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。     

以菇渣和猪粪为调理剂的城市污泥堆肥效果研究

以城市污泥为原料,以菌菇渣和猪粪为调理剂进行为期40 d的好氧堆肥。通过测定堆肥过程中堆体温度、含水率、pH值、总有机质、总氮值等参数的变化,研究调理剂添加比例对堆肥效果的影响,并通过C/N值的变化和种子发芽指数(GI)评价了堆肥的腐熟度。结果表明,菌菇渣和猪粪可作为优良的堆肥调理剂,通过堆肥可使污泥在较短时间内达到减量化、无害化的目的。污泥、菌菇渣、猪粪按干重比7.0∶2.5∶0.5混合时,堆体升温最快,且可维持55℃以上6 d。堆肥后,种子发芽指数为95%,其他指标也都满足堆肥腐熟要求,堆肥效果最好。     

不同碳氮比条件对鸡粪和稻壳高温堆肥腐熟度的影响

不同C/N比条件是鸡粪和稻壳高温堆肥腐熟度过程的关键因素。试验通过控制鸡粪和稻壳的添加量调节堆体初始C/N(20、25、30 3个处理),研究不同碳氮比对堆肥过程中堆体温度、pH值、EC、C/N、腐殖酸等理化指标的影响，探索鸡粪和稻壳高温堆肥的最适C/N。研究结果表明，在堆肥过程中，各处理的C/N呈下降趋势，堆肥结束后3个处理最终C/N分别为14、17和18,除初始C/N为20的A1处理略低于标准，其余两处理均达到腐熟度标准。各处理的pH值先降低后快速升高最后又降低，堆肥结束后pH值分别为8.36、8.4和8.28,均满足堆肥产品标准。3个处理的GI值分别为52%、95.1%和76.6%,只有C/N为25的A2达到完全腐熟标准，而且A2处理的堆体腐殖酸含量也较高，因此建议鸡粪稻壳初始C/N比为25。     

绿化植物废弃物与不同调理剂混合堆肥的效果研究

为研究绿化植物废弃物与不同调理剂混合堆肥的效果,设置空白对照(处理1)、添加尿素(处理2)、添加尿素和菌剂(处理3)、添加尿素、菌剂和烟气脱硫石膏(处理4)4个处理,进行为期197 d的堆肥试验。结果表明:尿素和菌剂对堆体的pH和EC值影响不大,烟气脱硫石膏能调节堆体的pH并提高堆体EC值;堆肥结束时,处理1的有机质分解效果不明显,处理2—处理4的有机质分解率依次为4.7%、5.8%、14.8%;4个处理的总养分在整个堆肥期间均呈上升趋势,堆肥结束时4个处理的总养分含量依次为4.07%、4.85%、5.31%和6.06%,均符合有机肥或有机基质相关质量要求;4个处理的终点C/N依次为22、17、16和12。添加尿素、菌剂、烟气脱硫石膏均能促进有机物质的分解,加速堆体腐熟,提高堆肥产品的质量,以处理4的堆肥效果最好。     

不同磷石膏添加比例对稻壳与油枯堆肥过程的影响及基质化利用的评价

为探索稻壳和磷石膏两种固体废弃物资源化利用的新途径,以稻壳和油枯为发酵堆体原料,研究添加磷石膏对堆肥基质化发酵进程及腐熟后基质品质的影响。磷石膏添加量基于堆体有机物料(干重)的10%、20%、30%、40%和50%(分别记为A10、A20、A30、A40和A50),以磷石膏添加量为0作为对照(CK)。结果表明,磷石膏的添加促进了堆肥温度的快速升高,但其添加量超过有机物干物质的40%时会导致堆肥高温时间变短;以堆肥过程中水溶性NH_4~+-N、C/N、T_(C/N)值[(不同时期C/N)/(初始C/N)]和种子发芽指数(GI)作为堆肥腐熟的判断标准来综合判断堆肥腐熟进程,表明添加磷石膏可以促进堆肥发酵进程,其中A40处理的堆肥发酵效果最好。从基质化利用的角度来看,堆体腐熟结束时,A40处理的全磷和全钾含量均显著高于其他处理,堆体容重、持水孔隙度、通气孔隙度等指标均达到了理想性基质的要求。A40处理腐熟后的堆肥更适合作为作物栽培基质。     

菌、热及菌热联合对垃圾堆肥腐熟的比较分析

为研究菌剂、余热及其联合作用对堆肥腐熟度的影响,采用强制通风静态堆肥系统,以现有堆肥工艺为对照(CK),比较研究了添加菌剂(T1)、余热利用(T2)、添加菌剂并利用余热(T3)3种工艺垃圾对堆肥过程中腐熟度的影响。结果表明:从温度、pH、电导率(EC)、腐植酸光学特性(E4/E6)、水溶性碳(WSC)、固相C/N和发芽率指数(GI)来看,4个处理均达到腐熟;添加菌剂(T1)对EC、E4/E6、WSC、C/N和GI有显著影响;除E4/E6、WSC和C/N外,循环热风(T2)对其余腐熟度指标有显著影响,菌剂和余热的联合作用可显著提高堆肥的腐熟度,且二者对堆肥腐熟度的影响是一种协同作用。     

复合菌剂接种鸡粪堆肥的效应研究

传统自然堆肥耗时长,发酵不易完全腐熟。该研究将复合菌剂接种于鸡粪堆肥,旨在短时间内使堆肥达到完全腐熟。选用鸡粪为堆肥原料进行自然通风堆肥试验,研究了添加复合菌剂在堆肥过程中对温度、含水率、C/N比、NH4+-N、pH值、种子发芽指数等腐熟指标的影响。结果表明,相对于CK处理,复合菌剂能够快速提高堆料温度,使温度迅速超过50℃达到63℃,加快有机物料分解速率和堆料脱水速率,使含水率和C/N比分别降至20.20%和17.52,速递分别提高了33.28%、30.54%,促进了堆肥的腐熟、稳定;试验13 d时,NH4+-N降至0.19 g/kg,验证了复合菌剂使堆料完全腐熟;pH值下降至7.63偏中性,有效控制了氨气挥发和臭气产生,减少营养损失和环境污染;种子发芽率达到55.98%,堆肥达到腐熟指标,可以作为有机肥施用。添加复合菌剂有助于鸡粪堆肥发酵腐熟,显著缩短鸡粪发酵时间,对堆肥的科学生产具有重要指导意义。     

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。     

屠宰场污泥锯末混合好氧堆肥腐熟的最佳条件

为了无害化处理屠宰场污泥并提高其利用价值,对屠宰场污泥进行了锯末混合好氧堆肥腐熟试验,以种子发芽指数作为参考指标,研究了不同C/N值、初始含水率、通风方式对好氧堆肥腐熟度的影响。结果表明:随着堆肥时间的增加,不同C/N值的种子发芽指数均呈持续增加趋势,其中C/N为25的处理发芽指数、最高温度和最大pH值均最高,分别达114.3%、68.7℃和9.0,腐熟效果较好;发芽指数与最高温度正相关,最大pH值的变化与发芽指数的变化规律保持一致;原料初始含水率与微生物活动密切相关,直接影响堆肥腐熟效果,以含水率为55%的处理腐熟效果好;通风+翻堆的处理方式更利于堆肥升温和提高腐熟度。     

碳氮比对猪粪堆肥腐熟度的影响

为提高畜禽粪便堆肥的效果,以猪粪为基质,锯末与秸秆为调理辅料,研究堆肥材料初始C/N为19~33∶1时不同堆制时间与腐熟度有关的温度、pH、种子发芽率和堆体C/N变化等指标。结果表明:堆肥温度以锯末为调理辅料的效果优于秸秆,但均符合《粪便无害化卫生标准》(GB 7959—2012)要求;堆料较为适宜的C/N为(23~27)∶1。堆肥过程结束时(22d)pH均维持在8.0~9.0,培养的种子发芽率锯末组高于秸秆组,锯末堆肥初始C/N为(24~28)∶1时的腐熟度比较高,种子发芽率≥90%;秸秆堆肥以初始C/N为25∶1时发芽率最高,达88%。以猪粪为基质添加锯末初始C/N不宜超过30∶1,添加秸秆初始C/N不宜超过29∶1。     

腐熟菌剂不同添加量对鸡粪 椰糠高温堆肥的影响

通过比较腐熟菌剂不同添加量在鸡粪椰糠堆肥中物理和化学成分的变化,研究腐熟菌剂对鸡粪椰糠高温堆肥的影响。结果表明:固定鸡粪和椰糠的C/N值为25左右,在其中分别添加质量比0‰(CK)、5‰(F1)、10‰(F2)和20‰(F3)的腐熟菌剂,4种堆肥在堆制过程中p H和电导率(EC)均呈现升高趋势,含水量、有机质和碳氮比均呈降低趋势,至堆肥结束时4个处理p H值均在7.42~7.52之间,EC值均在2 000μs/cm以下。与不加腐熟菌剂相比,添加腐熟菌剂可明显提高堆肥的温度和高温持续时间,最高温度可达62℃左右,持续高温(55℃)时间超过15 d,不同腐熟菌剂添加量之间差异不显著,但添加5‰腐熟菌剂的堆肥总养分含量最高为5%。     

添加烟草废弃物对堆肥腐熟度及抑制线虫作用的影响

以鸡粪和小麦秸秆为堆肥原料,在C/N为25与含水率为60%的条件下采用静态好氧堆肥工艺,研究了不添加烟草废弃物(CK)和在初始期(A)、高温期(B)、一次发酵完成(C)和陈化腐熟后(D)添加1.5%(干重质量比)烟草废弃物对堆体发酵温度、总碳(TC)、发芽率指数(GI)和根结线虫校正死亡率的影响。结果表明:添加烟草废弃物会降低堆肥发酵过程的温度,影响微生物对有机物料的分解,不利于堆肥物料的快速腐熟。CK处理的GI值在19d时已超过腐熟度标准80%的要求,而添加烟草的处理A、B和C的GI值在19d时仍低于80%;在处理45d时处理CK、A、B、C和D的GI值分别为102.6%、95.6%、85.8%、83.4%和70.4%;这表明烟草废弃物对植物生长具有一定的抑制作用。烟草废弃物和处理C与D堆肥产品浸出液的线虫校正致死率都达到了100%;而处理CK、A和B堆肥产品浸出液的线虫校正致死率依次为44.4%、28.2%和70.0%;这表明烟草废弃物经过发酵的时间越长,对线虫的抑制效果就越差;在堆肥一次发酵完成后添加烟草废弃物,不但可避免其对堆肥进程和植物生长的不利影响,而且经过陈化腐熟后仍能保持对根结线虫的抑制作用。     

利用保水剂调节污泥发酵起始水分的研究

为解决生活污泥资源化利用中好氧堆肥的水分过高问题,采用添加保水剂的方法对堆体的初始水分进行调节。试验将生活污泥和木屑按C/N为16∶1混合后,通过添加不同量的保水剂,设置成理论初始含水率分别为46%、54%、56%、58%和68%的5个处理。在堆肥过程中,对堆体温度、p H值、EC值、有机质、总氮、铵态氮、硝态氮以及产物的腐熟度指数(GI)等指标进行了测定。实验结果表明:通过添加保水剂调节污泥堆肥的起始水分含量对促进堆肥的好氧发酵过程是完全可行的;适宜的起始堆体含水率有利于发酵过程温度的升高和养分的转化,也有利于产品各项理化指标和养分指标的实现;根据原料和辅料的碳氮比确定混合配比后,可依据拟采用的保水剂在污泥中的吸水倍率,通过理论计算得到将混合原料起始含水率调整到适宜值时所需添加的保水剂量。根据本试验结果得出,在利用保水剂调节污泥堆肥起始水分时,将理论初始含水率设定在54%左右是较为合适的。     

不同处理对高含水率奶牛粪便好氧堆肥的影响

针对奶牛养殖场粪便含水率高,堆肥处理成本高的特点,采用以干燥玉米秸秆为调理剂,在较高初始含水率条件下(70%～80%),进行了强制通风堆肥槽和翻转式堆肥仓的对比试验,并且探讨了晾晒脱水作为预处理对堆肥效果的影响.结果表明,各处理堆体升温迅速,且均在50℃以上维持8～12d,满足堆肥无害化的卫生标准(GB 7959-1987)要求.至堆肥结束时,各处理含水率均降至40%以下,C/N均降至20以下,WSOC均低于16 g·kg-1,NH+4-N含量均低于0.4g·kg-1;除采用堆肥槽在初始含水率为65%下堆肥NH+4-N/NO-3-N>3尚未腐熟完全外,其他处理NH+4-N/NO-3-N均小于0.5,腐熟情况较好;所有处理的GI均大于50%,其中采用堆肥槽在较高初始含水率堆肥和晾晒预处理后堆肥GI已达80%,基本消除了植物毒性.采用较为开放的堆肥槽时,以玉米秸秆作调理剂,在较高的初始含水率条件下堆肥效果更好;以晾晒脱水作为预处理后堆肥,可减少所需调理剂的用量,节约了堆肥的成本.     

微生物接菌剂对牛粪条垛式堆肥的影响

选用微生物菌剂WSC、SS为接种剂,接种到以牛粪和玉米秸秆为基质的条垛式堆肥中,测定了堆肥过程中半纤维素、纤维素、木质素含量的变化,通过测定C/N和GI研究两接种对腐熟度的影响。结果表明,接种两种微生物菌剂均可促进了纤维素、半纤维素的降解,接种微生物菌剂WSC的效果明显。接种微生物菌剂的2个处理C/N下降、GI值上升速度均明显快于CK,加快了堆肥腐熟进程,其中接种微生物菌剂WSC的处理效果好于接种微生物菌剂SS的处理。表明向堆肥中接种微生物菌剂WSC和SS可解决一定低温环境条件下堆肥不能腐熟的问题。     

猪粪秸秆高温堆肥过程中物质变化的研究

将猪粪与秸秆通过调节水分至配比3∶1(以鲜重计),采用机械强制通风、人工翻堆的静态高温堆肥方式,研究过程中各项指标的变化以及达到腐熟的情况。在堆肥进行的24 d中,根据温度的变化取8次样品进行分析。结果表明,至堆肥结束,铵态氮呈先上升后下降趋势,含量较初期减少82%,而硝态氮呈逐渐上升趋势,含量增加20%,水溶性有机碳呈递减趋势,总氮呈先下降后上升的趋势,液相水溶性有机碳与总氮的比值C/N由最初的2.1降到0.5,温度、pH值、WSC/TN、种子发芽指数GI已趋于稳定,初步认为堆肥24 d时腐熟基本完全,堆肥中氮素和碳素分别在升温期和降温期损失最大。猪粪与秸秆混合堆肥,水分是不可忽视的重要指标,物料高水分会使微生物发生厌氧反应,引发臭气,降低分解率,因此堆肥之前最好根据水分设计出一个初始配方,获得合适的C/N,后期可以通过加水来调节。建议在堆肥初期一次发酵时加大通风量,经常翻堆,在堆肥后期二次发酵时,由于易分解有机物反应基本结束,应适当减少通风量,减少翻堆次数,以确保高品质的堆肥产品。     

不同配比猪粪对茶树修剪物高温堆肥腐熟进程的影响

以茶树(Camellia sinensis(L.)O.Ktze.,)修剪枝为基本原料,以猪粪为能源调理剂进行高温堆肥试验,将茶树修剪枝和猪粪分别按体积比9∶1、8∶2、7∶3和6∶4混合,研究不同配比条件下堆肥体系中温度、p H值、C/N、种子发芽指数(GI,germination index)的动态变化规律以及对茶树修剪枝堆肥品质的影响。结果表明,各配比的堆体高温均大于50℃且持续时间均超过10 d,均达到堆肥无害化卫生标准,但茶树修剪枝和猪粪体积比为6∶4的堆体高温持续时间最长达29 d。对堆体的含水量检测表明,茶树修剪枝和猪粪体积比为6∶4的堆体损耗水分量最多,达81.25%,但各配比堆体发酵结束时含水量均低于20%,符合国家堆肥无害化卫生标准。在堆肥过程中,各配比堆体p H值变化幅度为6.94~8.24,C/N呈现先上升后下降趋势,但发酵结束时,猪粪和茶树修剪枝质量比6∶4的C/N的值最低为15.4。对堆肥过程中的GI值检测表明,堆肥21 d,茶树修剪枝质量比6∶4和7∶3的堆体的GI指数为59.1%和50.7%,而发酵结束后,各配比的堆体GI值均超过70%,而茶树修剪枝质量比6∶4值为93.7%。说明猪粪和茶树修剪枝混合可以实现堆肥化,且猪粪比例越高,越有利于茶树树修剪枝堆肥腐熟。     

堆肥发酵功能菌株的筛选及其在鸡粪好氧堆肥中的应用

为开发畜禽粪便好氧堆肥的高效降解转化和除臭固氮菌剂,进一步提高堆肥效率和品质,通过菌株产酶和除臭能力分析筛选堆肥发酵功能菌株,分别研制了2种复合菌剂（复合菌剂Ⅰ和复合菌剂Ⅱ）,探究添加复合菌剂对鸡粪好氧堆肥常规理化指标、纤维素酶和脲酶活性、氮损失、堆肥产品质量的影响。结果显示：与空白对照组和实验室前期研制的复合菌剂Ⅲ相比,复合菌剂Ⅰ因含有机物质降解能力较高的菌株,能显著增加堆体纤维酶活性,后期纤维素酶酶活高达4.937 U/g;添加复合菌剂Ⅰ可显著提高堆体温度,最高温度可达65.8 ℃,比对照组高5.8 ℃;而复合菌剂Ⅱ因含有除臭能力较强的菌株,能显著降低堆体的脲酶活性和氮损失;添加复合菌剂Ⅱ提高了堆肥产品的总养分含量,堆肥产物总养分可达到5.32%,显著高于对照组（4.52%）。2种复合菌剂均能加快堆肥腐熟,堆肥第7天时,种子发芽指数（GI）值分别为75.12%和75.29%,而对照组GI值仅为47.89%。结果表明,本研究研制的复合菌剂Ⅰ和Ⅱ在鸡粪好氧堆肥应用中有良好的效果,可使堆肥升温、腐熟程度高,增加纤维素酶活性,降低脲酶活性,减少堆肥产物总养分流失和氮损失率。     

不同微生物菌对福清市生活污泥堆肥化处置的影响

以福清生活污泥为原料,草木灰及鸡粪为辅料,添加枯草芽孢杆菌(T1处理)和BFA腐殖酸(T2处理)进行堆肥,研究微生物菌剂对堆肥过程中堆体(表层和中间)温度、水分、腐殖酸、有机质、全氮、全磷、全钾和GI(种子发芽率指数)的影响。结果表明:T1和T2处理较对照升温迅速,且高温期的温度高,维持时间长;堆肥期内各处理的水分均逐渐减少,而T2处理水分减少最多,减少了22.9%,其次是T1处理减少了19.6%,而对照仅减少了16.9%;堆肥40d后,T1、T2处理的堆体腐殖酸、有机质、全氮和全钾含量均高于对照;堆肥40d后,各处理的GI值均大于50%,其中T2处理的GI值大于80%,堆肥腐熟度达到最佳。     

添加油菜籽饼粕对茶树菇菌渣高温堆肥进程的影响

以茶树菇菌渣和油菜籽饼粕为原料进行高温好氧堆肥发酵试验,研究了油菜籽饼粕添加量对茶树菇菌渣堆肥过程中各种理化指标的影响。试验结果表明:在茶树菇菌渣中添加适量的油菜籽饼粕进行高温堆肥发酵,有利于加快堆体的升温速度,提高堆体的最高温度,升高堆体的pH值,增大堆体的电导率(EC),降低堆体的C/N。在4个处理中,以C2处理的效果最佳:在堆肥进程中50℃以上高温持续8 d;发酵结束时pH值为8.48,符合腐熟要求; EC值为1746μs/cm,在敏感植物忍受的EC值4000μs/cm以下;水分下降率最大,达14.4%;碳氮比(C/N)为15.61,满足C/N为16以下的理论腐熟要求;总有机碳和总氮含量最高,分别为27.17%和1.74%;总有机碳和总氮含量增幅最高,分别增加了26.49%和59.63%。因此,茶树菇菌渣高温好氧堆肥的最佳配比为80%茶树菇菌渣+20%油菜籽饼粕。