一体化好氧发酵设备研究现状与展望

好氧发酵是畜禽粪便资源化利用的有效途径之一,大规模好氧发酵处理工程在我国已取得快速发展。一体化好氧发酵设备适用于中小型规模养殖场粪污处理利用,不仅可以提高堆肥产品质量,还可以解决建设用地限制、降低建设成本,对于促进我国畜禽养殖废弃物资源化利用具有重要意义。但好氧发酵设备的研制在我国起步较晚,标准化、智能化、产业化水平仍然不高,通过对国内外立式、卧式一体化好氧发酵设备及翻抛、曝气、除臭等关键组成部分的研究发展现状进行综述,提出好氧发酵设备目前研究进展及存在问题,并提出研究重点。卧式好氧发酵设备多用于中小型养殖场,设备密闭,易于控制氧气供给和臭味物质排放,堆肥效果理想;立式好氧发酵设备广泛用于大型养殖场及堆肥厂内,处理能力大,但不易实现翻抛与曝气,堆肥质量仍有待提升。今后,应从智能控制、翻抛、高效除臭等环节进一步提升好氧发酵设备性能,提高有机肥品质和农业废弃物资源化利用水平。     

畜禽粪便肥料化及其在土壤改良中的应用综述

我国畜禽养殖由散户向规模化集中养殖转变后，养殖废弃物造成的环境污染问题仍较严重。畜禽粪便中富含N、P、K等多种营养元素和有机质，是重要的有机肥源。为了加快推进畜禽粪便的资源化利用，笔者首先分析了畜禽粪便随意排放带来的风险，然后介绍了当前流行的几种粪便资源化利用方式。我国目前对畜禽粪污的处理技术主要包括除臭和固液分离，资源化利用方面主要有厌氧发酵和肥料化利用，也有将畜禽粪便气化后作为能源利用的尝试，但因能源化利用成本较高而难于推广；肥料化利用操作简单、成本低，且应用效果显著。笔者着重阐述了畜禽粪便堆肥技术以及畜禽粪便肥料对土壤改良的效果，并提出今后应着重解决堆肥过程中重金属和抗生素污染问题，加强鸡粪、鸽粪、猪粪、牛粪等不同来源有机肥的系统性对比研究，以更好地推进畜禽粪便的资源化利用。     

城市果蔬垃圾处理现状及再利用对策

介绍了果蔬垃圾的特性,阐述了城市果蔬垃圾的处理方式,包括焚烧、好氧堆肥、卫生填埋、厌氧消化、固体发酵、生产饲料蛋白。鉴于几种果蔬垃圾处理方式的优点和不足,单一的堆肥化处理、厌氧发酵或固体发酵生产饲料蛋白处理不符合城市果蔬垃圾处理需要的现实情况,设计了一套以厌氧发酵、好氧堆肥和固体发酵生产饲料蛋白技术处理果蔬垃圾系统,该系统在实际使用过程中对果蔬垃圾减量化等作用显著。     

人粪便处理技术的研究进展

随着我国厕所革命的全面持续推进，人粪便的无害化处理、资源化利用已成为一个关注的焦点。文内综述了人粪便常见的处理方法，如好氧堆肥、厌氧发酵、昆虫转化等，并对外源添加物（如农业废弃物、菌剂等）在人粪便处理工艺上的合理运用进行总结。在此基础上，对人粪便的高效处理及利用提出展望，旨在为推进厕所革命和乡村振兴战略提供技术参考。     

微生物菌剂对堆肥发酵影响的研究进展

堆肥处理是目前实现畜禽粪便无害化处理及资源化利用的重要手段之一,通过接种高效微生物茵剂克服了传统堆肥处理方法诸多不足.对微生物菌剂在堆肥中的应用情况,微生物茵剂对堆肥各项指标、堆肥品质、重金属的影响以及在堆肥中的应用前景进行了综述,以期为养殖业废弃物的无害化处理及资源化利用相关研究提供一定的参考.     

玉米秸秆与鸡粪袋装堆肥技术研究

为探明玉米秸秆与鸡粪袋装堆肥发酵的最佳技术参数,选用玉米秸秆与鸡粪为材料,以C/N、发酵菌剂和含水量3因素进行正交试验.结果表明,最优组合是C/N为(25～35)∶1,添加VT-1000发酵菌剂,含水量为40％～55％;在该组合下,玉米秸秆与鸡粪袋装进行堆肥发酵的效果最佳.虽然堆肥发酵结束后的有机质含量略有下降,但全磷和全钾含量均有所增加,堆肥毒性降低,且达到了堆肥腐熟度的要求.采用袋装堆肥技术能有效地对玉米秸秆与鸡粪等废弃物进行无害化处理,可实现废弃物的资源化利用.     

库车市农业废弃物简易堆肥快速腐熟技术

本文以提高库车市农业废弃物无害化、资源化、加快堆肥效率为目标,从物料选择、堆肥发酵前准备、堆肥发酵关键参数、堆肥腐熟度判断等方面总结库车市农业废弃物简易堆肥快速腐熟技术,规范了农业废弃物简易堆肥腐熟中关键操作步骤和物料配比、水分等技术参数,对库车市农业废弃物简易快速堆肥腐熟做统一要求,以指导库车市各乡镇农业废弃物无害化、减量化和资源化,逐步实现变废为宝、节本增效的目的。     

基于文献计量的养殖废弃物肥料化研究进展

养殖废弃物肥料化是当前畜禽粪便无害化处理和资源化利用的主要方向,肥料化工艺主要包括传统堆肥、条垛式发酵、槽式发酵和反应器式发酵.无害化处理是畜禽废弃物肥料化成功与否的关键,而除臭保氮是肥料化生产过程中控制氨挥发及其他臭气排放、减少氮损失与保护资源环境的重要内容.采用文献计量学方法总结了近20年国内外养殖废弃物肥料化领域的研究过程及发展现状,分析表明了肥料生产设备化和智能化、氮素代谢机理及降解过程、抗生素和抗性基因去除技术等相关研究将成为未来热点.     

机械搅拌半干法厌氧发酵实验装置设计及试验

针对我国畜禽养殖粪便产出量大,对环境污染严重的现状,利用沼气发酵技术在畜禽粪便处理方面的优势,设计开发了一种实验室用机械搅拌半干法厌氧发酵实验装置,用于畜禽干清粪便等农业有机废弃物半干法厌氧发酵实验研究,其总固体(TS)浓度在15%～20%;与传统湿法厌氧发酵相比,半干法厌氧发酵工艺具有沼液产生量少,处理效率高等优点。该实验装置可实现自动定时搅拌、自动温度控制、连续进出料厌氧发酵产气,能够完成不同发酵影响因素对半干法厌氧发酵产气效果的影响等实验研究,为实验室畜禽粪便无害化处理技术研究提供一种新的研究手段。     

推广粪肥除臭技术净化生活环境卫生

畜禽粪便和垃圾堆肥发酵过程中产生大量恶臭气体,不仅对环境造成污染,还给人们生活带来非常不愉快的感觉,因此必须对畜禽粪便和垃圾堆肥进行除臭处理。文章简要介绍了畜禽粪便发酵散发臭气的主要成分,并介绍了畜禽养殖场和粪便处理场的除臭技术、生活垃圾等有机废弃物堆肥臭气消除方法及枯草、落叶、秸秆等农业有机废弃物堆肥臭气的消除方法。     

蔬菜废弃物、稻草与猪牛粪不同配比厌氧堆肥研究

将蔬菜废弃物、稻草以不同配比分别与牛粪和猪粪进行厌氧堆肥研究.试验对牛粪、猪粪分别设置了4种不同的配比,依次增加蔬菜废弃物的含量;采用厌氧发酵的方法进行堆肥,为提高发酵效果,在堆肥开始前接种了微生物发酵剂.分析了堆肥结束后的pH、EC、有机质、C/N比值、总氮、速效磷钾含量等指标.试验结果表明,猪粪处理的效果在氮含量、...     

猪粪生物发酵作有机肥及在设施蔬菜生产中的应用

为了解决无公害设施蔬菜生产中有机肥源不足及规模养猪场废弃物有效利用问题,提出猪粪快速堆肥在设施蔬菜生产中的应用技术,在安康市汉阴县联发农业科技开发有限公司养猪场及其设施蔬菜栽培基地进行了猪粪生物发酵试验和田间配方施肥田间试验,分析了猪粪生物发酵过程中各成分的变化及其与不同比例化肥配合施用对设施番茄产量和品质等方面的影响。结果表明,采用RW酵素对猪粪发酵处理,猪粪温度迅速升高,最高达66.9℃;至腐熟时含水量下降71.5%,有机质、全氮、全磷、全钾含量均有不同程度的降低,养分有少量损失。田间试验表明,单施发酵猪粪对设施番茄增产效果并不明显,发酵猪粪与化肥配合施用较单施化肥增产11.3%~12.9%,效果较显著;发酵猪粪不论是单施还是与化肥配合施用均能提高番茄果实的水溶性糖含量,降低番茄果实酸度,改善果实品质。猪粪快速堆肥与设施栽培中配方施肥技术相结合,是提高无公害设施蔬菜生产水平,保持生态环境持续发展的有效措施。     

棉渣堆肥过程理化性质变化及腐熟度评价

对新疆特色农业废弃物棉渣进行堆肥化处置,以牛粪为调理剂,采用人工翻堆的方法进行高温好氧堆肥试验,研究添加牛粪对棉渣堆肥发酵的影响,探讨堆肥过程中不同部位物料理化性质的差异,并依据发芽指数(GI)评价物料的腐熟程度。结果表明,添加牛粪可以加速物料升温,提高主发酵温度,缩短发酵时间,添加牛粪处理的T值(终点C/N与初始C/N之比)比对照组提前12 d降到0.6以下,且发酵后GI较高,对植物毒性较小。不同部位温度的变化,以中层升温最快,温度最高。中层总有机碳(TOC)下降速率和总氮(TN)上升速率最快,深层次之,表层最慢。深层易形成厌氧区,物料腐熟较慢,堆肥腐熟之前深层GI最低,完全腐熟之后各层之间理化性质无显著差异。     

蔬菜废弃物堆肥化技术研究

[目的] 为探讨蔬菜废弃物堆肥化处理的最佳有机物配比组合,及添加微生物菌剂对蔬菜废弃物堆肥化的影响,[方法]本研究利用碧奥兰堆肥箱作为堆肥发酵仓,以蔬菜废弃物为原料,通过添加水稻秸秆、杂草等材料调节含水量和C/N进行堆肥发酵试验。设置处理1(蔬菜+水稻秸秆)、处理2(蔬菜+水稻秸秆+杂草)、处理3(蔬菜+水稻秸秆+微生物菌剂)三个处理,测定各处理的温度、含水率、pH、C/N以及发芽指数( GI) 等指标的变化。[结果]结果表明：蔬菜废弃物可通过添加秸秆、杂草等进行堆肥发酵,实现减量化、无害化、资源化的目的。添加微生物菌剂的处理在堆肥的第37d即完成发酵进程,而未添加微生物菌剂的处理在同条件下需要50d。[结论]添加外源微生物能显著提高堆肥温度、延长堆肥高温时间、加快有机物质的分解速率、缩短堆肥发酵周期。同时添加微生物菌剂可以促进堆肥的腐熟,降低堆肥产品对植物发芽和生长的不良影响。     

畜禽粪便中兽用抗生素削减方法的研究进展

兽用抗生素具有显著的促动物生长、预防动物疾病的作用。随着集约化畜牧业以及配合饲料工业的不断发展,抗生素作为饲料添加剂在全球范围内已被广泛应用。我国畜禽养殖业对抗生素的依赖甚是严重,每年用于畜禽养殖的兽药抗生素超过了8吨,占抗生素总产量的一半以上。这些兽用抗生素并不能完全被动物体所吸收,绝大部分以原药或者代谢产物的形式随畜禽粪便和尿液排出体外,导致畜禽粪污中多种抗生素残留,最高浓度达到了183.50 mg·kg~(-1)。残留抗生素可能经各种途径进入土壤和水体环境中,一方面影响土著微生物的活性,另一方面引起抗性菌和抗性基因的产生和传播,给生态系统安全和人类身体健康带来巨大的负面效应。因此,充分、有效消减畜禽粪污中兽药抗生素十分重要而迫切。论文作者在总结大量文献的基础上,对国内外畜禽粪便抗生素的污染特点和赋存规律进行了系统介绍,并着重阐述了国内外畜禽粪便中兽用抗生素削减方法的最新研究进展,描述了畜禽粪便好氧堆肥和厌氧发酵的分类及工艺流程。在此基础上重点对好氧堆肥和厌氧发酵两种处理方式下畜禽粪便中兽用抗生素的去除程度进行了详尽、深入分析,同时对抗生素消减效果的影响因素进行了充分讨论。主要结论:好氧堆肥对土霉素、四环素、金霉素、磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、环丙沙星、恩诺沙星和泰乐菌素等主要类别抗生素的最高去除率可达65.5%—100%,去除效果受抗生素种类、初始浓度、添加方式、堆肥温度、供养方式、底物组成影响;厌氧发酵对氨苄青霉素、四环素、磺胺甲氧二嗪的去除可达100%,但几乎无法去除磺胺噻唑、磺胺二甲基嘧啶、磺胺氯哒嗪、泰乐菌素,去除效果受抗生素种类、浓度、发酵温度、污泥性质、混合速率和发酵时间影响。最后,对需要进一步开展的研究进行了展望,建议加强兽用抗生素的监管,制定相关的法规和标准,加速兽用抗生素替代物品的研发,减少源头污染;深入开展畜禽废弃物好氧堆肥或者厌氧发酵过程中抗生素降解产物及机理研究;筛选具有强降解能力的微生物作为菌剂,强化其对畜禽养殖废弃物中兽用抗生素的消减;深入研究好氧堆肥和厌氧发酵过程中抗生素和ARGs之间的相互关系,去除兽用抗生素的同时也加速ARGs的削减。     

禽畜粪便厌氧发酵产气特性研究

为研究不同畜禽粪便厌氧发酵产气特性,通过批次厌氧发酵实验分类分析5种畜禽粪便的成分、沼液变化及产气规律。结果表明,畜禽粪便碳氮比为6.03~13.43,发酵过程中5种畜禽粪便沼液pH值基本维持在6~7.5,且氨氮浓度小于1500 mg?L_^-1。畜禽粪便发酵周期在47~55 d,出现两个日产气量高峰,且第二个产气高峰(160~393.5 mL)明显高于第一个(137~200 mL)。研究表明,畜禽粪便不存在氨氮抑制,可作为发酵原料。     

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。     

基于工厂调研的堆肥原料种类和理化性质分析

为了解我国堆肥原料种类和理化性质,于2017-2018年对全国346家有机肥生产企业开展调研,采集堆肥原料样品并进行理化性质测定和分析。结果表明：累计采集动物粪便、作物秸秆、园林废弃物、蔬菜尾菜、农副产品加工副产物和餐厨垃圾等堆肥原料样品共36种523个,未采集到马粪、驴粪、骡子粪和圈粪。畜禽粪便氮磷钾总养分呈升高趋势,牛粪、猪粪、羊粪和鸡粪与20 a前相比分别增加27.4%、8.2%、1.7%和26.9%,其中氮增加幅度为-12.5%~19.7%,磷增加幅度为17.1%~56.1%,钾增加幅度为-8.2%~21.9%。不同原料N/P差异性大,畜禽粪便N/P普遍低于秸秆类。在过去的20 a间,马粪、驴粪、骡子粪和圈粪等不再是主要的堆肥原料。以畜禽粪便为主要原料的堆肥N/P与C/N呈显著正相关,堆肥时可通过调控C/N获得适宜的N/P,减少土壤磷素累积。     

促进堆肥二次发酵真菌在堆肥中的应用效果

【目的】二次发酵是实现鸡粪等养殖废弃物功能价值提高的关键阶段,本研究旨在将前期筛选得到的真菌应用于鸡粪堆肥的二次发酵阶段,探讨其促进二次发酵的效果并对其进行鉴定,为今后鸡粪的高值化与资源化利用提供理论依据和支撑。【方法】以鸡粪一次发酵产物为原料,添加实验室前期筛选的2株真菌（分别为FCM1和FCM3）进行二次发酵试验。共设置3个处理,分别为对照CK：原料中加入1%（体积L∶干物质量kg）无菌液体培养基;F1：原料中加入1% FCM1菌液;F3：原料中加入1% FCM3菌液。在二次发酵的不同时期,分析测定堆体温度、pH、电导率（EC）、铵态氮、硝态氮、种子发芽指数以及腐殖酸等指标。【结果】与对照相比,添加真菌主要促进了二次发酵阶段快速升温和腐殖化过程快速进行。与未接菌处理相比,真菌FCM3使堆料提前8 d进入升温期,真菌FCM1效果不佳,且在一定程度上延后了鸡粪堆肥的二次发酵。F3处理高温阶段（>50℃）持续了13 d,堆料的GI比对照处理提前25 d达到80%,且腐殖化程度较高（PHA=74.58%,PHA：胡敏酸/总腐殖酸）。相关分析表明,GI与pH、PHA显著正相关,与EC显著负相关。经形态和ITS rDNA测序等方法鉴定,FCM3为链格孢菌。【结论】真菌FCM3能够在一定程度上促进鸡粪堆肥二次发酵的进行,提高堆料的腐殖化程度。