以油菜秸秆为主要原料的有机肥发酵工艺研究

采用堆肥工艺将农作物秸秆转化为有机肥还田是秸秆资源化利用的有效手段。本文以油菜秸秆为主要原料,通过添加腐熟菌剂及调节发酵原料组分,研究油菜秸秆腐熟发酵最佳工艺。结果表明:腐熟菌剂、碳氮比及氮源对油菜秸秆腐熟发酵影响显著,其中油菜秸秆添加腐熟菌剂和15%菜籽枯,发酵物料碳氮比为25∶1,堆肥效果较好,发芽率指数为73.5%。     

味精废液对造纸污泥堆肥的影响试验

采用好氧堆肥方式,研究了味精废液对造纸污泥堆肥的影响,结果表明,以味精废液作为氮源,缩短了造纸污泥堆肥过程达到高温的时间,延长了高温持续时间,加快了堆肥含水量和C/N值的下降,加快了造纸污泥堆肥发酵进程,且味精废液作为氮源的效果优于尿素。     

玉米秸秆与牛粪袋装堆肥的发酵技术研究

为探索袋装堆肥发酵的最佳技术参数,选用玉米秸秆与牛粪为材料,以C/N、发酵菌剂和含水量3因素进行正交试验。结果表明:1)综合考察各项指标,以C/N为35～40∶1、VT-1000为发酵菌剂和含水量为55%～65%的组合(A3B2D3)对玉米秸秆与牛粪袋装堆肥发酵的效果最佳。2)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上升,堆肥毒性降低,腐熟度达到要求。结论:对秸秆与牛粪等废弃物采用袋装堆肥发酵能达到无害化处理的目的,实现废弃物的资源化利用。     

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.     

玉米秸秆与猪粪袋装堆肥技术研究

为探明玉米秸秆与猪粪袋装堆肥发酵的最佳技术参数,选用玉米秸秆与猪粪为材料,以C/N、发酵菌剂和含水量3因素进行正交试验.结果表明,综合考察各项指标,最优水平组合为A2B3D2,即C/N为25～35∶1,添加Bio发酵菌剂,含水量为40％～55％对玉米秸秆与猪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.说明采用袋装堆肥技术能有效地对玉米秸秆与猪粪等废弃物进行无害化处理,实现废弃物的资源化利用.     

玉米秸秆与粪水低温发酵不同阶段的堆肥质量评价

为科学地评价秸秆发酵进程,准确衡量秸秆低温下的发酵效果,本文采用投影寻踪方法对玉米秸秆与粪水在低温发酵不同阶段的堆肥质量进行评价。结果表明:随着发酵时间的延长,堆肥温度和氧化钾及总有机质含量先升后降,五氧化二磷先增后降而后又上升,其整体呈上升趋势,堆肥全氮含量和失重率逐渐增加,C/N和含水量逐渐降低。其中C/N经过30 d发酵后降低到19.83,堆肥达到还田要求。运用投影寻踪模型对堆肥不同时期发酵质量的综合评价结果说明,堆肥发酵综合质量随着发酵时间的延长而逐渐提高,第30天堆肥发酵质量最高,其函数投影值达到了2.432 3。本研究为解决高寒地区秸秆、粪污的消纳处理提供了可行的技术参考。     

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。     

有机肥分解及其对土壤有机碳矿化影响的模拟研究

以商品有机肥、油菜饼肥和秸秆堆肥三种不同种类有机肥为供试材料,采用土壤呼吸瓶装置进行实验室培养以模拟土壤施肥效应,测定三种肥料的有机碳分解动态变化量及其对土壤有机碳矿化的影响.结果表明,培养条件下三种有机肥的分解特性差异极大,油菜饼肥与秸秆堆肥在培养前25 d分解速率呈现快速升高后又快速下降的变化规律,其中C/N最低的油菜饼肥更加明显,而C/N最高的商品有机肥分解速率很低;三种有机肥料处理下的土壤有机碳累积矿化量存在极显著性差异(P＜0.01),大小顺序依次为油菜饼肥处理＞秸秆堆肥处理＞商品有机肥处理;培养结果运用农田土壤有机碳动态模拟模型,获得商品有机肥、油菜饼肥和秸秆堆肥的易分解比F分别为0.22、0.57和0.47及其一级动力学常数K1=0.019、K2=0.97×10-3、Ks=0.80×10-3(d-1);比对实验测定数据与模型模拟数据表明,当商品有机肥与含氮量最高的油菜饼肥混合比例为2:1时,就能极显著提高商品有机肥的分解率(P＜0.01);而秸秆堆肥与油菜饼肥1∶1混合时,亦能极显著提高秸秆堆肥的分解率(P＜0.01).     

猪粪堆肥快速发酵菌剂及工艺控制参数初步研究

采用L(934)正交设计在模拟发酵池中研究了辅料配比(秸秆添加量梯度为5%、7.5%、10%)、物料含水量(梯度为40%、50%、60%)、通风量(通风时长为10、20、30min)以及外源菌剂(空白、BN1菌剂、EM菌剂)等因素对猪粪堆肥效果的影响。其中BN1为课题组自制菌剂,在测定了菌种纤维素酶活性的基础上,作为外源菌剂接种猪粪堆肥。通过监测堆肥过程中各处理的温度变化,测定堆肥样品总养分含量、堆肥结束后的C/N,并进行感官分析等对堆肥效果进行加权评分。结果表明,猪粪堆肥最佳环境控制参数为秸秆添加量为5%,通风量为每立方米物料102m·3d-1,物料含水量60%,自制菌剂BN1能促进猪粪堆肥快速发酵。     

油菜秸秆速腐剂堆肥及其肥效试验

通过田间堆腐和堆肥水稻小区试验,研究了速腐剂在油菜秸秆上的应用效果。结果表明,施用油菜秸秆堆肥,具有促进水稻生长、提高产量、调节土壤酸碱度的作用,表现为株高增加,剑叶增长增宽,每穗粒数、实粒数和千粒重增加,增产幅度为4.7%～18.2%,当季农田土壤pH值提高0.3～1.0;用0.5～1.5kg/500kg速腐剂加0.7%尿素调节C/N比的方法进行油菜秸秆堆肥,比单用1.0kg/500kg速腐剂或单用0.7%尿素调节C/N比的方法,能较快促进秸秆腐解、养分释放,堆肥施用后具有提高土壤有机质和速效钾的作用;在用0.7%尿素调节碳氮比处理条件下,在0.5～1.5kg/500kg速腐剂用量范围内,随着速腐剂用量增加,秸秆腐烂越快,释放养分较多,产量提高,堆腐500kg油菜秸秆时用速腐剂1.5kg加0.7%尿素调节碳氮比的处理方法为最佳;秸秆速腐剂1.0kg/500kg用量条件下,加0.7%尿素调节碳氮比的处理方法比单用速腐剂的效果好。     

生物有机肥发酵参数优化研究

[目的]研究生物有机肥发酵参数的交互效应及最佳组合可优化生物有机肥生产工艺,提高肥料质量,减少生产成本。[方法]研究菌剂的投入量、C/N比、水分、pH值及其不同水平因素的正交组合对生物有机肥发酵过程中有益菌总量、水分、温度、酸碱度及速效氮含量变化的影响。[结果]菌剂加入量、堆肥中酸碱度、C/N比及水分含量4因素对堆肥的质量有一定的影响,且因素间有交互效应。4个因素对试验结果的重要程度依次为：菌剂加入量〉C/N比〉水分含量〉pH值。[结论]生物有机肥影响因素交互效应结果为以自制菌剂投入量为8 kg/t,pH值为7,C/N比为30,水分控制在50%左右的生产工艺参数为最佳组合。     

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。     

西瓜皮废弃物堆肥特性及腐熟度评价

以西瓜皮为原料,采用自然堆肥和人工堆肥,全面考察堆肥过程中与腐熟度有关的理化指标和生物学指标的变化,同时采用白菜种子发芽指数(GI)评价堆肥的腐熟度。结果表明:在堆肥熟化期内,堆肥堆体先升温后下降,55℃以上高温持续时间达5 d;pH值先减小后增大;含水率和C/N持续下降,C/N在30 d时达到16左右;总氮和总磷含量大体呈上升趋势;种子发芽指数指标先下降后不断升高。在自然堆肥过程中,GI与C/N呈极显著负相关,相关系数为-0.977;在人工堆肥过程中,GI与含水率和C/N呈极显著负相关,相关系数分别为-0.967和-0.933,而与总磷和总氮呈极显著正相关,相关系数分别为0.888和0.876。     

菌剂和辅料对核桃青皮堆肥进程及腐熟度的影响

以核桃青皮为主要原料进行好氧堆肥试验,通过添加玉米秸秆、牛粪等不同的辅料,并接种不同的菌剂,共设计10组处理,分析不同处理对温度、含水率、pH、EC值、发芽指数、有机质、C/N、TN、TP和TK等的影响,探究适宜堆肥的条件。结果表明,经过48 d的堆肥发酵后,添加菌剂的处理组高温阶段持续时间较长,pH降至8.5以下,EC值<4.0 mS/cm,发芽指数超过85%,已基本符合腐熟标准;此外,有机质的降解速率处理AB1、A1、AB2更高,分别为23.84%、21.85%、21.48%,处理AB1、AB2的T值更小,C/N的降幅最大,TN、TP、TK的增幅也较大。通过隶属函数分析法对各处理进行综合评价,得出处理组AB1腐熟程度更高,即在核桃青皮中添加玉米秸秆和牛粪并且添加菌剂1后堆肥效率快,养分含量高,更适用于实际生产,实现核桃青皮的资源化利用。     

平菇菌糠堆肥制备生物有机肥研究

以平菇菌糠和枯草芽孢杆菌为试验材料,进行60天的堆肥发酵,制备平菇菌糠生物有机肥。发酵过程中通过测定温度、pH、电导率、营养成分、C/N、腐植酸的含量变比,判断平菇菌糠有机肥的腐熟程度。结果表明,发酵后的平菇菌糠C/N为（15-20）：1、有机质质量分数46.31%、水分含量22.37%、酸碱度8.2、总养分4.70%、发芽指数81,均符合我国有机肥技术指标NY/T 525-2021的相关指标要求,可作有机肥用于农业生产。     

木屑基质化腐熟技术研究

[目的]寻找适合苗木生长的轻型基质材料。[方法]在木屑基质中添加不同氰源、不同微生物菌剂进行腐熟发酵试验,分析木屑基质理化性质的变化及有机质分解状况。[结果]腐熟后木屑易分解的有机质大部分分解,添加鸡粪为氮源的处理有机质含量由81．25％降到23．86％;C／N比降低,除添加尿素为氮源的处理外,其他处理均由初始的30：1降为15：1以下;理化性质有所改善,阳离子代换量增加。木屑基质在前5周腐熟速度最快,随后进入发酵速度相对缓慢的后熟阶段。添加鸡粪为氮源腐熟效果最好,不同的微生物菌剂对木屑腐熟效果影响不显著。室温对木屑基质发酵过程中温度变化影响不显著。[结论]以酵素菌为微生物菌剂、鸡粪为氮源的腐熟效果较好,理化性质优良,腐熟彻底。     

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。     

优化好氧发酵木屑添加量提升污泥再利用潜力

  目的  为了提升污泥在园林绿化方面的应用潜力，探讨填埋污泥发酵时最佳的木屑添加量，以期为工程应用提供参考。  方法  以杭州地区某填埋池污泥为主要原料，基于不同碳氮比(20、25、30)控制木屑添加量，分别配制了T₁、T₂、T₃共3组发酵物料处理，通过间歇式好氧发酵，分析了发酵过程中温度、pH、电导率、氮、磷、钾和重金属形态等理化指标的变化。  结果  发酵为典型中温发酵(30~45 ℃)，发酵过程中不同木屑添加量之间温度呈现差异显著(P＜0.05)，pH呈先升高后降低趋势，受木屑添加量影响显著(P＜0.05)；电导率受木屑添加量影响较小。发酵结束后，3组处理铵态氮损失率分别为30%、47%、42%，硝态氮增加了8.25、6.27、3.85倍，说明木屑添加量对氮素影响大。总磷增长率分别为7.0%、11.8%、10.8%，有效磷占比为8%、9%、9%，总钾占比为27%、36%、44%，有效钾占比为8%、12%、17%，其中仅T₁和T₂之间总钾呈现显著差异(P＜0.05)。铜的生物有效态分配率分别从初始的32%、38%、40%增加至72%、74%、74%，生物可利用态锌分别从84%、85%、86%增加至96%、98%、97%；不同木屑添加量下，生物有效态、可氧化态铜、锌分别呈显著差异(P＜0.05)；3组发酵物对植物生长均无毒性[种子发芽指数(I_G＞80%)]，但T₂毒性显著大于T₃毒性(P＜0.05)。  结论  发酵过程pH、氮、钾、生物可利用态铜、稳定态锌和种子发芽指数受木屑添加量显著影响(P＜0.05)，3组处理所检测的指标均符合GB/T 23486—2009《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》碱性土壤用泥限值标准，其中T₂处理的木屑添加量对发酵过程控制最具参考价值。图6表4参27     

马唐生防菌Col-68发酵条件的筛选

为了最大程度增强马唐生防菌Col-68在发酵过程中产孢能力以及次生代谢产物除草活性,试验以Col-68发酵滤液对马唐种子根、芽生长的抑制率为活性指标,综合不同培养条件下菌株产孢的差异,利用单因素筛选试验筛选出了适合该菌株发酵的不同司碳氮源、碳氮比及初始碳源适宜浓度.研究结果表明,在初始pH=6.5,每300mL锥形瓶装液120mL,接种100μL菌原液,28℃、160r·min-1震荡培养10d的最佳发酵条件下,菌株活性差异显著,以蔗糖为碳源时Col-68活性、产孢量以及对马唐根长抑制率最高,蔗糖浓度在30～50g·L-1时菌株产孢量以及对马唐根长抑制率较高,发酵最适宜利用的氮源为硝酸钠,最佳碳氮比则为2.5:1.0.同时,不同条件下的发酵滤液对马唐根生长的抑制率均明显高于对芽生长的抑制率.     

鸭粪与芦苇皮、水草高温好氧堆肥试验研究

以鸭粪为主要材料,添加芦苇皮、水草等不同调理剂进行高温堆肥试验,研究了不同配比条件下堆肥体系的温度、pH、C/N、种子发芽指数(GI)的动态变化及其对废弃物堆肥品质的影响。结果表明,鸭粪与芦苇皮混合堆肥效果最好,堆体升温快,4d达到50℃,高温维持时间为15d,最高温度达70℃,堆肥30d后,油菜种子发芽指数高达90.48%;鸭粪与水草混合堆肥效果较差,高温维持阶段仅8d,最高温度为57℃;纯鸭粪单独堆肥效果最差,16d达到50℃,高温维持时间为6d,最高温度仅为53℃,到堆肥结束44d,油菜种子发芽指数刚达到80.67%。4种混合配料堆肥产品全氮、全磷、全钾含量都有所增加,其中鸭粪与芦苇皮配比增加率最大,分别为15.90%、11.53%和29.94%。综合以上结果,说明添加秸秆类有机质含量较高的调理剂可加快堆肥的腐熟进程,同时减少营养元素的流失,利于养分的保存,保证了堆肥产品的品质。