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。     

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。     

牛粪堆肥过程中的物质变化及腐熟度评价

为研究牛粪堆肥过程中的物质变化及有机肥的腐熟程度。选用条垛式堆肥方式,采用肉牛牛粪和玉米秸秆混合高温堆肥发酵,研究堆肥过程中物料及腐熟相关指标的变化情况。结果表明,随着堆肥时间的延长,堆体颜色逐渐变深,臭味变淡,颗粒松散度变大;堆体含水率随温度变化呈下降趋势,pH跟微生物活动相关,呈上升趋势;堆体的C/N比值从初始的34.5降至堆肥结束时的22.16;敏感试验材料青菜种子的发芽指数至堆肥结束时达最大值(96.55%),物料营养平衡指标及植物毒性指标均达腐熟标准。4∶6的物料比,并配以高效的生物发酵菌,30d即可达腐熟要求,大大缩短了牛粪自然堆肥时间,有效提高了牛粪资源化利用的效率。     

高邮市水稻、蔬菜粪肥还田技术模式

<正>一、水稻“腐熟粪肥+配方肥”技术模式1.前期处理利用畜禽粪污与农作物秸秆等农业有机废弃物进行发酵堆肥。采用条垛式或槽式翻抛发酵工艺,在有机物料中添加0.1%～0.2%的腐熟菌剂,利用好氧翻抛设备翻抛增氧,当堆肥温度达55～70℃时进行翻抛。堆肥所需天数取决于温度、水分和腐熟度等,夏天一般15～25天,     

不同腐熟剂对牛粪好氧堆肥的影响

[目的]研究不同腐熟剂对牛粪好氧堆肥的影响.[方法]分别向鲜牛粪中添加一定量的菌剂、秸秆、蚯蚓,以牛粪自然堆肥为对照,通过在堆肥过程中对温度、pH值、含水量、微生物总数以及表观特征的动态测定[结果]接种微生物菌剂能明显促进堆体内好氧发酵,提高堆体升温速度,加快堆肥进程.其中加菌剂的处理堆温比对照高16.6℃,使堆肥高温期提前4 d出现.但加秸秆的处理最高堆温未达到50℃,整个堆肥未达到腐熟.加野生蚯蚓的处理在堆肥第3 d所有蚯蚓死亡,说明野生蚯蚓不适合牛粪堆肥.[结论]整个堆肥全过程中加菌剂的处理微生物总数最大.这些表明向牛粪中添加一定量的菌剂可加快堆肥进程,缩短堆肥周期.     

不同有机物料腐熟剂对农业废弃物堆肥腐熟效率的影响

为提高农业废弃物资源化利用效率,选择6种不同有机物料腐熟剂进行牛粪和棉花秸秆的堆肥试验,监测堆肥温度、pH值、碳氮比、含水量、种子发芽指数等指标.结果表明:添加有机物料腐熟剂后,堆肥沤制初期升温快,堆肥沤制后期腐熟效率高;添加有机物料腐熟剂能缩短堆肥腐熟周期;根据试验结果和使用成本判断6种有机物料腐熟剂性价比,以四川绿微公司生产的有机肥发酵剂和鹤壁人元生物公司生产的促腐剂应用于牛粪和秸秆堆肥发酵效果较好.     

牛场有机废弃物生物处理及有机无机复混肥生产技术

针对牛粪水分含量高、粗纤维素多、难发酵等问题,研制出一种高效生物发酵菌剂,对牛场有机废弃物进行高效生物堆肥化处理。通过对堆肥的稳定度和腐熟度的深入研究,总结出一套完整的堆肥技术。根据发酵牛粪的特点,设计了一套完整的有机无机复混肥生产工艺。在此基础上,根据生产工艺要求选用配套设备,有机无机复混肥料的配方根据用途和土壤条件确定。     

不同发酵菌剂对牛粪堆肥效果的影响

为评价筛选出的发酵菌剂对牛粪堆肥效果的影响，采用高温好氧堆肥和隶属函数法，分析堆肥发酵堆体温度、种子发芽指数、堆肥产品的理化指标。结果表明，添加发酵菌剂能够促进堆肥升温、提高堆肥种子发芽指数，不同菌剂处理升温速度、种子发芽指数、养分含量存在差异，BJ2、HN1和NX2 3种发酵菌剂发酵效果较好。     

秸秆不同细碎程度对牛粪好氧堆肥化过程的影响

利用细碎程度不同的秸秆作为调理剂进行了牛粪好氧堆肥化试验。结果表明,与牛粪好氧堆肥时,细小的秸秆作为调理剂,堆体升温快,高温持续时间长,水分下降迅速,堆料能够很快的满足腐熟度指标,有利于加快堆肥的进程,提高堆肥效率。     

高温好氧发酵堆肥处理技术研究

结合好氧发酵的经验,阐述了目前好氧发酵堆肥技术的现状,同时对高温好氧堆肥工艺的工艺流程、技术原理和运行参数进行了总结和分析。经过好氧堆肥处理可使废物减量化、稳定化和无害化,并进一步进行资源利用。     

翻堆次数对牛粪高温堆肥的影响

研究了翻堆次数对牛粪高温堆肥的影响。试验共设3个处理,分别为3 d翻1次、6 d翻1次9、d翻1次。结果表明,3 d翻1次和6 d翻1次的堆肥比9 d翻1次的堆肥升温快、温度高、种子发芽率高。但3 d翻1次的劳动强度大,因此,在牛粪堆肥实际操作中,翻堆次数以6 d翻1次较为合适。     

城市污泥堆肥过程中纤维素降解菌的筛选及鉴定

以哈尔滨市文昌污水处理厂的脱水污泥为试验材料,以稻壳作为调理剂,采用自行设计的卧式旋转式污泥好氧发酵装置对污泥好氧发酵过程中纤维素分解菌的筛选进行研究。从城市污泥堆肥的升温阶段分离得到两株纤维素降解真菌,通过形态特征观察、rDNA-ITS序列分析结果表明,两菌株分别为尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和脉孢菌(Neurospora sp.),编号为B、E。对两株真菌的纤维素降解特性的研究表明,在以滤纸为唯一碳源的液体培养基中,第10天滤纸失重率分别达到了53%和39%。     

碳氮比对牛粪好氧堆肥过程的影响

文章利用牛粪和玉米秸秆进行堆肥试验,研究碳氮比(C/N)对堆肥过程中温度、水分、pH、粪大肠菌值、蛔虫卵死亡率、GI值和堆制周期的影响。结果表明,C/N比的适当降低并不影响牛粪和玉米秸秆的堆肥,而且C/N比的下降(由27:1降到24:1),可使牛粪的处理量增加近一倍。但C/N比过低,堆料中牛粪所占比例增大,会使堆料的容重增大而不利于堆体的通风,导致堆体温度过高且高温持续时间过长,造成有机质的过度分解,从而影响堆肥的质量。     

麦秸和奶牛场废弃物联合堆肥试验

设置小麦秸秆和奶牛场废弃物联合堆肥试验,以评估其消纳养殖废水与制作商品有机肥的可行性。试验用麦秸分别与沼渣、沼液、牛粪、粪水混合堆肥,以小麦秸秆并用尿素调节碳氮比为35∶1的处理为对照。结果表明,各处理堆体温度50℃以上持续时间分别为30 d、17 d、41 d、12 d和24 d,均已符合堆肥卫生标准要求的高温天数;堆肥过程中麦秸分别与沼渣、沼液、牛粪、粪水混合堆肥及对照的有机碳含量分别下降了14.00%、5.50%、15.80%、4.45%和10.70%;堆肥过程各处理氮、磷、钾含量逐渐增加。堆肥结束时,各处理有机质含量介于590.28 g/kg与701.86 g/kg之间;氮磷钾总养分含量介于46.54 g/kg与89.45 g/kg之间,其中麦秸与牛粪混合堆肥处理总养分含量最高(89.45 g/kg),麦秸与沼渣混合堆肥处理次之(69.61 g/kg)。秸秆与牛粪或沼渣混合堆肥时高温时间较长,且堆肥产物养分含量高;用麦秸和养殖废水(沼液或牛粪水)混合堆肥,每处理1.0 t麦秸可消纳废水1.8 t,有利于奶牛场节本增效。     

微生物菌剂对农牧业废弃物堆肥快速腐熟的效果及其经济性评价

通过牛粪与秸秆高温好氧堆肥,对添加微生物菌剂的堆肥处理与不添加微生物菌剂的常规堆肥处理进行比较,考察堆肥过程中与腐熟度有关的指标变化情况,并主要分析生物指标的变化.结果表明,在60d的堆肥过程中,添加微生物菌剂堆肥处理初期升温迅速,比常规堆肥处理高温持续时间长2～3 d,但pH值、含水率和C/N等理化指标之间无显著性差异;而生物指标之间差异较为显著,其中添加微生物菌剂的堆肥处理种子发芽势、作物生长指标、根系建成指标均明显优于常规堆肥处理;添加微生物菌剂比不添加微生物菌剂的堆肥处理可以提前10 d左右达到腐熟.堆肥添加微生物菌剂的投入产出经济性评价结果表明,添加微生物菌剂虽能一定程度上提高堆肥的质量,但还不能取得较好的经济效益,需进一步降低微生物菌剂的成本.     

上海市典型畜禽养殖场恶臭污染物排放特征调查

以上海市10家典型畜禽养殖场为对象,采用现场布点采样、实验室分析的方法,调查不同畜禽种类(蛋鸡、奶牛和肉猪)与不同排放环节的恶臭排放特征。结果表明:各畜禽养殖场场界臭气浓度为<10~128。蛋鸡场、奶牛场、猪场的主要恶臭排放环节臭气浓度分别为10~412、10~511和10~538。蛋鸡场粪便堆肥环节、奶牛场污水贮存环节、猪场畜舍养殖环节分别为该类畜禽养殖场的主要臭气排放环节,应重点加以控制。猪场春夏季的NH₃、H₂S浓度与臭气浓度极显著(P<0.01)相关,而奶牛场的NH₃、H₂S浓度与臭气浓度无显著相关性。粪污处理工艺对比表明,制作有机肥相比简易堆肥能有效降低粪便堆肥环节的臭气浓度。     

不同配比的牛粪与玉米秸秆对高温堆肥的影响

研究了牛粪与玉米秸杆不同配比(体积比)条件下对高温堆肥的影响.结果表明:牛粪与玉米秸秆以3∶7配比效果最佳,堆肥升温快,2 d达到55℃,高温维持时间为16 d,达到了快速腐熟的目的;至堆肥结束时,堆体无恶臭,呈现黑褐色,体积减少量为56%,pH 8.4,总固体溶解量为1 275 mg·L-1,电导率为2.55 ms·...     

人粪便生态厕所好氧降解过程氮的迁移转化研究（Ⅰ）——高温堆肥

[目的]研究人粪便生态厕所高温好氧堆肥氮的迁移转化。[方法]利用密闭式好氧高温堆肥反应器,以新鲜锯末为空白载体,对高温堆肥条件下氮的迁移转化及堆肥产物的保氮特性进行了研究。[结果]在高温60℃、含水率60%以及连续强制供气条件下,经过为期2周的堆肥,粪便中有机物去除率达到70%以上,而总氮Ntot的损失仅有17%。氮的损失主要发生在堆肥反应的第1天,由无机氮Nino的迅速减少造成,而有机氮Norg几乎不变。占Nino90%以上的NH4-N在堆肥反应第1天迅速降低,此后缓慢减少至几乎消失。通过物料的平衡发现,在堆肥反应第1天NH4-N的减少量与堆肥反应的前24 h连续吸收的NH3-N的总量一致,说明NH4-N转化为NH3-N是高温好氧堆肥过程粪便中氮损失的主要原因和控制的关键。[结论]高温堆肥可成为一种能使堆肥产物中保持高含量的氮从而使其更好地作为有机肥的有效方法。     

基于高通量测序分析牛粪堆肥中细菌群落动态变化

文章以奶牛粪便和玉米秸秆作好氧堆肥,堆肥持续36 d。采用16S rRNA基因高通量测序技术分析堆肥过程中细菌群落特征,通过Alpha多样性分析、样本层级聚类分析和距离热图(Heatmap)分析,结果表明,堆肥过程中细菌群落结构发生显著变化。门分类水平细菌群落结构分析表明,变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)在堆肥前期和高温期相对丰度较高,酸酐菌门(Acidobacteria)在堆肥后期相对丰度较高;属分类水平细菌群落结构分析表明,在堆肥初始阶段各属相对丰度相近,环脂酸芽孢杆菌属(Tumebacillus)在堆肥升温期占优势,肠杆菌属(Enterobacter)、未命名细菌(norank_c_OPB54)和玫瑰弯菌属(Roseiflexus)为堆肥高温期优势类群,类似芽球菌属(Blastocatella)出现在堆肥高温期末期,在降温期和腐熟期成为优势菌属。Spearman相关性分析表明,除肠杆菌属(Enterobacter)、未命名细菌(norank_c_OPB54)、假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)外剩余11个属均与含水率、有机物降解率、C/N和NH_4~+-N/NO_3~--N之间呈显著相关,肠杆菌属与pH呈极显著正相关(P0.001),未命名细菌(norank_c_OPB54)与温度呈极显著正相关(P0.001)。研究表明,在牛粪堆肥期间细菌群落结构发生显著变化,细菌群落结构变化与堆肥理化因子存在相关关系。     

不同处理方式对奶牛粪细菌群落多样性及群落结构的影响

以腐熟牛粪、新鲜牛粪以及蚯蚓粪为材料,提取其微生物总DNA,利用细菌16S rDNA V3区扩增及变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)法,分析了3种材料中细菌的多样性以及细菌群落结构的相似性.结果表明,蚯蚓粪的细菌多样性最丰富,腐熟牛粪次之,新鲜牛粪的细菌多样性最小.蚯蚓粪和腐熟牛粪的细菌群落结构有40%的相似性;蚯蚓粪和新鲜牛粪的细菌群落结构的相似性为25%;新鲜牛粪和腐熟牛粪的细菌群落结构的相似性则为35%.