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工厂化堆肥理化性质的变化研究
摘要:利用鸡粪,糖渣,污泥,糠醛渣,蘑菇渣为原料进行了动态好氧槽式堆肥实验。定量化研究了堆肥过程中氮素,有机质,pH,电导率,温度,水分的变化和原因以及堆肥中氮损失的原因。结果表明:添加污泥的堆肥中含氮量较大;氮素损失的主要途径为氮以氨氮的形式挥发,堆肥的7~8天是氮素损失的主要时期;高C/N比堆肥C/N下降趋势明显;温度在堆肥第7天达到峰值50℃~55℃;pH值在堆肥过程中变化幅度大,成品达到7.8~8.2之间;电导率增大趋势明显;A菌剂有助于保持堆肥养分;B菌剂有利于提高堆肥发酵速度。
关键词:堆肥;氮素损失;性质
一前言
1.1堆肥概述
1.1.1堆肥的研究背景
固体废物是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不在具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质[1]。
随着历史的进步,社会的发展,生活水平的提高,资源的自然更新速度已经远远不能满足人们的要求,很多东西在没有完成它的使命的时候就寿终正寝了,于是就有了浪费,比如说:垃圾(固体废物)。固体废物按来源分可以分为城市垃圾,农业废物,工业废物,矿业废物和放射性废物。其中城市垃圾,农业废物和制糖工业废物以及污水污泥可以按着堆肥化方法处理并得到资源化利用。
城市垃圾是指城市居民日常生活、商业活动、机关办公、市政维护过程产生的固体废物。我国是世界上人口最多的国家,现有城市350多个,城市人口达到2亿多,年产垃圾5000多万吨,并且还以10%的速度在增长,1995年城市垃圾总量已达到12239万吨,到2000年将为17560万吨。而工业固体废物2000年可达到69350万吨,综合利用率仅为28.2%,全国乡镇企业排放的废物总量可达14亿吨。城市垃圾主要有厨余垃圾(瓜、果、壳、饭等食物),纸,木,布,金属玻璃等。城市垃圾成分复杂,颗粒大小不一,其中含有很多各种各样的有害成分,如重金属及有毒有害有机污染物,此外还有各种类型的病源微生物。但是其中还含有很多有机质等营养物质,通过分拣,堆肥化处理可以被再次利用。
改革开放以来,我国的畜禽养殖规模也越来越大。在产生巨大经济效益的同时,也带来大量畜禽排泄物,成为一个重要的点污染源。据初步预测,全国生猪、家禽年产粪便总量高达5.8亿吨,粪水年排放总量高达60亿吨。畜禽粪便的急剧增加,不仅占用堆放场所、产生恶臭、孳生蚊蝇、污染环境,而且携带了大量的病源微生物,严重污染了其周围的生态环境,而且威胁了周围居住人群的健康。粪便也不尽是缺点,只要善加利用,就会变废为宝。畜禽粪便中含有有机质、N、P、K及丰富的微量元素,C/N比较低,是微生物生长的良好营养物质,非常适合做堆肥的原料。
表1各种家禽肥料成分含量

在各种畜禽粪便中,又以鸡粪制成的有机肥料最优,因为鸡的消化道短,加上鸡无唇,无齿,嗉囊分泌液没有消化能力,饲料通过肠道时间短,消化能力差,吃进去的饲料中有70%的营养物质未被吸收而排出体外,因而,鸡粪含有丰富的养分,与其他家禽家畜粪便相比养分含量居于首位[2],各种家禽肥料成分含量见表1。
鸡粪中不仅含有营养成分,也含有部分有害物质。未经处理鸡粪中的氮以尿素形式为主(约占总氮量的70%),其中尿酸对植物根系有害;所含的硝酸盐和亚硝酸盐可能污染地下水。另外鸡粪若不及时处理,会分解产生硫化氢和氨气体,散发出恶臭。未经处理的鸡粪施于农田,虫菌寄生,气味恶劣,肥分损失大,对作物的生长反而不利。因此,必须对鸡粪妥善处理,消除其不利影响,才能转化为有用的资源[2]。
中国污水处理事业迅猛发展,根据国家计划,到2015年城市污水处理率将达到70﹪。城市污水处理大都采用成熟的活性污泥法工艺,而这一工艺的副产物——城市污水污泥的产量越来越大,并且随着环保法规的加强,它的最终处理处置将成为困扰污水处理厂的棘手问题,并影响污水处理厂的正常运行。我国目前有污水处理厂78座,处理率仅为废水总量的3%。由于污泥中含有大量有机质和氮、磷、钾以及微量元素,是理想的土壤改良剂和肥料,因此每年有大量的污泥施入农田中污泥中同时含有病原菌,寄生虫,重金属以及某些难分解的有机毒物,施用不当就会在农田土壤中堆积,危害人体健康,需要经过稳定化和无害化处理才能加以利用[3]。
糠醛渣和蘑菇渣是植物体经过工业处理和微生物发酵处理之后的废弃物,已经处于一个相对稳定的状态,因此糠醛渣、蘑菇渣与玉米秸杆一样,都可以作为畜禽

