添加氧化镁与磷酸对厨余堆肥氮素转化与氮素损失的影响

[目的]探讨氧化镁与磷酸的加入对厨余堆肥氮素转化与氮素损失的影响。[方法]堆肥化试验采用静态好氧工艺,设C0、C1、C23个处理,对应添加氧化镁的量为01、3、mol/kg,同时加入与氧化镁等摩尔数量的磷酸。[结果]堆肥过程中,堆肥C0、C1、C2的厨余氨氮总释放率分别为5.77、0.92和0.01 g/kg。堆制后,与初始值相比,C0堆体全氮含量降低23.2%,C1、C2堆体全氮含量分别提高14.2%、33.0%。堆肥C0、C1、C2的氮损失率分别为48.9%1、8.9%和16.5%,氨氮挥发占氮损失的比例分别为36.8%、15.8%和0.2%。[结论]从堆肥的经济性与实用性来看,厨余堆肥的氧化镁和磷酸添加量以1mol/kg为宜。     

易利用碳的添加对厨余堆肥水溶性碳氮的影响

[目的]探讨易利用碳(蔗糖)的添加对厨余垃圾堆肥水溶性碳氮等理化性质的影响。[方法]堆肥化试验采用静态好氧工艺,通风量为0.03 m3/(kg.h)。堆肥设3个处理,其对应的厨余与易利用碳的干基比分别为1.0∶0、1.0∶0.2和1.0∶0.5。[结果]易利用碳加入量越多,堆体初始水溶性碳的值越高,堆肥冷凝水pH的酸化期越长,厨余混合物CO2-C的释放率越低,堆肥小分子有机酸等形式的碳损失越剧烈。易利用碳加入量越多,堆制后堆肥氮的可溶态比例越高,并且其堆肥水溶性氮中的有机氮比例越高,水溶性氨氮的比例越小。[结论]从减少堆肥氨挥发、维持适宜的堆肥效率、堆肥无生物毒性等方面考虑,少量添加易利用碳的堆肥过程较理想。     

堆肥过程中氮素损失的控制

概述了影响堆肥过程中氮素损失的因素,并总结了目前国内外关于堆肥氮素损失控制的方法,其中包括添加化学物质、调节堆料的C/N、加入微生物固氮、利用吸附性物质,以期为堆肥过程中有效地控制氮素损失提供理论基础和实践参考。     

不同填充剂对农村厨余垃圾堆肥氮转化及相关功能基因的影响

试验以农村厨余垃圾为堆肥原料,设置添加15%锯末（SD）、15%树叶（FL）和15%玉米秸秆（CS）3个处理。研究不同填充剂的添加对农村厨余垃圾堆肥过程中与腐熟度相关的各种理化指标,氮转化及其相关功能基因的影响。结果表明,添加3种填充剂的厨余垃圾堆肥产物均达到无害化处理标准,相比较SD处理,FL和CS处理提高堆体的最高温度并延长高温期的持续时间,FL处理腐熟程度最好,CS处理次之。相较于SD和CS处理,FL处理的NH₃累积排放量分别减少33.81%和5.22%,N₂O累积排放分别减少61.75%和29.10%,堆肥前期的反硝化基因降低明显。冗余分析结果表明,C/N、pH和全氮是造成厨余垃圾堆肥氮转化功能基因变化的主要因素。     

不同用量厨余垃圾堆肥对土壤理化性质的影响

通过微区试验研究不同用量(0、45、180、360、540m~3/hm~2)厨余垃圾堆肥对土壤理化性质的影响。结果表明,厨余垃圾堆肥对土壤的影响主要集中在表土层,厨余垃圾堆肥改变了土壤的物理性质,显著增加了土壤养分含量(P0.05),对土壤的pH值和EC值无显著影响(P0.05)。当施用量大于45m~3/hm~2,土壤的田间持水量显著增加(P0.05)。当施用量大于180m~3/hm~2,土壤的干密度显著降低(P0.05)。当施用量大于180m~3/hm~2时,土壤中的硝态氮显著增加(P0.05)。当施用量大于360m~3/hm~2时,土壤中的有机质和有效磷显著增加(P0.05)。当施用量为540m~3/hm~2时,土壤中的硝态氮、有效磷均小于环境风险临界值。     

厨余堆肥对枇杷产量品质及土壤性质的影响

以白玉枇杷为研究对象,在吴中区万家生态林开展多种肥料试验,探究厨余堆肥与化肥(N 15%、P₂O₅ 15%和K₂O 15%)、配方肥(N 16%、P₂O₅ 5%和K₂O 28%)、羊粪、菜籽饼、商品有机肥等肥料对枇杷生长发育、产量、果实品质及土壤性质的影响。结果表明:厨余堆肥处理对枇杷品质的改良有较好效果,厨余堆肥处理的枇杷可溶性固形物含量、可食率分别为14.98%和76%。施用厨余堆肥处理的枇杷横径为39.8 mm,显著高于施用商品有机肥处理的37.3 mm。厨余堆肥处理土壤有机质含量显著高于其他处理,为11.53 g·kg^-1,所有处理土壤各类重金属指标均未超标。     

不同干污泥返料量对污泥堆肥氮素损失的影响

采用条垛式堆肥法,对污泥堆肥温度及氮素各项指标进行了测定.结果表明,堆体中添加不同量成品腐熟干污泥能够使堆体快速升温并在高温期维持较长时间,所有添加干污泥的处理均能达到<粪便无害化卫生标准(GB 7959-1987)>要求.添加30%～40%干污泥的处理能够很好地控制氮素以铵态氮形式累积和损失,并且硝态氮损失也较少,堆肥结束后全氮损失量分别为12.26%和9.86%.经过50 d的污泥堆肥化处理,物料由原来的深黑色变为灰黑色腐殖质状,疏松,臭味消失,基本达到腐熟.     

原料含水率对筒仓式反应器堆肥氮素转化的影响

为研究原料含水率对工程规模筒仓式反应器堆肥过程中氮素转化的影响,提高堆肥产品中有效氮养分含量,以污泥和稻糠为主要原料,设置堆肥起始物料含水率(质量比)为57%、60%、63%和66%,分析堆肥过程中温度与种子发芽指数等基础指标和不同形态的氮素指标变化。结果表明:原料含水率为60%~63%时,堆肥物料在反应器内升温较快,堆体温度可达60 ℃以上且在不同物料深度分布较均匀,种子发芽指数达到80%以上。随着原料含水率的增加,总氮和硝态氮含量先增加后减少,铵态氮含量逐渐下降,有机态氮和酰胺及氰氨态氮含量逐渐增加。原料含水率为63%时总氮养分含量最高(14.20 g/kg),原料含水率为60%时有效态氮养分含量最高(9.53 g/kg)。综上,筒仓式反应器堆肥过程中原料含水率为60%~63%时有利于提高堆肥物料中氮养分含量。     

炭基辅料对羊粪好氧堆肥中氮素损失的影响

养殖废弃物(羊粪)的堆肥化处置是现代"草-羊-田"农牧循环生产的重要环节,为探讨羊粪高温好氧堆肥中氮素损失的有效控制技术,研制了一种炭基辅料,与羊粪和稻草混合后进行了34 d的堆肥试验。试验设置2个处理:羊粪与稻草高温好氧堆肥(CK)、CK基础上添加质量比15%的炭基辅料(CA)。监测了堆肥体的温度、NH_3挥发速率、N_2O排放通量、各形态氮素含量等参数变化情况,分析了炭基辅料对羊粪堆肥过程中氮素转化及损失的影响。结果表明,与CK处理相比,添加炭基辅料促进了堆肥后第1～7 d堆肥温度快速上升,对堆肥后第8～34 d的堆温影响较小;堆肥34 d后,CK、CA处理的NH_3挥发累积量分别为368.38、175.63 mg·kg-1,N_2O排放累积量分别为50.38、88.94 mg·kg-1,CA处理的NH_3挥发累积量显著小于CK处理(P0.05),而2个处理之间的N_2O排放累积量差异性不显著(P0.05),羊粪堆肥过程中NH_3挥发是氮素损失的主要途径;CK、CA处理的氮素损失率分别为50.49%、32.63%,添加炭基辅料显著降低了羊粪堆肥体的氮素损失率(P0.05),炭基辅料应用于羊粪有机肥生产,氮素损失率可减少35.37%。     

高温堆肥过程中的氮素损失及其变化规律

利用鸡粪和粉碎小麦秸秆为原料进行了C/N比分别为12.4、17.4、31.2、35.2的自然通风静态堆肥对比试验,定量化研究了堆肥过程中不同阶段各种形态氮素转化和氮素损失途径。结果表明,TOC随着堆肥的进行逐渐降低,C/N比越低堆肥TOC的降解越少;低C/N比堆肥的全氮含量呈下降趋势,高C/N比堆肥处理的含氮量呈上升趋势。堆肥过程中的C/N比均呈下降趋势,其中31.2C/N和35.2C/N2个处理的C/N比下降明显,12.4C/N和17.4C/N堆肥处理的C/N比变化不大。12.4C/N、17.4C/N、31.2C/N、35.2C/N4个堆肥处理的氮素损失率分别为58.7%、60.2%、37.7%、23.3%。氮素损失的主要途径为铵态氮以氨气的形式挥发,堆肥的3～7d是氮素损失的主要时期。堆肥过程中氨态氮和有机氮的变化最大,硝态氮变化较小,主要在堆肥后期略有形成,堆肥28d时,所有堆肥处理硝态氮含量占总氮含量变化为0.58%～0.25%。堆肥C/N比越低,有机氮损失越多,氨态氮损失越小。高C/N比堆肥氨态氮不仅损失少,而且向有机氮转化。     

畜禽粪便堆肥过程中防止氨气挥发损失的途径

论述了家畜粪便堆肥过程中防止氨气挥发和减少N素损失的途径,指出了生物除臭法是消除臭气和减少N素损失的最佳方式。     

微生物菌剂对兰州城市生活污泥堆肥效果的影响

以兰州市城市生活鲜污泥和40%干污泥为原料,以玉米秸秆为辅料,添加金宝贝生物发酵剂和阿姆斯生物发酵剂进行堆肥,研究微生物菌剂对堆肥过程中温度、含水率、NH₄₊ N、NO₃^- N和全N的影响。结果表明,除鲜污泥（D 1,CK）处理外,其他各处理堆体温度保持在50 ℃以上均超过7 d,达到堆肥卫生标准,加入微生物菌剂使堆体提前5 d达到50 ℃;其他各处理经过20 d堆置含水率降至45%以下,达到园林绿化使用标准;加入微生物菌剂使堆体全N损失增加0.56%~4.47%,并促进NH₄₊ N的生成和NO₃^- N的积累。     

农业废弃物堆肥过程中腐殖质组成变化

在好氧堆肥条件下,研究了鸡粪和玉米秸秆等农业废弃物中腐殖物质的变化规律.结果表明:堆肥过程中有机碳、水溶性物质均表现出下降的趋势,并且堆肥初期的分解速度均高于中后期,二者相关性达到极显著水平.各种腐殖物质的质量分数变化表现为:富里酸、胡敏素分别降低了64.5%、15.5%,胡敏酸增加了27.0%,可提取腐殖物质表现为下降趋势,下降为34.6%;QP值(胡敏酸/可提取腐殖物质)呈现出上升的规律,上升比例达到94.1%;相对质量分数变化规律为:胡敏酸、胡敏素分别增加了68.0%、11.6%,富里酸降低了53.2%,可提取腐殖物质降低13.4%.可提取腐殖物质、胡敏酸、富里酸的相对质量分数和质量分数变化规律一致,胡敏素的相对质量分数和质量分数变化规律却相反,是由于胡敏素的分解速度小于有机碳的分解速度.表明堆肥处理有利于有机物料腐殖化程度增加.     

畜禽废弃物的堆肥化处理和利用

堆肥法是把市政废弃物处理成再生利用资源的一种生物方法^[1].国外对城市污泥、生活垃圾的堆肥化过程与设备做了大量研究^[2];而畜禽废弃物的处理,国内农村基本上仍采用低效率的传统工艺,对于在强制通风设备中的堆肥化过程缺乏研究.     

畜禽废弃物的强制通风静态堆肥化处理及其生物学效应

以畜禽饲养场排放的鸡粪、牛粪为底物 ,以玉米糠和玉米秸秆短节作调理剂和膨胀剂 ,研究了畜禽废弃物的强制通风静态堆肥化处理及其生物学效应。结果表明 ,在通气量为0.3m3/min、水分含量为550～650g/kg时 ,堆肥化过程中的氮素损失随起始堆料的C/N升高而降低 ,胡敏酸含量的增加幅度高于富里酸。腐熟堆肥的NH4─N含量小于0.4g/kg ,WSC含量小于6.5g/kg ,CEC大于110cmol/kg·OM ,E4/E6=6～7 ,腐殖化比率大于1.5,粪便中孳生的蛆和添加剂中玉米赤霉病菌的检出率为零 ,大肠杆菌群检出率低于风险标准。小区试验表明 ,腐熟堆肥能够显著提高萝卜、红小豆、玉米的产量和金菊的花朵数以及侧柏的高度。     

不同通气方式对畜禽废弃物快速高温堆腐效果影响的比较

3种畜禽废弃物分别在高温好气堆腐过程中，进行了完全强制通气、半循环强制通气和不强制通气仅翻倒搅拌的3种不同通气方式对堆腐效果影响的比较研究。结果表明，完全强制通气方式的堆腐效果稍好于半循环强制通气方式，翻倒搅拌方式的效果最差。两种强制通气方式7d中，堆腐物的含碳、含氮等易分解有机物质可快速分解，含量变化趋于平缓，完成一次堆腐发酵过程。翻倒搅拌方式的堆腐进程明显缓慢。加快堆腐进程，适量的强制通气是必要的。由干而雨由于两种强制通气的效果无明显差别，所以将堆腐产生的臭气适量循环，减少排放量，可减轻对大气环境的污染。