腐熟堆肥筛上粗颗粒对堆肥化过程中温室气体排放的影响

以猪粪和玉米秸秆按湿重7:1混合为原料,研究腐熟堆肥粗颗粒在堆肥化过程中减排温室气体作用。试验在1.2 m³发酵仓中进行,采用自然通风,每周翻堆一次,设混匀、覆盖、覆混、对照4种处理。试验结果表明:混匀处理能提高堆体的通气性能,提高堆肥产品的腐熟度,同时降低CH₄排放41.8%,但不能显著降低NH₃排放。覆盖处理能降低NH₃排放49.1%;腐熟堆肥覆盖层具有CH₄氧化能力,降低CH₄排放67.4%。覆混处理既能在堆肥翻堆前降低氨气排放(22.7%),又能在堆肥翻堆后减低甲烷排放(46.6%)。同对照相比,混匀和覆混处理分别减少N₂O排放35.7%和74.1%。腐熟堆肥粗颗粒中含有大量亚硝酸盐氧化菌,混入堆肥后可促使亚硝酸盐向硝酸盐的转化,减少通过反硝化途径产生N₂O,但是在堆肥初期将促进硝化途径产生N₂O。堆肥结束后,覆盖、混匀、覆混处理的总温室气体排放分别下降35.2%、50.4%和58.1%。覆混处理因其操作便捷性、良好的减排效果,可以在实际生产中推广应用。     

不同镁/磷盐添加剂对蓝藻堆肥的氮素损失控制效果

为探究蓝藻好氧堆肥过程中较佳的氮素损失控制措施,以蓝藻为主要原料,菌渣、稻壳为调理剂,4种不同组合的镁盐和磷盐[Mg（OH）₂+H₃PO₄（MP）、Mg（OH）₂+KH₂PO₄（MKP）、MgSO₄+H₃PO₄（MSP）、MgSO₄+KH₂PO₄（MSKP）]为添加剂进行好氧堆肥试验,对不同处理下的氮素损失控制效果进行研究。结果表明：MP、MKP、MSP和MSKP处理组的NH₃排放量相较于空白对照组分别降低了48.98%、45.95%、76.91%和38.65%; TN含量相较于初始值分别增加了66.31%、54.42%、30.15%和46.50%;氮素固定率分别为44.26%、41.36%、71.09%和33.54%。X射线衍射（XRD）分析结果证实不同处理组堆肥产品中均有鸟粪石（MgNH₄PO₄·6H₂O）的存在。堆肥42 d后,除MSP处理组外,各组均已达到腐熟状态,且符合NY 525—2012标准。综合来看,MKP处理的氮素固定率略低于MP处理,但具有更高的微囊藻毒素降解率与总养分含量,是蓝藻堆肥工程化应用中理想的保氮方式。     

添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响

为研究过磷酸钙不同添加量对蔬菜废弃物堆肥过程中氨气和温室气体排放的影响,以生菜的废弃菜叶和玉米秸秆为原料,以过磷酸钙肥料为添加剂,进行了27 d的曝气供氧堆肥,对堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放(N20、CH4和C02)进行了监测.试验共设6个处理,除CK处理(不添加过磷酸钙)外,其余处理依次根据混合物料初始总氮物质量的5％、10％、15％、20％和25％的比例添加过磷酸钙.结果表明:添加过磷酸钙对减少堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放均有明显效果,氨挥发总量较CK减少了4.0％～16.7％,总温室气体C02排放当量减少了10.2％～20.8％.堆肥过程中排放的NH3对温室效应的贡献相对较大,各处理NH3的CO2排放当量为59.90～81.58kg/t,占4种气体总CO2排放当量的69％～77％.蔬菜废弃物堆肥过程中适量添加过磷酸钙是减少氨挥发和温室气体排放并提高堆肥品质的有效措施.     

畜禽废弃物堆肥氨气与温室气体协同减排研究

畜禽废弃物堆肥过程氨气与温室气体排放机理及减排技术是国内外学者的研究热点。堆肥过程中碳氮转化与氨气和温室气体的排放是相互关联的,而目前的研究主要关注氨气减排,尚缺乏对氨气与温室气体协同减排的系统性研究。因此,本研究通过系统梳理已发表的文献,分析了畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的产排机制和协同关系,阐述了影响因素、调控策略和减排潜力,探讨了氨气和温室气体协同减排的技术途径,展望了氨气和温室气体协同减排机理与策略研究的重点和方向,旨在为畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排提供理论依据和技术途径。研究表明,畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排机理和调控途径尚不清楚,应加强在调节物料性质和优化供气策略的基础上,通过使用物理、化学和生物添加剂以实现堆肥过程氨气和温室气体的协同减排机理和技术研究。     

添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响（英文）

为研究过磷酸钙不同添加量对蔬菜废弃物堆肥过程中氨气和温室气体排放的影响,以生菜的废弃菜叶和玉米秸秆为原料,以过磷酸钙肥料为添加剂,进行了27 d的曝气供氧堆肥,对堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放(N_2O、CH_4和CO_2)进行了监测.试验共设6个处理,除CK处理(不添加过磷酸钙)外,其余处理依次根据混合物料初始总氮物质量的5%、10%、15%、20%和25%的比例添加过磷酸钙。结果表明:添加过磷酸钙对减少堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放均有明显效果,氨挥发总量较CK减少了4.0%~16.7%,总温室气体CO_2排放当量减少了10.2%~20.8%。堆肥过程中排放的NH_3对温室效应的贡献相对较大,各处理NH_3的CO_2排放当量为59.90~81.58kg/t,占4种气体总CO_2排放当量的69%~77%。蔬菜废弃物堆肥过程中适量添加过磷酸钙是减少氨挥发和温室气体排放并提高堆肥品质的有效措施。     

不同碳氮比对园林废弃物堆肥中氨气和温室气体排放的影响

[目的]针对园林废弃物堆肥过程中温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)及氨气(NH₃)排放量大的问题,研究不同碳氮比对园林废弃物堆肥过程中温室气体和NH₃排放的影响,以期为降低堆肥产生的温室效应和NH₃污染提供技术支撑。[方法]在园林废弃物中添加不同质量的鸡粪,调节堆料碳氮比至25、30和35,利用傅里叶变换红外吸收光谱仪对堆肥过程中的NH₃和温室气体排放进行监测;采用标准方法对堆料的pH、有机碳、全氮含量进行检测。[结果]堆肥后所有处理组堆料均达到腐熟标准;园林废弃物堆肥所产生的温室效应以CO₂排放引起的温室效应为主,堆肥过程中CO₂排放量存在明显差异,碳氮比分别为25、30、35的处理组CO₂平均排放量分别为5.47、9.32、19.19 g/(kg·d),可见堆肥的温室效应随着碳氮比的增加而升高;NH₃排放量随着碳氮比的增加而明显降低,碳氮比分别...     

堆体规模对牛粪堆肥氨气和温室气体排放的影响

【目的】分析堆体规模对牛粪堆肥过程中氨气和温室气体排放的影响,为减少温室气体排放提供参考。【方法】采用牛粪与锯末混合物进行堆肥,调节含水率约为66%,牛粪、锯末混合物的质量分别为109.24,217.52和429.53kg,每周翻堆2次。通过发酵棚+INNOVA 1412i多种气体分析仪+INNOVA 1409-24多点采样器测量系统,对3种规模堆肥过程中氨气和温室气体排放进行不间断测试,每小时测量1次进气口和排气口氨气、氧化亚氮、甲烷和二氧化碳的质量浓度,进而对堆肥过程中的温室气体排放进行分析与评价。【结果】单位质量堆肥的氨气、甲烷和氧化亚氮排放率随着堆体规模的增加而增大,CO_2排放率则随堆体规模增加而减小。NH_3-N和N_2O-N分别占堆体初始总氮的12.59%~17.44%和3.29%~4.62%,CH_4-C和CO_2-C分别占堆体初始总有机碳的0.31%~0.41%和20.70%~30.98%。各处理单位质量堆肥的总温室气体排放量(CO_2基础)为241.20~257.36g/kg。【结论】牛粪堆肥过程中,增加堆体规模能降低总温室气体排放量。     

氢氧化镁和磷酸固定剂控制堆肥氮素损失的研究

利用原位控制思路,在摸拟堆肥试验的基础上,通过实验室堆肥小试研究,将麦麸和鸡粪按比例混合,将不同配比、不同添加量、不同投加方式的同定剂应用于堆肥物料进行比较试验.结果表明,3种配比的固定剂适合应用于堆肥过程中进行氮素损失控制.与其他类同定剂相比,磷酸比例高的添加剂具有较好的固定效果,磷酸比例低的同定剂在堆肥化的初期具有相埘较好的固定效果,而且价格便宜.堆肥化过程中采用分批加入固定剂相对于物料混合时一次性加入等量固定剂的固定效果显著,固定剂的加入可以在补水、翻堆时进行.采用与堆肥物料混匀和表面喷淋相结合方法比单独一种方法对氮的固定效果好.     

寒区条垛式和槽式堆肥工艺的比较研究

条垛式堆肥和槽式堆肥属于开放式堆肥系统,被广泛应用于畜禽粪便的堆肥中。为了筛选出适合寒区的堆肥模式,比较了寒区普遍采用的条垛式和槽式堆肥的堆肥效果和堆肥化过程中温室气体排放。结果显示,在相同翻堆条件下,条垛式堆肥和槽式堆肥的堆体温度分别在第2 d和第10 d达到50℃,维持时间分别为22 d和1 d。堆肥初始C/N为25∶1,堆肥结束,C/N分别为18.4∶1和20.0∶1。条式堆肥CO2的排放量与槽式堆肥相差不大,但是NH3的排放量约为槽式堆肥的4倍。从腐熟度和营养含量角度比较,条垛式堆肥效果优于槽式堆肥。     

生物质炭对猪粪堆肥过程中氮素转化及温室气体排放的影响

为了解不同比例生物质炭的添加对猪粪和稻草堆肥过程中氮素损失及温室气体排放的影响,监测了堆置过程中铵态氮、硝态氮、氨挥发及温室气体的变化。试验设猪粪秸秆对照(B0)以及猪粪秸秆中添加5%(B1)、10%(B2)、15%(B3)生物质炭共4个处理。结果表明:添加生物质炭能够提高堆体温度,缩短堆肥周期,B3处理的堆体比B0处理提前3 d进入高温期;高温期B0、B1、B2、B3各处理堆体中NH+4含量分别比初始值增加6.6%、41.8%、51.9%、48.6%。与B0相比,添加生物质炭能够显著增加高温期堆体NH+4含量,减少高温期NH+4向NH3的转化,显著降低堆肥过程中的氨挥发,其中B1、B2、B3氨挥发累计量比B0分别减少23.1%、68.6%、78.4%;B2处理与B0相比能够显著减少CO_2排放总量,而B1、B3处理效果不显著,但能够显著减少堆肥过程中CH4的排放;与B0相比,添加生物质炭处理CH4排放总量降低16.3%~23.5%,且可显著降低堆肥过程中N_2O的排放,其中B2、B3的N2O排放总量比B0减少70.7%。     

双氰胺和氢醌添加对堆肥温室气体排放的影响

为实现畜禽粪便堆肥过程温室气体和NH₃的同步减排,在添加一定氢醌的基础上,探究双氰胺添加比例和添加时间对堆肥温室气体和NH₃排放的影响。以猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,设置5个堆肥处理：对照处理,添加0.03%氢醌处理,在氢醌的基础上第19 d添加0.1%的双氰胺处理、第0 d添加0.2%的双氰胺处理和第0 d与19 d各添加0.1%的双氰胺处理。在60 L的发酵罐中进行40 d的堆肥试验。结果表明：添加干质量0.1%~0.2%的双氰胺和0.03%的氢醌并未对猪粪堆肥腐熟度造成影响;氢醌作为脲酶抑制剂对堆肥NH₃和温室气体排放影响较小,在此基础上添加双氰胺可减少8.88%~12.94%的NH₃排放、6.79%~13.55%的CH₄排放和24.71%~35.83%的N₂O排放,总温室效应可降低18.61%~19.97%。考虑到经济成本和减排效果,建议在堆肥降温期添加双氰胺。     

畜禽粪便堆肥过程中碳氮损失及温室气体排放综述

堆肥是畜禽粪便资源化利用的重要技术,但堆肥过程中碳氮损失会降低产品的农用价值并造成温室气体排放。堆肥过程中的污染气体排放受多种因素影响,本文综述了堆肥原料类型、辅料类型、初始C/N、含水率和通风速率对畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体（CH₄、NH₃、N₂O）排放的影响。结果发现：48.7%的C和27.7%的N在堆肥过程中损失,其中CH₄-C损失平均占初始总碳的0.5%,NH₃-N和N₂O-N损失分别占初始总氮的18.9%和1.1%。不同种类粪便堆肥碳氮损失差异明显,猪粪和鸡粪堆肥的温室气体排放量高于牛粪和羊粪。选择富含C的辅料与畜禽粪便联合堆肥均可促进有机物降解,其中以稻草或锯末为辅料时的温室气体排放量较低。初始C/N对堆肥过程N损失影响较大,总氮、NH₃和N₂O的损失均随C/N的增加而降低,其中C/N为20~25时最适宜N素保留。初始含水率显著影响CH₄和N₂O的排放,其排放量随含水率的增加呈显著上升趋势,以含水率为60%~65%最为适宜。通风速率（以堆肥干基计）为0.1~0.2 L·kg^-1·min^-1时,CH₄排放和总碳损失较低;通风速率为0.1~0.3 L·kg^-1·min^-1时,N₂O、NH₃和总氮损失较低。因此,为降低畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体排放量,建议采用的工艺参数为：通风速率0.1~0.3 L·kg^-1·min^-1、含水率60%~65%、C/N为20~25。     

接种发酵菌剂和添加不同调理剂对猪粪发酵堆肥氮素变化的影响

研究接种发酵菌剂和添加不同调理剂对猪粪发酵堆肥氮素变化的影响.结果表明,在堆肥过程中,接种发酵菌剂可明显提高发酵起始温度,加速堆肥发酵腐熟进程,添加不同调理剂可以不同程度地减轻氮素损失与堆肥恶臭,茶叶渣和香菇渣发酵后保氮效果与对照相比有极显著的差异,其中茶叶渣保氮除臭效果最好,氮素比发酵前增加23.61%, 香菇渣次之,中药渣、木屑再次之,砻糠、干猪粪效果最差;添加不同调理剂堆肥发酵后,物料硝态氮含量均有不同程度的减少,铵态氮含量有增有减,不同处理变化幅度差异较大.     

生物质炭对城市污泥堆肥温室气体排放的影响

采用城市脱水污泥为研究对象,设置两种堆肥处理(试验组:添加水稻生物质炭;对照组:未添加生物质炭),考察污泥堆肥过程温室气体动态变化特征以及添加生物质炭的影响。结果表明:生物质炭能提高堆体温度、延长堆体高温期、加快堆体腐熟,减少堆体TC(总碳)、TOC(总有机碳)和氮素损失(特别是减少NH_4~+-N的损失),两种处理TC、TOC和TN(总氮)均呈显著性差异(P0.05)。CH_4排放主要集中在高温期和降温期,占CH_4总排放量的76.40%~82.40%,添加生物质炭会促进CH_4排放。CO_2排放主要集中在高温期和降温期,占排放总量的78.77%~78.83%,添加生物质炭能减少CO_2排放。超过84%的N_2O排放集中在腐熟期,添加生物质炭能减少堆肥过程中N_2O排放,试验组N_2O累积排放量比对照组低18.94%。添加生物质炭对污泥堆肥处理具有一定的温室气体减排作用,试验组与对照组CO_2排放当量(以干污泥计)分别为60.21 kg·t~(-1)和67.19 kg·t~(-1),添加生物质炭能减排温室气体10.39%。     

有机酸添加剂对低碳氮比条件堆肥氮素损失控制效果研究

为减少堆肥过程中的氨气挥发和氮素损失,以鸡粪、玉米秸秆和菌渣为发酵原料,采用强制通风静态堆肥罐进行41 d的好氧堆肥试验,研究低C/N（15）条件下两种有机酸（柠檬酸、草酸）对堆肥过程中氨气减排效果和氮素形态转化的规律。结果表明：添加5%（鲜质量）的柠檬酸、草酸增加了堆肥50℃以上高温天数和连续高温天数,降低了堆肥初始物料1.70个和1.88个pH值单位。草酸对堆肥主要发酵时期氨气减排有较好的效果,柠檬酸对氨气减排的影响主要集中在堆肥前10 d,随后减排效果减弱。与CK相比,柠檬酸、草酸分别降低堆肥过程中氨气累积挥发量44.15%和69.57%,氮素损失量分别降低了25.16%和48.54%。堆肥中氮素主要以有机氮的形态存在,与CK相比,添加柠檬酸、草酸处理有机氮含量分别提高了9.44%和23.13%,氨基酸态氮含量提高了11.23%和15.53%,酰胺态氮含量提高了18.43%和39.99%。柠檬酸、草酸提高了堆肥结束时无机氮含量,与CK相比,铵态氮含量分别提高了68.13%、408.48%,硝态氮含量提高了17.94%、45.75%。堆肥结束后CK、柠檬酸、草酸处理有机碳含量分别下降了31.44%、22.16%、15.70%。各处理温度、粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率均达到《畜禽粪便无害化处理技术规范》（GB/T 36195—2018）要求,但是草酸处理种子发芽指数未达到无毒害标准。试验结果表明,添加有机酸具有较好的氮素损失控制效果,且添加草酸效果优于柠檬酸,但是从堆肥产品无害化角度考虑,草酸添加量和添加方式还有待进一步研究。     

复合菌剂对兔粪堆肥碳氮转化与损失的影响

为开发促腐和保氮功能兼具的发酵菌剂,探究不同配比菌剂对兔粪和香油渣堆肥碳氮转化与损失的影响及其机理。本试验以纤维素降解复合菌剂和功能菌剂两类自制菌剂为研究对象,采用封闭式好氧堆肥试验,共设置6个处理：不添加菌剂(CK)、EM商品菌剂(EM)、自制纤维素降解复合菌剂(CR)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶1(CAR1)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶2(CAR2)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3(CAR3)。研究各处理对堆体腐熟过程中发酵参数、碳氮损失、养分含量和腐熟度等相关指标的影响。结果表明：堆肥启动过程中,CAR3堆体升温迅速,酸碱度适宜,利于堆体好氧发酵;堆肥结束时,CAR3有机质降解率高达34.17%,CO₂排放量较排放量最高的CR低13.43%,总腐殖酸生成量达15.52%,较CR显著提升11.92%;堆体全氮含量显著提高,氨挥发量较CK降低10.28%;有机氮含量较CK显著提升19.74%,有利于氮素的固持。因此,V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3时(CAR3),可显著提高堆肥腐熟程度,促进碳转化,减少氮损失。本...     

通风量对堆肥化过程中氮素转化及nirK基因多样性和数量的影响

通过研究不同通风量对堆肥化过程中nir K基因多样性和丰度的影响,阐明通风量与氮素转化和氮损失之间的关系。堆肥共设置3个处理,即对照不通风(静态堆肥CK)、通风量0.05 L·min-1·kg-1(微好氧堆肥TF1)和通风量0.2 L·min-1·kg-1(好氧堆肥TF4),分析不同时期堆肥样品的铵态氮、硝态氮、全氮等理化指标,以及不同时期堆肥样品中反硝化功能基因nir K基因数量和63 d样品中nir K基因多样性的变化规律。结果表明,堆肥过程中,CK、TF1、TF4三个处理的氨气速率和氮素总损失量随着通风量增大而增大,NO-3-N含量和总氮在堆肥结束时均达到最大,与通风量呈正相关。通过对堆肥样品中nir K基因多样性和数量分析发现,CK、TF1、TF4三个处理堆肥63 d样品中nir K基因克隆文库中OTU数量分别为9、5、3个;在堆肥高温期和腐熟期,nir K基因拷贝数与通风量呈现负相关。实验结果证明通风量显著影响堆肥化过程中各种形态氮的转化以及nir K基因多样性和数量,并增加了总氮和硝态氮含量。