污泥堆肥过程中氮素损失机理及保氮技术

堆肥化是污泥处置中的一种有效的资源回用方法，但是在堆肥化过程中N的损失可大大降低堆肥的农用价值，进而限制了污泥堆肥的使用。本文对污泥堆肥化过程巾，N素的转变与损失机理采用生化反应电子计量学进行了探讨，并且讨论了固定N源、降低N素损失、提高堆肥农用价值的方法。     

有机固体废弃物好氧高温堆肥化处理技术

好氧高温堆肥化是有机固体废弃物资源化处理利用的有效途径之一,其关键技术是如何为微生物繁殖生长提供良好的环境,堆肥水分含量、pH值、C/N值、通气量、翻堆频率等均影响堆肥化的进程和效率。结合城市污泥、城市垃圾及家禽粪便垫料堆肥化处理的生产经验,阐述了堆肥过程的主要技术要求及其调控方法。     

生物质炭对蔬菜废弃物堆肥化过程氮素转化的影响

为了研究添加生物质炭对蔬菜废弃物堆肥化处理过程中氮素转化特征的影响,分析堆肥过程中氮素的转化及损失规律,用西红柿茎蔓、玉米秸秆和猪粪按一定比例混合后添加不同比例的生物质炭,进行了为期30 d的堆肥发酵试验。结果表明,添加生物质炭能够提高堆体温度,使堆体快速进入高温期,延长高温持续时间,可降低挥发性氨的累积释放量,减少堆肥过程中的氮素损失,从而提高堆肥产品全氮的含量,并可促进堆肥后期NH+4-N向NO-3-N转化,提高非酸水解态氮的含量。添加生物质炭有利于堆肥的腐熟,在堆肥第18 d添加较高比例的生物质炭的处理其NH+4-N/NO-3-N≤0.5,堆肥产品达到腐熟。综合保氮和腐熟效果,蔬菜废弃物在堆肥化过程中以添加10%的生物质炭为最佳。     

添加绢云母对菇类太空包废料堆肥化及作物生长的影响

近年来,许多研究都指出堆肥中添加矿物性材料有助于促进堆肥化过程及加速有机物质分解。因此,在环境及材料一致的条件下,添加不同比例绢云母进行堆肥制作,分别为A(0%)、B(2%)、C(6%)及D(12%)共4个处理,探讨混入绢云母后对于菇类太空包废料堆肥化及作物生长的影响。结果显示,堆肥外观变化部分,添加绢云母的3个处理组相较于未添加绢云母的处理,质地较为细致;堆肥期间温度变化上,D处理堆肥相较于其它处理能维持较稳定高温而有益于堆肥化;堆肥期间pH值的变化,初期皆呈现急剧上升情况,至第4个月后则逐渐趋缓至稳定。在碳氮比方面,不同处理的堆肥在完全腐熟后有显著差异,以A处理最低(8.7±0.3)、C处理最高(11.2±0.3);发芽率部分,C及D处理组有较高的发芽率(99%及97%);至于施用堆肥后植物生长变化上,通过ANOVA变异数分析显示,不同处理间无论是地上或是地下部长度及干重,添加绢云母皆显著优于未添加绢云母处理。综合而言,在菇类太空包废料堆肥中适当添加绢云母有助于提高堆肥化,对于植株生长也有帮助。因此,可作为堆肥添加物参考选项之一。     

添加腐熟菌剂对园林绿色废弃物堆肥化效果的影响

通过添加微生物菌剂堆肥化处理园林绿色废弃物,量化堆肥过程中主要参数,了解添加微生物菌剂对园林绿色废弃物的堆肥化效果。试验结果表明:添加微生物菌剂可以增加堆体的腐熟程度,表现在菌剂处理温度增加量高于对照处理,特别是在堆置中后期;菌剂提高堆体的电导率值,以堆肥为基质测定的种子发芽率高于对照处理10%左右;相比对照处理,菌剂处理增加了堆体的有机质含量1.8%,对大肠菌含量影响不明显。园林绿色废弃物堆肥各指标均符合国家有机肥标准,均达到无害化处理的效果。     

不同C N比堆肥碳素物质变化规律研究

针对堆肥化过程中常伴有少量CH4等温室气体排放造成环境污染等问题,采用密闭堆肥化装置,进行了不同碳氮比和通气条件下,堆肥过程中的气体释放规律、影响因子及其对堆肥理化性质的影响研究。结果表明,C/N=25、30堆肥处理的有机物降解率高于低碳氮比处理;全氮含量随着有机物的降解而浓缩,随着堆肥的进行而不断提高,到堆肥结束时,C/N=15、20、25和30处理的全氮含量分别为23.5、24、27.8 g.kg-1和28.4 g.kg-1;堆肥过程中,C/N=15、20、25和30的堆肥处理CH4累积排放为0.67、0.95、2.25g.kg-1和1.80 g.kg-1,损失比例占初始碳物质的0.39%、0.5%、1.24%和0.92%,并且CH4气体的排放主要集中在高温前期,高温期越长,排放的温室气体越多。高温期适当增大通气量,对于控制堆肥温度和减少温室气体生成有双重作用。     

尿素作为补充氮源对西番莲果渣高温堆肥进程的影响

利用西番莲废果渣为基本原料进行堆肥试验,研究了添加尿素及2种微生物菌剂（榕风与福贝）在西番莲果渣堆肥过程中温度、C/N比、总氮（T-N）、水溶性NH4＋-N和水溶性NO3--N的动态变化规律。结果表明,加入一定比例的尿素能够增加高温堆肥中〉50℃的高温持续时间、减少最后达到环境温度所需时间;加快堆肥NH4＋-N的下降,促进堆肥化腐熟后期NO3--N的累积,增加腐熟后全氮的含量,加快堆肥化进程。在添加尿素的基础上,添加微生物菌剂,显著加快果渣堆肥中C/N比的下降速度,促进堆肥腐熟进程的作用效果更明显,但两种微生物菌剂之间对堆肥化的促进作用效果无显著差异。     

沼液堆肥化与牛粪堆肥化的发酵特性及腐熟进程

为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,以牛粪树叶堆肥为对照,将沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵特性与腐熟进程。研究结果表明,环境温度一直在10℃以下,沼液堆肥化和牛粪堆肥化均能经历35d以上的堆温超过50℃的高温发酵;而沼液堆肥化超过50℃的高温期持续时间比牛粪堆肥化少8d;经60d的发酵沼液堆肥化的半纤维素含量从发酵初期的12.14%下降到6.53%,纤维素含量由20.5%下降到9.8%;而牛粪堆肥化的半纤维素含量从12.8%下降到9.56%,纤维素含量由21.5%下降到15.9%。可见沼液堆肥化的分解更彻底。从C/N、温度、可溶性糖含量、含水量、种子发芽指数综合评价两种堆肥的腐熟度,沼液堆肥化进入腐熟状态约经30d,而牛粪堆肥化进入腐熟约需45d。     

堆肥原位保氮技术研究进展

畜禽粪便等有机固体废弃物高温堆肥化过程中的氮素损失已经越来越受到国内外学者的关注。阐述了堆肥化过程及其过程中氮素损失的途径和特点,介绍了国内外堆肥原位保氮技术研究的进展。堆肥化过程中重要参数包括pH、值通风、含水率、仓内温度、有机质含量、颗粒度、C/N和C/P等。介绍了堆肥添加剂种类(高碳物质、外源微生物、物理性吸附剂和化学材料等),并展望了今后添加剂研究的重点和热点,如综合利用几种方法,开发新的脲酶抑制剂及硝化抑制剂等。     

接种木质纤维素分解复合菌系对堆肥发酵进程的影响

以具有高效木质纤维素分解能力的复合菌系作为接菌剂,接种到以牛粪、鸡粪和麦秸为材料的堆肥化过程中,测定了各发酵参数和物质成分的变化.利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和末端限制性片断多态性(T-RFLP)分析方法,研究了堆肥发酵过程中微生物群落的动态.结果表明,接菌对堆肥化过程中温度、水分和pH值的影响不大.经63 d发酵之后,接菌处理的半纤维素、纤维素和木质素的减重率比不接菌处理分别高4.3%、3.0%和3.4%.接菌处理的各个发酵阶段C/N比也明显低于不接菌处理.DGGE和T-RFLP的结果显示,接菌后堆肥发酵初期复合系中的 Ureibacillus thermosphaericu、Pseudoxanthomonas taiwanensis、Tepidiphilus margaritifer、Rhizobiaceae str.M100、C thermobutyricum 和Bacillus thermoamylovorans 菌株大量定殖于堆肥体系中,DGGE图谱中可见接种处理堆肥体系中的条带数少于不接菌处理,而同一水平线的条带亮度明显高于不接菌处理.DGGE和T-RFLP的结果都表明接菌处理的微生物多样性少于不接菌处理.可见接种微生物在堆肥体系中占据优势,抑制了部分杂菌生长,促进了发酵进程.     

添加剂对猪粪秸秆堆肥的氮素损失控制效果

为减少堆肥过程中的氨气挥发和氮素损失,该文以新鲜猪粪和玉米秸秆为原料,采用强制通风静态垛堆肥装置进行35 d的好氧堆肥试验,研究2种固氮添加剂(过磷酸钙+氢氧化镁、磷酸+氢氧化镁)对猪粪秸秆堆肥过程中的氮素损失控制效果。结果表明:添加适量的固氮剂均可降低堆肥化过程中氨气的排放率。过磷酸钙+氢氧化镁处理相比较对照和磷酸+氢氧化镁处理,氮素固定率较高,固氮效果较好。与对照处理相比,该处理在整个堆肥过程中的累积氨气挥发量和总氮损失分别降低了41.78%和13.27%;在堆肥结束时,铵态氮和硝态氮含量分别提高了60.00%和24.66%。最终堆肥产品的种子发芽率指数为97.22%~115.86%,表明所有处理在堆置35 d后均达到腐熟。X射线衍射分析证实了添加固定剂处理的堆肥产品中均有鸟粪石(Mg NH_4PO_4·6H_2O)的存在,说明通过添加过磷酸钙+氢氧化镁、磷酸+氢氧化镁2种固定剂可以改变堆肥的理化性质,促进堆肥的降解和腐熟。     

秸秆不同用量对污泥堆肥保氮效果研究

通过对北京市城市生活污泥与不同量小麦秸秆进行混合堆肥,研究堆肥过程中N素损失的控制。结果表明,在堆体中添加小麦秸秆能够在堆肥初期很好的抑制NH3挥发;添加20%麦秸的处理堆体最高温度能够达到67℃,比对照处理(纯污泥)高16℃,在50℃以上维持7天,比对照处理长6天,完全达到无害化处理要求;而且,堆肥初期NH3挥发量为对照处理的1/5;NH4+-N最高含量和变化范围都小于对照处理;堆肥后全N损失仅为15.77%;经过50天的堆肥化处理,所有处理的物料变为疏松形态的灰黑色腐殖质,臭味消失,基本达到腐熟。     

不同化学添加剂对猪粪堆肥中氮素损失的控制

以氢氧化镁＋磷酸、磷酸、磷酸二氢钾＋氯化镁和磷酸二氢钙＋氯化镁为固氮添加剂,以猪粪和玉米秸秆为原料,采用强制通风静态垛堆肥装置进行高温好氧堆肥试验,研究了不同化学添加剂对猪粪堆肥过程中的保氮效果。结果表明,化学添加剂可以显著降低堆肥化过程中氨气的排放率。氢氧化镁＋磷酸、磷酸、磷酸二氢钾＋氯化镁和磷酸二氢钙＋氯化镁的氮素损失分别占初始氮的13.15%、11.50%、10.69%和7.59%,与对照相比,各添加剂处理的固氮率为58.27%~75.90%。磷酸二氢钙＋氯化镁处理的氮素损失最少,但堆肥过程中有机物降解受到明显的抑制作用。在堆肥结束时,各添加剂处理的有机物降解率仅为对照处理的58.48%~98.70%。最终堆肥产品的种子发芽指数为69.87%~118.24%,表明所有处理在堆置39 d后均达到腐熟。根据模糊评价的结果,该试验中的磷酸二氢钾和氯化镁是堆肥过程中最佳的固氮材料。     

不同添加剂对厨余垃圾堆肥NH3和H2S排放的影响

近年来中国的城镇化率越来越高,生活垃圾产量也随之剧增,作为生活垃圾中的宝贵资源,厨余垃圾的堆肥化处理得到广泛关注。为了减少厨余垃圾在堆肥化利用过程中的臭气排放,该研究以纯厨余垃圾堆肥作为CK1,以添加15%玉米秸秆的厨余垃圾堆肥CK2,并在CK2的基础上选择吸附剂（活性炭+沸石,膨润土）、表面活性剂（β-环糊精,鼠李糖脂）、堆肥菌剂（城市固体垃圾专用菌（SUKAZYE-MW）,酵母菌）这3类材料作为添加剂,每种添加剂设置3个不同的添加量,以NH3和H2S作为监测物质,在实验室内使用广口瓶进行模拟堆肥,研究了不同添加量的各种添加剂对厨余垃圾堆肥过程中臭气减排效果的影响。研究结果表明,添加秸秆后可以减少NH3排放7%～23%,减少H2S排放38%～50%;在CK2的基础上添加2%的活性炭+沸石氨气控制效果最佳,与对照处理相比可分别使NH3的排放量再减少84%和79%,但2种吸附材料对H2S减排效果不佳;2种表面活性剂对NH3的减排效果均不明显,但添加1%的β-环糊精可以在CK2的基础上使H2S排放减少35%;与CK2相比添加0.4%的城市固体垃圾专用菌可以使NH3减排72%、H2S减排33%。该研究结果为厨余垃圾堆肥过程中臭气减排材料的选择提供了参考。     

污泥堆肥过程中生物酶活性与理化因子关系分析

以污泥和稻草为原料,采用强制通风静态好氧系统与人工翻堆相结合的模式进行堆肥,测定堆肥过程各阶段纤维素酶、蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶的活性和pH值、全氮、氨态氮、硝态氮、全磷、速效磷、有机质的含量,并进行了相关分析和主成分分析。结果表明,堆体内不同高度的温度有着不同的变化趋势,堆肥初始阶段,堆体中层温度高于上层温度,随后上层温度逐渐高于中层温度。经过40d的堆肥化处理,堆肥产品达到腐熟标准,生物酶活性与堆肥理化因子呈现较好的相关性,说明生物酶活性可以表征堆肥肥力状况,生物酶活性还可以用来指示堆肥碳、氮、磷素转化情况,主成分分析显示脲酶、酸性、碱性和中性磷酸酶4类酶的活性在评价堆肥肥力中起主要作用。因此,生物酶活性可以作为堆肥肥力指标。     

污泥添加粉煤灰堆肥化对Cu、Zn、Pb形态的影响

污泥中重金属的危害是影响污泥土地利用的重要因素;污泥重金属危害不仅取决于总量,其形态分布更能反映重金属的迁移性以及生物有效性。实验以木屑为调节剂,粉煤灰作为钝化剂,研究污泥堆肥前后重金属Cu、Zn与Pb的形态分布变化。结果表明,堆肥对Cu有活化作用,而添加粉煤灰堆肥化能有效抑制这种活化,起到钝化作用,堆肥化使Pb向更稳定形态转化,添加粉煤灰堆肥化对Zn的钝化效果较好,当粉煤灰添加量为35%时,对Cu、Zn、Pb 3种重金属的易迁移态均具明显的钝化效果。     

污泥堆肥对矿区复垦土壤栽培基质保水能力的影响

污泥堆肥可以有效地用作土壤改良剂和肥料,通过温室盆栽文冠果试验,研究了复垦土壤添加污泥堆肥对复垦植被生长量及土壤含水量和凋萎点的影响.结果表明,污泥堆肥不仅可以促进文冠果的生长,而且可以增强栽培基质的保水性能和植物的抗旱能力.但是,污泥堆肥的用量并不是越多越好,当其用量超过60%时,继续增加污泥堆肥的比例,则植物的吸水能力反而会下降.可见,采用经过堆肥化处理的污泥作为矿区复垦植物栽培基质是可行的无害化途径.     

畜禽废弃物资源化利用的有效途径

畜牧业的迅速发展在促进农村经济，提高人民生活水平的同时，由于其废弃物的大量增加和集中，导致了严重的环境污染，影响了人们正常的生产和生活。另一方面它是一种良好的可再生生物资源，通过堆肥化处理，其堆肥产品与无机N、P、K化肥进行不同比例的混合，可以生产出高效的有机复混肥，这一举措不但能解决环境污染的问题，同时还能产生良好的经济效益和社会效益。     

有机固体废弃物的堆肥化处理与资源化利用

随着人口的持续增长、工农业生产的飞速发展以及社会生活的不断进步,各种废弃物的排放量也日益增加,严重威胁着人类的生存环境和质量。本文从节约资源、保护环境的角度,探讨了有机固体废弃物的堆肥化处理技术以及堆肥的农业利用优势和限制因素。     

废弃烤烟茎秆与鸡粪堆肥化利用的研究

采用特制的堆肥箱,对废弃烤烟茎秆与鸡粪的堆肥化利用进行了研究。结果表明,烤烟茎秆＋鸡粪（处理A）混合堆肥处理的堆温保持在50℃以上的时间为10d,而烤烟茎秆＋碳酸氢铵（处理B）处理的仅为2d。堆肥30d时,处理A的碳素含量基本趋于稳定,C／N为15．8;处理B的碳素含量仍不稳定,C／N为23．5;处理A的铵态氮与硝态氮的比值为0．43,处理B的达0．60。堆肥20d时,处理A堆料浸出液浸种后的种子发芽指数比处理B的高15个百分点,差异达极显著水平。堆肥50d时,两处理的种子发芽指数差异不明显,种子发芽率均达到100％。烤烟茎秆与鸡粪堆肥成品的有机质和总养分（N、P2O5、K2O）含量、重金属（As,Hg,Ph,Cd,Cr）含量控制标准等完全达到有机肥质量的要求。