添加生物炭对猪粪好氧堆肥的影响

在猪粪好氧堆肥过程中添加污泥生物炭或猪粪生物炭,研究生物炭对堆肥温度、pH、电导率(EC)、营养成分和重金属的影响。结果表明,添加污泥生物炭组的堆体温度在第10 d达到50℃,快于对照组的12 d,但由于高温期停留时间较短,未达到粪便无害化卫生要求(GB 7959—2012);添加猪粪生物炭组的堆体温度在第4 d达到50℃,最高温度达到66.2℃,高于对照组的63.4℃,且能够满足GB 7959—2012。污泥生物炭和猪粪生物炭的加入可以降低堆体可溶性盐的浓度;添加猪粪生物炭可以降低堆体铵态氮的损失,促进速效钾的增加,而污泥生物炭则呈现相反的作用。堆肥后与对照组相比,添加污泥生物炭组Cr和Cu的残渣态比例分别从93.82%和36.78%增至94.44%和41.94%,添加猪粪生物炭组Cr和Cu的残渣态比例分别增至94.27%和60.26%,这说明添加污泥生物炭和猪粪生物炭有利于堆肥产物Cr和Cu的固化。此外,猪粪生物炭的加入还可以降低产物的潜在风险指数。综合分析,与添加污泥生物炭相比,添加猪粪生物炭的堆肥效果更好,可以作为一种良好的堆肥添加剂。     

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+氯化镁和磷酸二氧钙+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...     

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.     

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。     

添加砻糠对猪粪堆肥发酵层温度及氮素变化的影响

研究砻糠不同添加量对猪粪堆肥发酵温层、含水率及氮素变化的影响。试验表明,在堆肥过程中,添加砻糠并接种发酵菌剂可明显提高发酵起始温度,加快堆肥发酵进程,可以不同程度地减轻氮素损失与堆肥恶臭,并以20％砻糠添加量为宜。经堆肥发酵,物料硝态氮含量均减少,铵态氮含量则有增有减,但不同处理变化幅度差异较大。     

添加外源菌剂对病死猪堆肥中油脂含量 和氮素损失的影响

为了解添加外源菌剂对病死猪堆肥过程中油脂含量和氮素损失的影响,以病死猪尸体、锯木屑为堆肥基质,分别设置了不加外源菌剂(CK)、添加自主研制的菌剂1(T_1)、添加市售菌剂2(T_2)3个处理,进行为期30 d的堆肥发酵试验,研究堆肥过程中堆肥的基本理化性质、各种氮素形态、油脂含量和种子发芽指数(GI)等参数变化。结果表明,外源菌剂添加对堆肥温度无显著影响,各堆体的高温持续时间均能满足堆肥无害化的要求;堆肥结束时,添加菌剂的T_1和T_2组的有机质含量、硝态氮含量显著高于对照组(CK);添加菌剂1能够降低堆肥的pH值和油脂含量,增加堆肥的铵态氮、全氮含量;堆肥结束时,菌剂1添加组(T_1)的GI达到127.3%,显著高于CK、T_2组。由枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、木霉菌组合而成的微生物菌剂能显著降低堆肥的油脂含量,较少氮素损失,促进了病死猪堆肥的腐熟,具有广阔的应用前景。     

易利用碳的添加对厨余堆肥氮素转化与氮素损失的影响

[目的]探讨添加不同量易利用碳（蔗糖）条件下,厨余垃圾堆肥的氨挥发及各形态氮的转化规律和氮损失量。[方法]堆肥化试验采用静态好氧工艺,堆体通风量为0.03 m^3/（kg·h）。堆肥设T0、T1、T2 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]堆肥过程中,堆肥T0、T1、T2的厨余氨氮总释放率分别为8.50、8.28、0 g/kg。堆制后,与各堆肥的初始值相比,T0、T1堆体全氮含量分别下降17.1%、10.2%,而T2堆体上升6.7%;有机氮含量分别下降24.5%、23.2%和5.3%;堆肥T0、T1、T2的氨氮浓度分别提高69.4%、761.7%和2 057.7%。堆肥T0、T1、T2的氮损失率分别为35.4%、42.1%和38.1%,氨挥发占氮损失的比例分别为69.2%、58.3%和0%;堆肥T0、T1氮损失的途径主要是氨挥发,而堆肥T2的氮损失绝大部分来自有机氮。[结论]在厨余堆肥过程中加入易利用碳,降低了堆肥氨挥发,增加了堆制后堆肥的全氮含量,但并没有减少堆肥氮损失。     

接种硝化菌剂降低猪粪堆肥氮素损失的研究

[目的]降低猪粪堆肥中由于NH3释放造成的氮素损失,为堆肥反应确定初始条件、工艺优化提供理论依据。[方法]用猪粪与粉碎的稻草按比例混合堆肥,用接种硝化菌剂方法研究猪粪堆肥的固氮效果。[结果]通过试验,确定最佳工艺条件为：硝化菌剂接种量为3%,初始pH为7.0,初始含水量为65%,前半周期的通气量为150 L/min,后半周期的通气量为100 L/min。[结论]堆肥前期NH3释放量的控制是氮素损失控制的关键。在适宜的工艺条件下,堆肥腐熟后的TN损失率为31.8%,氮素物质损失率降低幅度明显。     

生物炭和猪粪堆肥对Cd污染土壤上黑麦草生理生化的影响

通过室内盆栽试验,研究添加不同物料(生物炭和猪粪堆肥)对不同Cd~(2+)浓度(0、5、10、20、40 mg/kg)污染下黑麦草(Perennial ryegrass)生长2个月后体内Cd浓度、光合色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素)含量、抗氧化酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]活性,以及丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示:与CK相比,PM和BC处理显著降低了黑麦草对Cd的吸收,但添加物料的2个处理之间(PM、BC)差异未达到显著性水平。随着外源Cd浓度的增加,光合色素含量呈降低的趋势,PM、BC处理有助于提高黑麦草叶片光合色素含量。低Cd浓度(0、5、10 mg/kg)时,CK处理的黑麦草体内CAT、SOD活性较高,而高Cd浓度(20、40 mg/kg)时,PM和BC处理的黑麦草体内CAT、SOD活性对应高于CK处理。随着Cd浓度的增加,MDA的浓度呈逐渐增加的趋势,但PM和BC处理的黑麦草体内MDA浓度都低于CK处理,5 mg/kg的Cd浓度时,PM、BC处理较CK处理黑麦草体内MDA含量分别少30.39%和14.20%;Cd浓度为40 mg/kg时,PM、BC处理较CK处理黑麦草体内MDA含量分别少16.11%和26.64%。本研究结果表明,猪粪堆肥和生物炭均可降低黑麦草对Cd的吸收,低浓度Cd污染土壤采用猪粪堆肥缓解Cd对黑麦草的氧化胁迫效果较好,而高浓度Cd污染土壤添加生物炭缓解Cd对黑麦草的氧化胁迫效果更好。     

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%。     

苹果渣添加量对猪粪好氧堆肥锌和铜形态的影响

[目的]研究猪粪好氧堆肥中添加剂对锌和铜形态的影响。[方法]以猪粪和秸秆为原料,以果渣为添加剂,设置添加果渣比例为0％、5％、10％和20％。[结果]研究中的果渣添加处理均能达到堆肥腐熟要求,结束时各处理EC变化范围为1．5～2．7mS／cm,发芽指数均超过0．7。在果渣添加量中,5％处理堆肥总锌和总铜增加为最高,达到35．7％和73．5％。在堆肥前后,Sposito形态分析表明,添加果渣10％处理,锌和铜的交换态和吸附态含量增加最高,分别达到1．8％和2．2％。添加果渣,残渣态锌比例小于对照,残渣态铜比例与对照相近。[结论]添加果渣能够促使锌和铜从有效性低的形态向有效性高的形态转化。     

生物炭添加对猪粪菌渣堆肥过程中Cu、Zn的钝化作用

为探讨生物炭对猪粪堆肥过程中重金属钝化效果的影响,利用强制通风静态堆肥技术研究不同生物炭添加量对猪粪菌渣好氧堆肥发酵效果及重金属Cu、Zn形态的影响。结果表明:与未添加生物炭堆肥处理相比,添加生物炭处理提高堆肥pH值0.2～0.3个单位,至堆肥结束时提高堆肥含水率15.6%～20.0%。添加生物炭改善了通气条件、pH、含水率等堆肥性质,加速了堆肥进程,其中6%和9%生物炭添加处理高温持续期显著高于未添加生物炭处理。堆肥处理后,猪粪、菌渣等混合物料中交换态Cu、Zn含量分别下降了4.25%～12.06%和2.83%～20.87%;堆肥处理能促进堆肥中Zn、Cu的形态向活性低的方向转化,降低重金属的生物有效性。堆肥物料中适量添加花生壳生物炭可提高对重金属Cu、Zn的钝化作用,其中6%生物炭添加处理对重金属Cu、Zn的钝化效果最好,分别为18.84%和11.55%。适量添加生物炭可加速猪粪菌渣堆肥进程和降低堆肥中Cu、Zn有效性,其中以6%生物炭添加量的钝化效果最好。     

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%。     

不同调理剂对生物沥浸污泥堆肥氮素损失的影响

选取稻壳、麦糠和菇渣与稻壳混合物作为有机调理剂,进行生物沥浸污泥条垛式堆肥,研究不同调理剂对堆肥效果及氨气释放规律的影响。结果表明,在堆肥过程中,以麦糠作为调理剂能够提高堆肥温度,延长高温阶段(>50 ℃)持续时间,加快有机物和粗纤维的降解,堆肥产品种子发芽指数(GI)超过90%,麦糠促进了生物沥浸污泥堆肥快速腐熟。随着堆肥的进行,添加混合调理剂的处理减少了氨气挥发,累计氨气挥发量仅为麦糠处理的31%,是稻壳处理的54%;堆肥产品总氮含量较堆肥前增加23.6%,高于稻壳和麦糠处理。分析表明,菇渣较大的内部面积和疏松多孔的结构使其具有较强的氨气吸附能力,达到吸附饱和后,总氮含量可达干重的5.1%.菇渣是降低生物沥浸污泥堆肥氨气挥发、减少氮素损失的优良有机调理剂。     

添加枣枝炭对猪粪堆肥过程腐熟度影响及评价方法

本试验通过添加枣枝炭耦合猪粪进行好氧堆肥,研究枣枝炭对堆肥过程的影响,采用多种方法对堆肥腐熟度进行评价,为畜禽粪便的合理利用提供参考。选取添加0%、8%、10%、12%枣枝炭堆肥过程中样品的pH值、堆肥高温期（≥50℃）持续时间、种子发芽指数（GI）、E4/E6（堆肥水溶性有机质在465 nm和665 nm的吸光度的比值）4项评价指标进行分析,并对堆体中不同时期的枣枝炭表面形貌进行扫描电子显微镜观察,运用灰色关联法、优劣解距离法（TOPSIS法）和灰色关联-TOPSIS法对堆肥过程中不同时期样品的腐熟度进行评价。结果表明：与对照组相比,添加枣枝炭能够加快堆肥进程,堆体温度、pH值的变化呈现先增大再减小随后趋于稳定,E4/E6值也表现出小分子腐殖酸向着大分子腐殖酸转化,且添加12%的枣枝炭堆肥效果最好。运用上述3种方法对腐熟度进行评价,均显示添加12%枣枝炭实验组的腐熟度最佳,并根据各方法的特点对评价结果进行分析,灰色关联-TOPSIS法更适合堆肥腐熟度评价。综上所述,添加枣枝炭可以促进猪粪好氧堆肥腐熟,用灰色关联-TOPSIS法可以更好地对堆肥产品进行腐熟度评价,判断腐熟物是否可以无害...     

改性生物炭对猪粪堆肥过程重金属钝化效果研究

为进一步提高猪粪堆肥中重金属钝化效果,以猪粪和玉米秸秆为原料,以未改性处理、NaOH改性处理和FeCl_3改性处理等3种生物炭为钝化剂进行堆肥试验,以未添加生物炭的处理作为对照(CK),研究不同改性生物炭对猪粪堆肥效果及重金属Cu、Zn、Pb形态的影响。试验结果表明:四个处理堆肥高温期维持天数及种子发芽指数达到无害化要求,腐熟堆肥均呈碱性(8.0~9.0),堆肥结束后添加未改性生物炭和NaOH改性生物炭的处理EC值略高于4 mS·cm~(-1),分别为4.06 mS·cm~(-1)和4.04 mS·cm~(-1)。添加生物炭的处理重金属钝化效果均显著高于CK,添加FeCl_3改性生物炭对重金属Cu、Zn、Pb表现出相对较好的钝化能力,钝化效果分别为78.70%、43.53%、66.45%。综合分析,在堆肥过程中添加FeCl_3改性生物炭(添加比例为干物质的24%)更有利于实现堆肥过程中重金属钝化,提升堆肥产品质量。     

麦秸生物炭添加对猪粪中温厌氧发酵产气特性的影响

为探明不同热解温度生物炭添加对猪粪中温厌氧消化产气的影响,以400、500、600℃热解制成的麦秸生物炭(BC400、BC500、BC600)为研究对象,采用批次发酵试验,探讨了生物炭添加对猪粪中温(37±1)℃厌氧发酵产气特性的影响。研究结果表明:麦秸热解生物炭可显著(P0.05)提高猪粪发酵系统的产气潜力和甲烷含量,其影响从大到小依次为BC600BC500BC400。厌氧发酵49 d期间,添加生物炭处理的产气量和产甲烷量分别为260.7~288.7 m L·g~(-1)VS和163.7~185.5 m L·g~(-1)VS,较纯猪粪处理提高了77.1%~96.1%和78.1%~101.8%。同时,添加生物炭可明显提高猪粪厌氧发酵系统的消化效率(T90),缩短厌氧发酵的延滞期。不同热解温度麦秸生物炭对猪粪厌氧消化产气特征的影响明显不同,对畜禽养殖场沼气工程运行中的物料选择和条件优化有实际的指导意义。     

添加生物炭对土壤镉形态和小白菜镉吸收的影响

为了深入研究生物炭对土壤镉(Cd)形态及对小白菜吸收镉的影响,研究采取盆栽试验,将小白菜种植于镉污染土壤中,通过添加不同质量分数的生物炭进行培养试验。试验共设CK(不添加生物炭)、T1(添加2%的生物炭)及T3(添加4%的生物炭)三个处理,每个处理进行三次重复。试验结果表明：添加生物炭可以显著提高供试土壤的pH,T1、T2处理可分别将土壤pH提高0.58、0.80个单位;随着生物炭添加量的增加,土壤中弱酸提取态镉与可还原态镉的含量降低,而可氧化态镉与残渣态镉的含量增加,且T2处理与T1处理相比效果更显著;添加生物炭可以显著减少小白菜吸收镉的量,T1和T2处理可以分别使小白菜对镉的吸收降低41.67%和75.00%。总的来说,添加生物炭可以降低土壤中有效态镉的含量并显著降低小白菜对镉的吸收量,是一种降低土壤镉危害、提高小白菜的食品安全性的有效方法。     

不同通风方式对猪粪高温堆肥氮素和碳素变化的影响

采用单一机械翻堆、强制通风与机械翻堆相结合和单一强制通风3种通风方式,研究不同的通风方式对猪粪堆肥过程中的温度、T—N、NH4^ —N、NO3^-—N、T—C、水溶性C(DOC)和固相C／N比随时间的变化规律。结果发现,强制通风与机械翻堆相结合的方式是最佳的通风方式,它可以加快堆肥温度升高,促进NH4^ —N向NO3^-—N的转化,有利于水溶性C(DOC)的分解和固相C／N的降低,从而加快堆肥的腐熟。