牛粪和秸秆堆肥中氨气散失的控制研究

【摘要】：堆肥中最大的问题是氨气挥发散失,尤其是对于含氮量较高的畜禽粪便类废弃物的堆肥。氨气是堆肥过程中恶臭的主要组成部分,其散失会污染空气,影响人体健康；另外,氮元素是植物所需营养的重要元素之一,堆肥产品中由于氨散失使氮元素含量的降低,导致堆肥肥效降低,影响其农业利用价值。因此,解决堆肥过程中氨气的散失问题是实现真正意义上的固体废弃物堆肥过程中的资源化和无害化所必需的。国外近年来已经认识到堆肥过程中氨气散失问题,并开始着手研究解决这一问题,取得了一些研究成果。但是,从文献上看,虽然针对氨气散失问题开展了大量的工作,但都未能有效的解决氨气散失问题。 针对堆肥氨气的散失问题,本论文提出2个策略解决氨气散失问题,即投加高温菌减少氨气的散失和设计并构建吸气供氧装置控制氨气的散失。根据所提策略,本课题开展了三方面的研究：1)牛粪和秸秆好氧堆肥中氨气挥发的规律；2)考察投加高温菌以减少氨气的散失策略的有效性；3)设计并构建吸气供氧装置,考察吸气供氧装置对牛粪和秸秆堆肥中氨气散失的影响。 研究结果表明：(1)牛粪和秸秆堆肥中,氨气散失主要发生在高温阶段。高温阶段的氨气散失占整个堆肥过程氨气散失的70%;(2)投加高温菌能减少堆肥过程中的氨气散失。在加入高温菌的堆料中,氨气损失仅为23%常规堆肥氨气损失达35%以上；(3)设计并构建的吸气供氧装置可以将散失的氨气完全收集,并利用氨气容易溶于水的特性可以将氨气转化为氨盐,消除氨气散失达到控制堆肥氨气散失的目的；采用吸气供氧装置进行堆肥能增强堆料中微生物活性,加速堆肥有机质的降解,缩短堆肥周期。 【关键词】：好养堆肥 NH3散失 吸气供氧 高温菌
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-11
• 第一章 绪论11-27
• 1.1 课题缘由11
• 1.2 畜禽排放物的综述11-17
• 1.2.1 畜禽排放废物状况11-13
• 1.2.2 畜禽粪便处理方法和问题13-17
• 1.3 畜禽粪便堆肥意义及存在的问题17
• 1.4 堆肥过程中氨气挥发的因素17-21
• 1.4.1 畜禽粪便类别18
• 1.4.2 碳氮比(C/N)18-19
• 1.4.3 pH值19
• 1.4.4 温度19-20
• 1.4.5 通气状况20
• 1.4.6 含水率20-21
• 1.5 氨气散失的控制措施21-23
• 1.5.1 化学措施21-22
• 1.5.2 物理措施22-23
• 1.5.3 生物措施23
• 1.6 堆肥中氨气控制研究中存在的问题23-24
• 1.7 本研究拟采取的控制氣气散失的策略24
• 1.7.1 投加高温菌剂控制氨气散失24
• 1.7.2 吸气供氧控制氨气散失24
• 1.8 本项目研究目的、意义和内容24-27
• 1.8.1 研究目的和意义24-25
• 1.8.2 技术路线25-26
• 1.8.3 研究内容26-27
• 第二章 牛粪和秸秆好氧堆肥中氨气散失规律的研究27-40
• 2.1 材料与方法27-30
• 2.1.1 堆肥材料27
• 2.1.2 堆肥设计和装置27-28
• 2.1.3 分析测定方法28-30
• 2.1.3.1 堆肥样品水溶性指标的测定28-29
• 2.1.3.2 堆肥样品全氮指标的测定29
• 2.1.3.3 种子发芽指数(GI)的测定29
• 2.1.3.4 含水率的测定29
• 2.1.3.5 有机质的测定29
• 2.1.3.6 氨气散失的测定29-30
• 2.1.3.7 堆体温度测定30
• 2.1.3.8 实验统计计算方法30
• 2.2 实验结果与分析30-39
• 2.2.1 温度的变化30-31
• 2.2.2 pH值的变化31-32
• 2.2.3 堆料中物理性状的变化32-33
• 2.2.4 堆料含水率的变化33
• 2.2.5 堆肥过程中堆料对种子发芽指数的影响33-34
• 2.2.6 堆肥过程中含氮物质变化34-38
• 2.2.7 堆肥过程中氨气的挥发规律38-39
• 2.3 本章小结39-40
• 第三章 ：高温菌的投加对牛粪和秸秆堆肥中氨气散失的影响40-54
• 3.1 材料与方法40-45
• 3.1.1 试验材料40-44
• 3.1.2 试验设计44
• 3.1.3 牛粪制堆方法及分析测定44-45
• 3.2 结果与分析45-53
• 3.2.1 牛粪堆制过程中温度的变化45-46
• 3.2.2 牛粪堆制过程中pH的变化46-48
• 3.2.3 牛粪堆制过程中C/N比的变化48-51
• 3.2.3.1 堆体中有机质的变化48-49
• 3.2.3.2 堆体全氮的变化49-50
• 3.2.3.3 堆体的碳氮比的变化50-51
• 3.2.4 高温菌的投加对氨气散失的影响51-53
• 3.2.5 堆体物料性状的变化53
• 3.3 本章小结53-54
• 第四章 吸气供氧技术控制氨气散失的研究54-66
• 4.1 材料与方法54-56
• 4.1.1 实验材料54-55
• 4.1.2 试验设计55-56
• 4.1.3 牛粪制堆方法56
• 4.1.4 分析测定方法56
• 4.2 结果与分析56-65
• 4.2.1 堆肥过程中温度的变化56-58
• 4.2.2 牛粪堆制过程中pH的变化58-59
• 4.2.3 牛粪堆制过程中C/N比的变化59-62
• 4.2.3.1 堆体中有机质的变化59-60
• 4.2.3.2 堆体全氮的变化60-61
• 4.2.3.3 堆料的碳氮比变化61-62
• 4.2.4 堆肥中水溶氨氮的变化62-63
• 4.2.5 收集桶中铵离子浓度的变化63-64
• 4.2.6 堆体物料性状的变化64-65
• 4.3 本章小结65-66
• 第五章 结论和建议66-68
• 5.1 结论66
• 5.2 本论文的创新点66-67
• 5.3 建议67-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士学位期间发表文章、专利69-70
• 参考文献70-76

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