH,与CK比较差异显著。添加硫磺粉能大幅度增加铵态氮含量,至堆肥结束时,T1和T2处理铵态氮含量分别是CK处理的15倍和24倍,差异极显著; 还增加了堆肥有效硫含量,至堆肥结束T1和T2有效硫含量分别较堆肥初始增加35.7%和77.1%。整个堆肥过程总氮（TN）含量呈增加的趋势,堆肥结束时CK、T1和T2处理的TN含量分别达15.8、16.5和16.9 g/kg,T1和T2分别比CK处理增加4.4%和7.0%。说明在牛粪好氧堆肥中添加0.5%或1.0%硫磺粉,均可起到一定的保氮作用,可大幅度提高堆肥铵态氮和有效硫的含量,改善了堆肥养分品质; 而且添加1.0%硫磺粉效果好于0.5%硫磺粉。但是添加1.0%硫磺粉缩短了堆肥高温期,降低了种子发芽指数,不利于堆肥的无害化进程。     

两种微生物菌剂对烟草废弃物高温堆肥腐熟进程的影响

以烟草废弃物为主要原料,添加合适比例猪粪进行高温堆肥试验,研究了烟草废弃物堆肥体系中加入两种微生物菌剂（NNY、FB）后的温度、总氮（T-N）、NH4＋-N、C/N、种子发芽指数（GI）的动态变化及其对烟草废弃物堆肥产品品质的影响。结果表明,添加微生物菌剂缩短了烟草废弃物堆肥达到高温的时间,延长了高温分解持续时间,增加全氮含量,加快物料NH4＋-N和C/N比的降低速率,提高种子发芽指数（GI）,加快了烟草废弃物堆肥腐熟化进程。纯烟草废弃物单独堆肥,最高温度为43℃,GI最高为78.4%。添加微生物菌剂NNY、FB的堆肥处理都在堆肥2d后进入高温分解阶段（〉50℃）,高温持续时间分别为15、12d,较仅添加合适猪粪比例处理进入高温分解阶段时间提前2d,高温持续时间分别延长5、2d。至堆肥11d,添加微生物菌剂NNY和FB的堆肥处理种子发芽指数较纯烟草废弃物处理分别增加了185.5%和117.7%,较仅添加合适比例猪粪处理分别增加了41.4%和7.6%。添加NNY、FB微生物菌剂的处理可以显著增加烟草废弃物堆肥产品的N、P、K养分含量,降低堆肥容重,提高堆肥总孔隙度和持水孔隙度,改善了堆肥产品的品质。两种微生物菌剂对烟草废弃物高温腐熟效果较优。     

蚕沙堆肥技术研究进展

堆肥处理是蚕沙无害化、资源化利用的一种主要方式。对蚕沙堆肥系统和影响堆肥的主要因素,即含水量、温度、通风供氧、C/N比、堆肥产品大小、pH值等进行了综述。     

不同促腐菌剂对有机废弃物堆肥效果的研究

为了促进当地农业有机废弃物资源的循环利用,以牛粪、鸡粪、食用菌渣为堆肥原料并协调碳氮比为30∶1,添加不同的微生物菌剂进行堆肥,研究堆肥过程中的温度、pH值、全氮、铵态氮、硝态氮和发芽指数的变化趋势,比较不同菌剂处理在堆肥前后养分含量的差异。结果表明,枯草芽孢菌剂和EM菌剂处理堆肥初期升温快,发酵基和速腐剂处理堆肥初期升温相对缓慢;枯草芽孢菌剂处理高温阶段温度基本上维持在70℃上下,堆肥前后氮素损失率最大为33.18%,发芽指数最低,而EM菌剂处理的高温阶段温度维持在55~68℃,氮素损失率最小为10.73%,发芽指数在堆肥21 d为51.55%,达到了基本腐熟,堆肥35 d为84.27%,达到了完全腐熟,堆肥腐熟快于其他处理。因此,在利用牛粪等有机废弃物进行高温好氧堆肥过程中,需要选择具有多种微生物能够相互协调作用并适应高温堆肥的菌剂,并且菌剂用量适宜,以达到减少氮素损失,提高堆肥的效果。     

生物强化技术在污泥堆肥处理中的效果

为了探究生物强化技术在污泥堆肥处理中的优势,以接种量分别为0.2%和0.4%的复合生物菌剂研究对污泥堆肥的作用效果,分析了温度、有机质含量、铵态氮、硝态氮、重金属含量、蛔虫卵死亡率和种子发芽指数(GI)的动态变化,结果表明:接种复合生物菌剂处理较对照组(CK)对堆肥指标有一定的影响,能够提高堆体升温速率及延长高温持续时间、加速有机质的降解、促进铵态氮与硝态氮的转化、降低重金属含量、提高蛔虫卵死亡率、提高种子发芽指数,其中复合生物菌剂接种量为0.4%时作用效果较为明显,有利于污泥堆肥。     

浒苔堆肥化处理及对大白菜产量和品质的影响

以浒苔和玉米秸秆为主要堆肥原料,采用高温堆肥技术进行堆肥处理,并在大白菜生产中进行了试验研究.结果表明,浒苔+秸秆+EM菌剂堆肥处理50℃以上高温持续时间最长,达到19 d,优于鸡粪堆肥处理的高温时间,堆肥效果最好.有机物料腐熟剂可使堆体温度快速上升,主要保持在中温阶段发酵.浒苔堆肥对大白菜具有明显的增产作用,对其品质影响较小,肥效与鸡粪堆肥相当.施用浒苔堆肥可以减少化肥的施用量,避免养分淋失和对环境的污染.但浒苔堆肥施用量过大时可导致土壤pH值降低和土壤盐分含量提高.因此,浒苔堆肥在蔬菜生产中应用时要根据土壤理化性状确定施肥量,浒苔与秸秆或鸡粪混合堆肥作基肥施用时一般以不超过11.25 t/hm~2、单独施用浒苔(干),其用量以不超过5.6 t/hm~2为宜.