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彩绒革盖菌在猪粪堆肥中应用的初步研究

彩绒革盖菌在猪粪堆肥中应用的初步研究
彩绒革盖菌在猪粪堆肥中应用的初步研究

彩绒革盖菌在猪粪堆肥中应用的初步研究

邹荣松1,刘克锋23,孙向阳1,雷增普1,王红利2,刘悦秋2

(1.北京林业大学水土保持学院,北京 100083;2.北京农学院园林系,北京 102206)

摘 要 在以猪粪为原料的静态条垛堆肥的堆体试验中添加了彩绒革盖菌,研究其对堆肥发酵的影响。研究表明彩绒革盖菌在堆肥二次发酵时期有利于堆体温度的提升和保温,说明了在进入堆肥后期彩绒革盖菌对其中剩余的木质素等成分有很好的分解能力,有利于堆肥的腐熟和养分的释放,初步表明彩绒革盖菌是一株理想的堆肥发酵菌株。

关键词 猪粪;堆肥;彩绒革盖菌

中图分类号 S141.4 文献标识码 B 文章编号 1005-7021(2007)04-0091-03

Study on C oriolus versicolor Used i n Sw i n e M anure Co m post

Z OU Rong2s ong1,L I U Ke2feng2,S UN Xiang2yang1,LE I Zeng2pu1,WANG Hong2li2,L I U Yue2qiu2

(1.B eijing Forestry U niversity,B eijing,100083,China;2.B eijing U niversity of Agriculture,B eijing,102206)

Abstract The experi m ent adding Coriolus versicolor t o s wine manure compost had been conducted t o study its influ2 ence on compost.The result was that Coriolus versicolor is hel pful f or arise raising the te mperature and keep ing war m during the secondary fer mentati on p r ocess of compost.It showed that Coriolus versicolor has a good decompositi on ca2 pability on the re maining lignin and other components of ra w materials during later composting;it is favorable for com2 post maturity and nutrient release.So we p r oposed that the Coriolus versicolor is a good composting strain. Keywords s wine manure;compost;Coriolus versicolor

堆肥是在微生物的参与下,把有机物降解、转化成腐殖质的生物化学处理过程。李季等人的研究认为,堆肥经高温发酵后进入一个发酵温度相对较低的过程,称之为二次发酵期,这是“木质素分解期”,主要分解的是纤维素、半纤维素、木质素等[2]。彩绒革盖菌(Coriolus versicolor),又名云芝、杂色云芝等,属层菌纲,非褶菌目,多孔菌科,云芝属;是一种是腐生真菌。子实体半圆伞状,硬木质,深灰褐色,外缘有白色或浅褐色边;菌盖长有短毛,无柄,有环状棱纹和辐射状皱纹;盖下色浅,有细密管状孔洞,内生孢子,管口面白色、淡黄色,管口每毫米3~5个;能产生纤维素酶、木质素霉、漆酶,对纤维素、半纤维素和本质素等物质有很强的分解能力[4,6,7],在印染业、制药业等领域有着一定的应用。有研究表明,添加木腐菌对线虫等植物病害有抑制作用[5]。而在堆肥方面对彩绒革盖菌的应用比较少,鉴于堆肥进入二次发酵的特点和该菌种的性质,本文试验将其添加到堆肥中,观察其对堆肥二次发酵的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验场地 北京市顺义区赵全营镇北郎中村有机肥厂的封闭厂房中,房顶为塑料膜,采光强,易保温。试验用的猪粪也取自该村的万头生猪场所生产的新鲜猪粪。填充料为杨木锯末,购自附近木材厂。

1.1.2 试验菌种 彩绒革盖菌和绿色木霉,均购

 收稿日期:2007-03-01

 作者简介:邹荣松 男,在读硕士。主要研究方向土壤生态。 项目来源:北京市科委农村发展中心项目(BJ I H2004090)

3通讯作者19

微生物学杂志 2007年7月第27卷4期 JOURNAL OF M I CROB I O LOGY July2007Vol.27No.4

买自中国林业科学院森林生态环境与保护研究所,两菌种均经三角瓶摇床4d制成一级种子,后各取1瓶菌液在发酵罐中分别在各自的最佳发酵条件下同时发酵成20L菌液,用血球计数板测量菌液样品的菌密度,彩绒革盖菌和绿色木霉样品的密度均为108~109个/mL,经方差分析,无显著差异。

1.2 方法

1.2.1 试验方法 2006年4月21日采用静态条垛堆肥的方式进行试验。将猪粪和锯末按9∶1(质量比)混合,混合辅料可以提供碳源,提高堆体空隙度,调节物料的温度、增加能量,改善堆体的结构,增加其与空气的接触面积等多方面作用,有利于耗氧发酵的进行,设计每个堆体约为300kg,既有利于翻堆,又有利于堆体保温。接种处理:分别将堆体处理为不添加菌液(添加等量自来水)CK、添加彩绒革盖菌菌液(S+C)、添加绿色木霉菌液(S+T)3种处理,每个处理重复3次,接种量为0.5%(体积与质量比),即每个堆体添加了1.5L的菌液(供试菌液菌密度相近,为108~109个/mL),控制原料的含水量在60%左右[2],每处理重复3次,共堆置9个堆体。

1.2.2 测试项目和测试方法 每天在15点定时分别测量各堆体的温度以及厂房内的气温。堆肥结束后及时取样,用小土钻钻取堆体表层下40~50c m处样品,测定全碳、全氮、全磷、速效磷和速效钾[8]。

表1 堆肥原料性质

Table1 Che m ical p r operties of ra w materials f or compost

堆肥材料全碳/全氮/C/N全磷/全钾/

(g?kg-1)(g?kg-1)(g?kg-1)(g?kg-1)猪粪326.424.513.39.415.7

猪粪+锯末573.321.227.011.516.2

2 结果与分析

2.1 堆体的温度变化

温度变化与堆体中微生物代谢活性相关[10],是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素,同时也是原料中营养物质降解速率的指示。堆肥初期各堆体中含有大量的粗有机质、糖分等水溶性有机物以及蛋白类物质,这些物质是微生物易于分解和利用的,在这个过程是各种微生物生长的旺期,均可以迅速地繁殖。大量的有机物质快速被分解,致使堆体温度在第1d即升至55℃以上,并在随后的15d左右均保持在此温度以上(图1),这是高温的阶段,在这个过程中起主导作用的是各种耐高温的纤维素分解菌,主要是放线菌和嗜热真菌;许多病原菌、细菌和嗜温真菌(包括接种到堆体中的菌种)被杀死。在纤维素被分解后,温度开始下降至50℃以下,进入二次发酵阶段。此时堆体中主要高温分解菌的活动受到影响,中温性微生物显著增加,它们将分解残留下来的纤维素、半纤维素、木质素,而接种的菌液将在这段期间再次繁殖,起到主导作用

图1 堆肥过程中的温度变化

Fig.1 Changes of te mperature during composting

本次试验条件下,在进入二次发酵的时候接,接种了菌液的堆体温度均高于未添加菌种的自然发酵堆体的温度,其中接种彩绒革盖菌的堆体的温度更加明显。在试验材料中彩绒革盖菌和绿色木霉的均液接种量相同,且菌密度相近,故初步认为此种差异是由于菌种的差异所致。各堆体在第20d左右时先后降到了45℃以下,从21d开始计算,到37d结束共17d中,接种彩绒革盖菌的堆体温度有14d高于CK,11d高于接种绿色木霉的堆体温度,越到后期,差别越明显;且其温度的走势比较平缓,受环境影响较小;绿色木霉堆体温度有8d高于CK。

对室内气温与3个堆体的温度分别作相关性分析,气温与CK、彩绒革盖菌堆体、绿色木霉堆体Pears on相关系数分别为-0.198、-2.15、-2.16,表明环境温度对堆体温度影响非常小,这

29 微 生 物 学 杂 志 27卷

与李吉进等人的研究认为气温对条垛式堆体温度的升降有明显的影响的结论[2]不同,可能由于本试验是在生产厂房内进行,保温效果好的原因。由于本试验是在春末夏初进行的,当时气温是逐渐上升的,而堆体到了后期的温度是逐渐下降的,所以出现了相关系数为负值的现象。

2.2 堆肥样品的理化分析

堆肥化过程中,由于微生物的作用,有近2/3的碳素会以CO

2

的形式释放,剩余部分与氮素一起合成细胞生物体,所以堆肥过程中C/N值逐渐下降并趋于稳定[2],并被认为是检验肥料腐熟的重要指标。一些研究者认为,腐熟肥料的C/N值理论上应趋向于微生物菌体的C/N值,即16左右,还有些研究者提出堆体的C/N值从最初的30降低到15~20即可[3,9]。从表2,本次试验的3种处理样品的C/N值可看出3种堆肥处理均达到了腐熟。堆肥同时还是一个养分释放的过程,通过微生物作用,将原先有机废弃物中固定了不易于植物吸收的营养元素释放出来,成为有效养分。

表2 堆肥样品的养分含量

Table2 Nutrient contents of composted S wine Manure

处理全碳/(g?kg-1)全氮/(g?kg-1)C/N全磷/(mg?kg-1)速效磷/(mg?kg-1)速效钾/(mg?kg-1)

CK重复1298.917.916.4992830335655重复2286.916.417.5900522725423

重复3317.516.319.5987612775422

S+C重复1293.616.717.6905534465989重复2285.615.118.9889435876544

重复3277.214.718.91045240156429

S+T重复1291.117.117.0839030054755重复2292.916.317.9903932415426

重复3284.314.919.1985531645588

对样品的养分含量各指标作方差分析。3个堆体样品的C/N值无显著差异,表明3种处理在本次试验条件和时间中样品的腐熟程度无显著差异;全磷含量也无显著差异,但在速效磷和速效钾两指标方面,接种了彩绒革盖菌的堆体显著大于其余两种处理的堆体的含量,绿色木霉的堆体的含量显著大于CK的含量。表明不同堆肥处理在腐熟程度上可以相同,但在物质的分解和养分的释放仍然存在差别,添加了木腐类菌液的堆体分解彻底,有利于堆肥产品中有效养分的释放,且添加彩绒革盖菌的处理更有利于养分堆肥的原料的分解和养分的释放。

3 小 结

春末夏初时在保温效果好的条件下,从堆肥的温度指标可以看出,接种了菌液的堆体在二次发酵时的发酵较未添加菌液的堆体发酵得激烈,有利于肥料养分的释放和有效化。彩绒革盖菌在堆肥的发酵后期的发酵激烈程度上表现出很好的优势,在堆肥样品的养分释放方面也显著优于CK 和绿色木霉,初步表明其是一株理想的堆肥发酵菌株。但研究同时也表明在本次试验条件下,以C/N为指标,添加了木腐类菌液对以猪粪为原料的堆肥腐熟程度无显著影响。

参考文献:

[1] 李吉进,郝晋珉,邹国元,等.畜禽粪便高温堆肥生物化学变

化特征研究[J].土壤通报,2005,4:2342236.

[2] 李季,彭生平.堆肥工程实用手册[M].北京:化学工业出版

社,2005,9.

[3] 刘克锋,刘悦秋,雷增普,等.提高猪粪和城市垃圾堆肥质量

的菌种选择[J].农村生态环境,2003,19(2):47254.

[4] 王宜磊.碳源和氮源对彩绒革盖菌木质纤维素酶和木质素

酶分泌的影响[J].微生物学杂志,2000,20(1):29231. [5] 张建平,赵博光.木腐菌及病死木中的真菌对松材线虫的影

响[J].福建林学院学报,2003,23(3):2452248.

[6] 赵桂华.杨木彩绒革盖菌[J].南京林业大学学报,1993,

92294.

[7] 中国科学院生物多样性委员会.生物多样性研究的原理与

方法[M].北京:中国科学技术出版社,1994,1922209. [8] 中国土壤学会.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农

业科技出版社,2000.

[9] Garcia C,Hemandez T,Coata A,et al.Phyt ot oxicity due t o

the agricultural used of urban wagtes ger m inati on experi m ents

[J].Sci Food agric,1992,59:3132319.

[10]Kiyohiko Nakasaki,Makot o Shoda,H ir oshi Kubota.Effect of

Te mperature on Composting of Se wage Sludge[J].App lied

and Envir onmental M icr obi ol ogy,Dec.PP.,1985,15262

1530.

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4期 邹荣松等:彩绒革盖菌在猪粪堆肥中应用的初步研究

中试规模猪粪堆肥挥发性有机物排放特征

第33卷 第6期 农 业 工 程 学 报 V ol.33 No.6 192 2017年 3月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2017 中试规模猪粪堆肥挥发性有机物排放特征 周谈龙1,尚 斌1,董红敏1※,陶秀萍1,刘统帅1,王 悦2 (1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室,北京 100081; 2. 北京市农林科学院植物营养与资源研究所,北京 100081) 摘 要:为监测堆肥过程挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs )排放情况,该文开展了猪粪堆肥现场试验,采用苏玛罐采样,气相色谱-质谱法分析了猪粪好氧堆肥过程中VOCs 浓度。结果表明:猪粪好氧堆肥过程中可以检测出的VOCs 有81种,包括烷烃类34种,芳香烃类21种,卤烃类19种,胺类1种,含硫化合物3种,氟利昂类3种;其中检出率高且浓度远远超过其嗅阈值的VOCs 包括三甲胺、二甲基硫、二甲基二硫和二甲基三硫,VOCs 排放主要发生在堆肥的前2周。该研究将为控制猪粪堆肥过程中VOCs 气体排放提供科学数据支持。 关键词:堆肥;猪粪;排放控制;挥发性有机物 doi :10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.025 中图分类号:X712 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2017)-06-0192-07 周谈龙,尚 斌,董红敏,陶秀萍,刘统帅,王 悦. 中试规模猪粪堆肥挥发性有机物排放特征[J]. 农业工程学报,2017,33(6):192-198. doi :10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.025 https://www.wendangku.net/doc/e216352904.html, Zhou Tanlong, Shang Bin, Dong Hongmin, Tao Xiuping, Liu Tongshuai, Wang Yue. Emission characteristics of volatile organic compounds during pilot swine manure composting[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(6): 192-198. (in Chinese with English abstract) doi :10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.025 https://www.wendangku.net/doc/e216352904.html, 0 引 言 挥发性有机物VOCs (volatile organic compounds )通过参加大气光化学反应产生有害的挥发性有机物,不仅会引起全球变暖、恶臭、平流层臭氧耗竭及对流层臭氧的形成等环境问题,还对人体有害 [1-2]。当VOCs 质量浓度在3~23 mg/m 3时,会对人体产生刺激和不适;当质量浓度大于25 mg/m 3时,除了头痛外,还可能会出现其他神经毒性作用。2010年中国人为源VOCs 排放总量为2 230万t ,其中废弃物处理过程中VOCs 排放量约为4.1万t [3],废弃物管理过程是VOCs 重要的排放源之一。 堆肥作为废弃物资源化利用的一种有效途径,已经得到了广泛的应用[4],在堆肥过程中会大量产生和释放VOCs [5-6],好氧发酵过程中产生的VOCs 种类达100种以上,总挥发性有机物(total volatile organic compounds ,TVOCs )可达14 547 mg/m 3[7-8];Defoer 等[9]在蔬菜、水果和庭院垃圾(vegetable, fruit and garden waste ,VFG )堆肥中检出89种物质,其中TVOCs 在0.09~23.6 mg/m 3;Scaglia 等[10]在城市固体废弃物堆肥中检出147种VOCs , 收稿日期:2016-10-18 修订日期:2017-02-15 基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-36-10B );公益性 行业(农业)科研专项项目(201303091) 作者简介:周谈龙,男,安徽阜阳人,研究方向为农业废弃物处理和资源化利用。北京 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,100081。 Email :zhoutanlong@https://www.wendangku.net/doc/e216352904.html, ※通信作者:董红敏,女,河北新乐人,博士,研究员,主要从事畜牧环境工程方面研究。北京 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,100081。Email :donghongmin@https://www.wendangku.net/doc/e216352904.html, 认为含氮和含硫化合物是主要的恶臭物质; Delgado-Rodríguez 等[11]研究发现城市固体废弃物堆肥产生的VOCs 主要有烷烃类、萜烯、醇类、酸、酸酯类、酮类、芳香族化合物;张朋月等[8]研究发现堆肥产生的VOCs 主要以烃类、芳香烃、萜类、酮类、有机硫化物为主;相关学者研究表明不同有机废弃物在好氧发酵过程中产生的VOCs 种类和浓度均有所不同[6,8,12-14]。He 等[1]研究表明间歇式通风比连续式通风TVOCs 排放减少28%;Shen 等[5]研究认为VOCs 排放主要集中在堆肥前期,产生的TVOCs 量是挥发排放出的2.3倍,其余的被吸收和降解。但目前关于堆肥过程中产生的VOCs 的研究主要集中在污泥[2,15-16]、生活垃圾[14,17]和厨余垃圾[12,18]。而对畜禽粪便堆肥过程中产生的VOCs 种类和浓度的研究相对较少,Turan 等[7]研究了家禽废弃物在堆肥过程中VOCs 的排放质量浓度在411~14 547 mg/m 3;张朋月等[13]研究了猪粪、牛粪和鸡粪堆肥排出的VOCs 成分差异性;沈玉君等 [19]研究发现猪粪堆肥产生31种VOCs ,且有关畜禽粪便堆肥过程中VOCs 的排放研究主要为小试试验,缺乏实际生产堆肥过程中VOCs 气体排放的研究。 本研究通过对猪粪堆肥现场试验,对堆肥不同阶段的VOCs 进行定量分析,明确排放规律,为VOCs 控制提供依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 试验于北京市大兴区某规模化猪场进行,猪场存栏基础母猪920头,保育猪2 600头,育肥猪4 200头。母

垃圾堆肥技术研究进展

垃圾堆肥技术研究进展 摘要:垃圾的处理处置方法比较多,主要有卫生填埋、焚烧和堆肥。填埋虽然处理费 用低,方法简单,但需占用的土地面积大,渗漏液含有毒物难以处理。焚烧减量效果好,处理 较彻底,但投资成本高,产生的气体如果控制不当,会存在严重的烟气污染问题。目前国内外日益强调垃圾处理走综合化、减量化、无害化、资源化的道路。用堆肥法处理生活垃圾不 但可以变废为宝,还能节约垃圾填埋所占土地,并减轻垃圾焚烧对大气的污染,在安全和经济方面明显优于其他方法而成为目前最有发展潜力的垃圾处理技术。近年来,研究和开发具有良好减量化和资源化效果的堆肥处理技术在国际上日益受到重视。 关键字:垃圾堆肥;堆肥技术;研究现状;展望 1 我国垃圾堆肥处理技术现状 我国在国家“六五”、“七五”和“八五”科技攻关计划中,均设立了堆肥技术和专用 设备的研究和开发课题。从20 世纪80 年代开始应用“二次发酵工艺”,堆肥机械日趋完善,生产趋向产业化。90 年代初开始发展机械化连续堆肥生产技术。堆肥工艺可分为简易 堆肥和机械化堆肥,又可分为静态和动态两种操作方式。我国农村传统采用厌氧堆肥发酵法。现代堆肥工艺大多采用好氧堆肥,它具有物质分解彻底、堆肥周期短、臭味小、可采用工厂机械化处理等优点。 1. 1 自然通风静态堆肥:该法是在一块场地上,堆高2~3m,一般上部覆土,场底以混凝土 硬化并铺设通风排水沟,腐熟垃圾用铲装机、滚筒筛、皮带机和磁选滚筒等生产堆肥产品。这种方式一般工程规模较小,机械化程度低,采用静态发酵工艺,投资及运行费用较低,应用 最广。主要缺点是堆肥过程无法控制,环保措施不齐全,对周围环境影响较大。目前较大型 的该类堆肥厂有厦门前莆垃圾处理场及天津简易高温堆肥厂。 1. 2机械化高温堆肥:机械化高温堆肥技术工程规模相对较大,机械化程度较高,一般采 用间歇式动态好氧发酵工艺,有较齐全的环保措施,投资及运行费用较高。好氧堆肥具有温 度高,有效杀死病原菌,基质分解比较彻底,堆肥周期短,异味小,可以大规模采用机械处理等优点。常州环卫综合厂采用间歇式动态高温好氧发酵工艺,所生产的堆肥产品很受当地农民的欢迎。但机械化高温堆肥由于处理成本较高而难以在我国更大范围内推广应用。 2 堆肥的影响因素 2. 1水分:对于自然通风静态堆肥和机械化高温堆肥系统,堆肥的水分不应大于65 %;对 于强制通风静态堆肥系统,水分不应大于60 %。不管什么样的堆肥系统水分含量不应小于 40 %。水分过低,不利于微生物的生长;水分过高,则堵塞堆料中的空隙,影响通风,导致厌氧发酵。 2. 2 氧含量:一般认为堆肥中空气氧的体积分数保持在5 %~15 %比较适宜,低于5 %会 导致厌氧发酵;高于15 %则会使堆肥体冷却,导致病菌的大量存活。 2. 3C/ N比:在堆肥过程中,碳源被消耗,转化为二氧化碳和腐殖质。而氮则以氨气的形 式散失,或变为硝酸盐和亚硝酸盐,或被生物体同化吸收。因此,碳和氮的变化是堆肥的基本特征之一。堆肥中堆料的C/ N 比一般在(20~30) ∶1 之间比较适宜。若C/ N 比过低,则堆肥会影响农作物的生长;C/ N 比过高,不利于堆肥过程中微生物的生长。 2. 4温度:在堆肥操作过程中,堆肥温度应控制在45~65℃。温度超过65 ℃就会对微生物的生长产生抑制作用。堆肥过程是一个放热过程,若不采用通风的办法进行控制,温度常 可以达到75~80 ℃,温度过高就会过度消耗有机物,并降低产品质量。

有机肥发酵腐熟度标准

有机肥发酵腐熟度标准(最全详解) 一、有机肥发酵腐熟度的现有评价指标 虽然国内外在堆肥腐熟度的评价方面已经作了广泛而且很深入的研究,提出了众多的评价指标及方法,但仍没有形成一种公认的堆肥腐熟度指标。 堆肥腐熟度指标划分为三类:物理学指标、化学指标(包括腐殖质) 和生物学指标。 堆肥腐熟度的评价方法分为表观分析法、化学分析法、波谱分析法及植物生长分析法4类,与前者的分类方法也比较相似。 生物有机肥堆肥腐熟度指标详解如下: (1)物理学指标或表观分析指标:指堆肥过程中的一些变化比较直观的性质,如温度、气味和颜色等。 具体有: ①温度:堆肥开始后堆体温度是逐渐升高再降低的变化过程,而堆体腐熟后堆 体温度与环境温度一致或稍高于环境温度,一般不会明显变化,因此温度是堆肥过程中最重要的常规检测指标之一; ②气味:堆肥原料具有令人不快的气味,并在堆肥过程中会产生H2S,NO等 难闻的气体,而良好的堆肥过程后这些气味逐渐减弱并在堆肥结束后消失,所以气味也可以作为堆肥腐熟的指标; ③颜色:堆肥过程中堆料逐渐发黑,腐熟后的堆肥产品呈黑褐和黑色,颜色也可以作为一判断标准; ④吸光度变化:对不同时间的堆肥的水萃取物在波长280 nm,465 nm和665 nm的光学性质研究表明,由于个别有机成分的少量存在,抑制了对短波的吸收,而对665 nm波长的可见光影响较少,由此通过检测堆肥萃取物在波长665 nm下的吸光度变化可反映堆肥腐熟度。 (2)由于物理学指标难于定量化表征堆肥过程中堆料成分的变化,所以通过分析堆肥过程中堆料的化学成分或化学性质的变化以评价堆肥腐熟度的方法更常用一些。 这些化学指标有:有机质变化指标、氨氮指标、腐殖化指标、碳氮比和有机酸等。 具体内容包括: ①在堆肥过程中,堆料中的不稳定有机质分解转化为二氧化碳、水、矿物质和稳定化有机质,堆料的有机质含量变化显着,因此可以通过一些反映有机质变

有机肥发酵技术

任何一种合格优质的有机肥料的生产都必须经过堆肥发酵过程。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用,使有机物不断被降解和稳定,并产出一种适宜于土地利用的产品的过程。堆肥这种古老而简便的处理有机废弃物和制造肥料的方法,随着研究的深入和方法的改进,其应用很受各个国家的重视,因为它有很好的生态意义,也为农业生产带来效益。有许多报道指出,用腐熟堆肥制备种子苗床能抑制土传病害。并且在堆肥过程的高温阶段过后接踵而来的拮抗性细菌,可使菌数达到很高水平;堆肥过程中各有机物在微生物作用下,达到不易分解、稳定、作物易吸收状态;同时微生物作用在一定范围内减少重金属毒害作用。可见,堆肥是制造生物有机肥的简便而有效的方法,有益于生态农业的发展。堆肥为什么产生这样的效果呢?下面我们对堆肥原理进行比较详尽的介绍。 (一)堆肥过程中有机质的转化堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转 化 这种转化可归纳为两个过程:一个是有机质的矿质化过程,即把复杂的有机质分解成为简单的物质,最后生成二氧化碳、水和矿物质养分等;另一个是有机质的腐殖化过程,即有机质经分解再合成,生成更复杂的特殊有机质-腐殖质。两个过程是同时进行的,但方向相反,在不同条件下,各自进行的强度有明显的差别。1.有机质的矿化作用⑴不含氮有机物的分解多糖化合物(淀粉、纤维素、半纤维素)首先在微生物分泌的水解酶的作用下,水解成单糖。葡萄糖在通气良好的条件下分解迅速,酒精、醋酸、草酸等中间产物不易积累,最终形成C02 和H20,同时放出大量热能。如果通气不良,在嫌气微生物作用下,单糖分解缓慢,产生热量少,并积累一些中间产物-有机酸。在极嫌气微生物条件下,还会生成 CH4、H2等还原态物质。⑵含氮有机物的分解堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除腐殖质外,大部分容易被分解。例如蛋白质,在微生物分泌的蛋白酶作用下,逐级降解,产生各种氨基酸,再经氨化作用、硝化作用而分别形成铵盐、硝酸盐,可以被植物吸收利用。⑶含磷有机物的转化堆肥中的含磷有机化合物,在多种腐生性微生物的作用下,形成磷酸,成为植物能够吸收利用的养分。⑷含硫有机物的转化堆肥中含硫有机物,经微 生物的作用生成硫化氢。硫化氢在嫌气环境中易积累,对植物和微生物会发生毒 害。但在通气良好的条件下,硫化氢在硫细菌的作用下氧化成硫酸,并和堆肥中的盐基作用形成硫酸盐,不仅消除了硫化氢的毒害,并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下,发生反硫化作用,使硫酸转变为H2S散失,并对植

生物堆肥现状及其发展前景

生物堆肥的现状与发展前景 丁宇 摘要:综述了有机固体废弃物堆肥微生物学的研究方法的最新进展,以及堆肥过程中微生物的研究现状,提出了堆肥微生物学研究存在的主要问题和发展趋势。 关键词:堆肥;微生物学;微生物;有机固体废弃物 人类为满足自身活动的需要,在生产和生活过程中会产生大量的有机固体废弃物。这些有机固体废弃物主要包括农作物秸秆、畜禽粪便、城市生活垃圾以及污水处理厂污泥。随着其产量的不断增长,有机固体废物的累积和对环境污染的日趋严重,其处理处置已成为人类面的重要问题之一。 堆肥作为一种保持良好环境效应的产物,具有生物处理的可持续性和废弃资源的循环利用等特征,已被许多国家和地区所接受,成为处理有机固体废物的有效方法之一。堆肥化的实质是微生物在适宜条件下的代谢作用。国内外学者对堆肥微生物学进行了广泛研究。微生物在堆肥过程中扮演着重要角色,不仅与堆肥周期、堆肥质量密切相关,还与臭味控制、氮损失紧密相关。因此,堆肥微生物学研究对开发堆肥微生物资源,加速堆肥过程,缩短堆肥周期,提高堆肥质量,减少堆肥过程中的氮损失、 臭气挥发和产生具有重要意义。 1堆肥微生物学研究方法 分离、培养和生理生化鉴定是堆肥微生物学的传统研究方法。然而,微生物种类繁多,自然界中仅有极少数微生物得到鉴定,“存活而能培养”的种类至多为1%。近年来,随着研究手段的改善和研究方法的创新,一些新研究新方法应运而生,为堆肥微生物学的研究提供了新的途径。 l,1分离培养方法 传统培养分离方法是最早的认识微生物群落结构和多样性的方法,也是微生物学研究的经典方法,自1880年发明以来一直到现在仍被广泛使用。传统培养分离方法是将定量样品接种于培养基中,在一定的温度下培养一定的时问,然后对生长的菌落计数和计算含量,并通过在显微镜下观察其形态构造,结台培养分离过程生理生化特性的观察鉴定种属分类特性。冯明谦等研究了滚筒式高温堆肥过程中微生物种类和数量,分离鉴定了细菌5属20 株、霉菌8属13株、放线菌1属3株、酵母菌2属2株。同时,结果表明,细菌和霉菌是堆肥过程中的优势类群,芽孢杆菌和曲霉菌是优势种。 分离、培养的方法采用·定配比的培养基和固定的培养温度,忽略了气候变化和生物相互作用的影响,具有明显的人工选择性。由于分离、培养法具有选择性,这种人工环境与原生境的偏差使得可培养的种类大大减少,很有可能遗漏一些有意义的微生物。同时,也制约了人们对堆肥微生物学机理的深入了解。 1.2分子生物学方法 分子生物学技术是通过检测样晶中微生物特定的DNA或RNA片段来判断某种微生物的存在与否。自从Muyzer等首次报道了16SrDNA应用,该技术现已成为环境样品微生物多样性研究的重要工具。利用16s rDNA进行微生物多样性研究具有有效、准确和偏好小等优点,引起了学者们的关注。 随着提取和纯化环境微生物总DNA的方法的改善和发展,保证了列提取的环境样品总DNA进行扩增。V on Wintzingemde等通过直接从样品中提取DNA进行分析发现,浚方法不

垃圾堆肥处理的缺点是什么

垃圾堆肥处理的缺点是什么堆肥处理是将生活垃圾堆积成堆,保温至70℃储存、发酵,借助 垃圾中微生物分解的能力,将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后,生活垃圾转化成卫生、无味的腐殖质,可达到再资源化的目的。 垃圾堆肥处理的缺点主要有以下几点: 1、处理垃圾的时间长,垃圾减容效果差。 2、适用的垃圾范围较小,一般用于生活垃圾。 3、堆肥生产的肥料效果不及化肥,销量不好,厂家积极性不大。 4、生活垃圾堆肥量大,养分含量低,长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏,所以,堆肥的规模不易太大。 实践中,很多人认为垃圾堆肥质量差。这一观念源于三个理由: 垃圾堆肥重金属含量高;垃圾堆肥有机质含量低、臭味大;垃圾堆肥碎玻璃、硬塑片等杂质含量高。 首先,很多人认为,垃圾堆肥中的重金属来自废旧电池。实际上,民用电池几乎都是坚固的不易生锈的金属外包装,即便经过多级筛分 程序也很不容易破裂,内部的铅等重金属极少溢出。即使少量电池破

裂,由于垃圾是固态形式,溢出的重金属物质也仅仅污染了周围很少一部分垃圾。也有人说重金属来自土壤,但是经过调查,土壤中的重金属很少超标,少量超标也仅仅是略微超出标准,经过大量其他垃圾有机物质的掺混稀释,已构不成超标因素。重金属的真正来源是无处不在的印刷品。纸张、布匹、塑料袋、瓶瓶罐罐,甚至家电表面,都是重金属的“家”。如果我们对垃圾不作严格控制,使这些重金属有机会与水分接触,并且PH值适合重金属的溶出,那堆肥中的重金属含量就一定会超标了。所以,只要有了最佳的控制手段,就可以掌控重金属的去向。 第二,垃圾堆肥有机质含量是可以提高的。中国垃圾,尤其是发达城市的原生生活垃圾,其有机质含量可达55~65%,但这些有机质不是被填埋了,就是被气化了,只要我们掌握好分选技术和发酵过程控制技术,这一问题就会迎刃而解。 第三,堆肥中的玻璃、硬塑有没有办法去除?答案是肯定的,那就是密度分选。北京阿苏卫垃圾堆肥处理厂已经引进了国际上成型的技术,可以有效地将垃圾堆肥中的碎玻璃、硬塑片分离出来。生活垃圾好氧堆肥处理是系统工程。

粪便堆肥生产有机肥技术

粪便堆肥生产有机肥技术 更新时间:2012-12-21 16:35:41 作者:佚名文章来源:农村教育网关注:283 文章导读:堆肥是否腐熟可采用眼观、鼻闻、手摸的简便方法来判断。腐熟的堆肥具有以下特点:(1)堆肥温度下降并趋于环境温度;(2)基本无臭味;(3)外观呈褐色,团粒结构疏松,堆内物料带有白色菌丝。 主持人:听众朋友们,大家好!我是艳红,欢迎您收听“致富早班车”节目。畜禽粪便是农业生产中理想的有机高效肥,适量施用可改良土壤,培养地力,防止土质下降。然而直接施用可能会造成环境污染、农产品品质下降。对于人口稠密的城镇、工厂、学校等周边地区,集约化的规模养殖场排出大量粪尿若不经处理不仅造成环境严重污染,还容易引起疾病传播。在今天的节目时间里,我们请农业部规划设计研究院张玉华研究员为听众朋友们介绍粪便堆沤处理生产有机肥技术,现在张老师已经来到了演播室,张老师,您好! 专家:艳红,您好!听众朋友们,大家好! 1.主持人:张所长,首先请您介绍一下,粪便堆沤处理生产有机肥技术有哪些意义呢? 专家:随着畜牧养殖业的不断发展,规模化养殖场、养殖小区不断出现,大量的畜禽粪便随之产生。由于得不到及时、有效地处理,许多养殖场周边粪汤四溢,蚊蝇乱飞,恶臭扑鼻,严重污染环境,危及到广大农民的身体健康。另一方面,畜禽粪便是我国传统的有机肥料,养分齐全,有机质含量高,适量施用不仅可改良土壤,还可提高农产品品质与产量。由于长期大量使用化肥,破坏土壤结构,土壤有机质含量日益减少,保水保肥性能下降,化肥对土壤的污染也日趋严重,农业害虫的抗药性增强,

已成为制约我国农业发展的重要因素之一。 近年来,许多科研院所和企业开展了大量的技术研发和推广工作,在引进、消化、吸收国外同类技术的基础上,已经初步形成能源环保、能源生态等模式的畜禽粪便利用技术,相应的配套设备、设施、产品技术也基本完善。高效、低耗的畜禽粪便处理技术也进一步得到完善和提高。可以预料,畜禽粪便的资源化、无害化处理和综合利用是今后我国畜禽粪便处理利用的方向,将有利于我国农业可持续发展和农业环境污染的治理。 2.主持人:目前,国内外普遍采用堆肥方法处理畜禽粪便,生产有机肥料。那么什么是堆肥?堆肥的方法都有哪些呢? 专家:堆肥就是在人工控制下,在一定的温度、湿度、碳氮比和通风条件下,利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物的发酵作用,人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程,即人们常说的有机肥腐熟过程。 堆肥方法通常有三种。一种按是否需要氧气划分,有好氧堆肥(有氧状态)和厌氧堆肥(无氧状态);另一种是按堆肥温度分,有高温堆肥和中温堆肥;一种是按机械化水平分,有露天自然堆肥和机械化堆肥。习惯上人们都按好氧堆肥和厌氧堆肥区分。现代化堆肥工艺基本都是好氧堆肥,这是因为好氧堆肥具有温度高、基质分解比较彻底、堆制周期短、异味小、可以大规模采用机械处理等优点。厌氧堆肥是利用厌氧微生物完成分解反应,空气与堆肥相隔绝,温度低,工艺比较简单,产品中氮保存量比较多,但堆制周期太长、异味浓烈、产品中含有分解不充分的杂质。 3.主持人:粪便经过堆沤处理后,可有效的杀死粪便中的病原菌、寄生虫卵及杂

我国城市生活垃圾填埋处理现状

1.我国城市生活垃圾填埋处理现状 根据工程措施是否齐全、环保标准能否满足来判断,可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。 (1)简易填埋场(IV级填埋场) 这是我国传统沿用的填埋方式,其特征是:基本上没有什么工程措施,或仅有部分工程措施,也谈不上执行什么环保标准。目前我国约有50%的城市生活垃圾填埋场属于IV级填埋场。IV级填埋场为衰减型填埋场,它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。 (2)受控填埋场(III级填埋场) III级填埋场目前在我国约占30%,其特征是:虽有部分工程措施,但不齐全;或者是虽有比较齐全的工程措施,但不能满足环保标准或技术规范。目前的主要问题集中在场底防渗、渗滤液处理、日常覆盖等不达标。III级填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。对现有的III、IV级填埋场,各地应尽快列入隔离、封场、搬迁或改造计划。 (3)卫生填埋场(I、II级填埋场) 这是近年来我国不少城市开始采用的生活垃圾填埋技术,其特征是:既有比较完善的环保措施,又能满足或大部分满足环保标准,I、II级填埋场为封闭型或生态型填埋场。其中II 级填埋场(基本无害化)目前在我国约占15%,I级填埋场(无害化)目前在我国约占5%,深圳下坪、广州丰兴、上海老港四期生活垃圾卫生填埋场是其代表。 2.中国城市生活垃圾堆肥处理现状 堆肥处理可分为简易堆肥、好氧高温堆肥和厌氧消化三类。

(1)简易堆肥 简易堆肥的特征是:工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市中应用较多。 (2)好氧高温堆肥 好氧高温堆肥的特征是:工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易堆肥技术。20世纪八十年代初期到九十年代中期,北京、上海、天津、武汉、杭州、无锡、常州等城市曾建有数十个好氧高温堆肥厂。但由于堆肥质量不好、产品销路不畅等原因,绝大多数现已关闭。进入21世纪后,随着堆肥技术的发展,好氧高温堆肥方法又在我国的部分城市重新得到应用。 (3)厌氧消化 厌氧消化的特征是:工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧高温堆肥,占地面积小于好氧高温堆肥。厌氧消化技术在欧洲有较多应用实例,目前我国部分城市正在筹建生活垃圾厌氧消化处理项目。 3.中国城市生活垃圾焚烧处理现状 我国生活垃圾焚烧技术的研究和应用起步于八十年代中期,2005年底全国共有各类生活垃圾焚烧厂67座,10%的城市生活垃圾采用焚烧处理。随着我国东南部沿海地区和部分大中城市的经济发展和生活垃圾低位热值的提高,不少城市已将建设生活垃圾焚烧厂提到了办事日程,正在积极组织实施,

农村土法堆肥技术

农村土法堆肥技术解答 必要性与现实意义大量畜禽粪如果不作堆肥而随地堆积,首先是造成生活环境和水体的污染,同时,当前我国发展双高农业生产正需要有机肥和化肥配合使用,如果将生粪直接施到农田,既不现实又会造成像肥效迟缓等多种弊病,引起病虫害传播和蔓延;生粪直接到土壤中去发酵会造成烧苗,影响农作物正常生长和引起果树落叶等问题。而采用生物发酵技术制作堆肥是处理畜禽粪尿的科学方法。这方面的潜力巨大,除了大规模工厂化生产堆肥以外,在农村普及土法堆肥技术是很现实的,可以促进养殖废弃物的循环利用,满足农产品优质安全生产和中低产田改良对于生物有机肥的大量需求。 生物发酵制作堆肥的关键技术有以下五方面其一,堆肥材料的选择与混配。用牛粪和鸡粪作为堆肥的原料,其共同特点为含养分高,碳氮比较低。如,鸡粪含氮1.54%,碳氮比为15∶1;牛粪含氮0.34%,碳氮比为21∶1。微生物体的碳氮比:细菌为25∶1,发酵材料的碳氮比过高使发酵慢而难,过低使发酵快,损失养分。堆肥材料不能仅用粪尿肥,必须配加碳氮比高的有机物料。如老熟的禾本科作物秸秆的碳氮比高约为60~100∶1。适当加入氮素化肥调节碳氮比,可加速腐解,缩短堆腐时间,将500公斤粉碎的干稻草或玉米秸加250公斤新鲜牛粪和鸡粪的混合物料进行堆腐,大约一个月可以腐熟。 其二,向堆肥接种有益微生物,特别是一些分解有机肥能力强的菌种,可以促进堆肥腐熟过程。如果不接种会使堆肥发酵时间延长,产生臭味,而且肥效低。接种既可以提高初期有机物微生物数量,加

速堆肥材料的腐熟,还可提高发酵温度,高温可以消灭一些病原体、虫卵和杂草种子,还能控制臭气的产生,最后提高堆肥效率。目前广泛应用的接种剂有3类:微生物培养剂和商业添加剂2类,主要用于大规模工厂化生产;农村土法堆肥主要是用第三类有效自然材料,包括老堆肥的粪底、马粪、牛粪、菜园土等。 其三,适当水分条件。水分调控直接影响到堆肥发酵速度和腐熟程度,还是好氧堆肥化的关键因素之一。为了维持微生物的活性,含水量要高达90%,但是实际有机物材料适宜的含水量在60%~80%,以秸秆为例,一般含水量75%~85%、蔬菜含水量达90%以上。但是,过多含水量也不利于发酵和提温。 其四,通风条件。高位堆肥是利用好氧性微生物进行发酵的,要求至少有50%的氧渗入到堆肥中各部位,以满足好氧微生物氧化分解有机物的需要。中期堆肥温度升高后,通风可将供氧与带走水汽二者共同进行。达到堆内散热降温和干燥的目的。通风的方式,可用自然通风供氧,向堆内插入通气管或用秫秸梱做通气塔。 其五,堆肥需要酌情加入石灰。50公斤秸秆中加2~1.5公斤石灰既可调节酸度,又可破坏秸秆表面的蜡质层,而利于吸水发酵。在北方也可用土壤调节酸度。

有机肥发酵方法分析

有机肥 有机肥: 主要指各种动物和植物等,经过一定时期发酵腐熟后形成的肥料(其中包括经过加工的菜籽饼,是没有异味的)。 有机肥含有大量生物物质、动植物残体、排泄物、生物废物等物质、施用有机肥料不仅能为农作物提供全面营养,而且肥效长,可增加和更新土壤有机质,促进微生物繁殖,改善土壤的理化性质和生物活性,是绿色食品生产的主要养分来源。堆肥 以各类桔秆、落叶、青草、动植物残体、人畜粪便为原料,与少量泥土混合堆积而成的一种有机肥料。 沤肥 沤肥所用原料与堆肥基本相同,只是在淹水条件下进行发酵而成。 厩肥 指猪、牛、马、羊、鸡、鸭等畜禽的粪尿与秸秆垫料堆沤制成的肥料。 沼气肥 在密封的沼气池中,有机物腐解产生沼气后的副产物,包括沼气液和残渣。 绿肥 利用栽培或野生的绿色植物体作肥料。如豆科的绿豆、蚕豆、草木樨、田菁、苜蓿、苕子等。非豆科绿肥有黑麦草、肥田萝卜、小葵子、满江红、水葫芦、水花生等。 作物秸秆 农作物秸秆是重要的有机肥之一,作物秸秆含有作物所必需的营养元素有N、P、K、 Ca、s等。在适宜条件下通过土壤微生物的作用,这些元素经过矿化再回到土壤中,为作物吸收利用。 饼肥 菜籽饼、棉籽饼、豆饼、芝麻饼、蓖麻饼、茶籽饼等。 泥肥 未经污染的河泥、塘泥、沟泥、港泥、湖泥等。 现在,随着科学技术的不断发展,通过有益菌群的人工纯培养技术,采用科学的提炼,可以生产出多种多样不同品种的生物有机肥,它能改善土质、减少环境污染、增肥增效等。生物有机肥将是未来农业生产用肥的主要发展趋势。 1.发酵作业流程 1.从取料口取出一定量的产品 2.用带式输送机搬运出 3.把定量原料投入到料斗提升机 4.用料斗提升机从投入口投入到发酵槽里 5.根据原料状态有时要添加废粘土

有机肥料发酵原理

有机肥料发酵原理 关键词:有机肥发酵、堆肥、灭菌 一、概述 任何一种合格优质的有机肥料的生产都必须经过堆肥发酵过程。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用,使有机物不断被降解和稳定,并产出一种适宜于土地利用的产品的过程。 堆肥这种古老而简便的处理有机废弃物和制造肥料的方法,随着研究的深入和方法的改进,其应用很受各个国家的重视,因为它有很好的生态意义,也为农业生产带来效益。有许多报道指出,用腐熟堆肥制备种子苗床能抑制土传病害。并且在堆肥过程的高温阶段过后接踵而来的拮抗性细菌,可使菌数达到很高水平;堆肥过程中各有机物在微生物作用下,达到不易分解、稳定、作物易吸收状态;同时微生物作用在一定范围内减少重金属毒害作用。可见,堆肥是制造生物有机肥的简便而有效的方法,有益于生态农业的发展。 堆肥为什么产生这样的效果呢?下面我们对堆肥原理进行比较详尽的介绍。 二、有机肥发酵原理 (一)堆肥过程中有机质的转化 堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转化,这种转化可归纳为两个过程:一个是有机质的矿质化过程,即把复杂的有机质分解成为简单的物质,最后生成二氧化碳、水和矿质养分等;另一个是有机质的腐殖化过程,即有机质经分解再合成,生成更复杂的特殊有机

质-腐殖质。两个过程是同时进行的,但方向相反,在不同条件下,各自进行的强度有明显的差别。 1.有机质的矿化作用 ⑴不含氮有机物的分解 多糖化合物(淀粉、纤维素、半纤维素)首先在微生物分泌的水解酶的作用下,水解成单糖。葡萄糖在通气良好的条件下分解迅速,酒精、醋酸、草酸等中间产物不易积累,最终形成CO 2和H 2O ,同时放出大量热能。如果通气不良,在嫌气微生物作用下,单糖分解缓慢,产生热量少,并积累一些中间产物-有机酸。在极嫌气微生物条件下,还会生成CH 4、H 2等还原态物质。 ⑵含氮有机物的分解 堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除腐殖质外,大部分容易被分解。例如蛋白质,在微生物分泌的蛋白酶作用下,逐级降解,产生各种氨基酸,再经氨化作用、硝化作用而分别形成铵盐、硝酸盐,可以被植物吸收利用。 ⑶含磷有机物的转化 堆肥中的含磷有机化合物,在多种腐生性微生物的作用下,形成磷酸,成为植物能够吸收利用的养分。 ⑷含硫有机物的转化 堆肥中含硫有机物,经微生物的作用生成硫化氢。硫化氢在嫌气环境中易积累,对植物和微生物会发生毒害。但在通气良好的条件下,硫化氢在硫细菌的作用下氧化成硫酸,并和堆肥中的盐基作用形成硫酸盐,不仅消除了硫化氢的毒害,并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下,发生反硫化作用,使硫酸转变为H 2S 散失,并对植物产生毒害。堆肥发酵过程中,可以通过定时翻倒措施改善堆肥的通气性,就能消除反硫化作用。

城市污泥堆肥化处理研究进展

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/e216352904.html, 城市污泥堆肥化处理研究进展 作者:桂萌熊建军崔希龙赵振凤 来源:《现代农业科技》2010年第10期 摘要随着城市的发展,城市生活污水污泥也迅速增加。目前污泥堆肥化处理已经成为国内 外学者研究的热点。该文主要对污泥性质、国内外城市污泥堆肥方法,以及污泥堆肥过程中的 重要参数控制进行综述,以为城市污泥堆肥化处理提供参考。 关键词城市污泥;堆肥化处理;条垛式系统 中图分类号X703文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)10-0267-02 ResearchProgressonMunicipalSludgeComposting Treatment GUI MengXIONG Jian-junCUI Xi-longZHAO Zhen-feng (Beijing Drainage Group Co. Ltd.,Beijing 100038) AbstractWith the development of urban,urban sewage sludge was increasing rapidly. At present,scholars paid more and more attention to the sludge composting. In this article,the sludge nature,kinds of municipal sewage sludge composting methods at domestic and foreign,as well as the important parameters control in sludge composting process were mainly introduced. It can give reference for the municipal sludge composting treatment. Key wordsmunicipal sludge;composting treatment;windrow composting system 城市污泥是城市污水处理厂在污水净化处理过程中产生的沉积物,是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体。据估算,北京城市污泥产生量已达80万t/年,而上海污泥量达22 260 m3/d(含水量97.5%)[1]。随着城市的发展,城市污水处理量的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长。污泥堆肥与其他处理方法,如填埋、焚烧相比,具有建设投资少、运行费用低等优点,适合我国的国情[2]。 1城市污泥性质 一是数量大,增长迅速。污泥量占污水量体积的0.3%~0.5%(或污泥在污水中的含量为10~20 g/kg),若进行深度处理则污泥量增加0.5~1.0倍,伴随污水处理效率的提高,污泥数量将大幅增加;二是污泥中养分丰富,含有较高的有机质和丰富的氮磷等矿质营养元素;三是污泥成分比

垃圾堆肥处理方式

垃圾堆肥处理方式 以前,我国城市生活垃圾中主要为煤灰和厨余类有机物,其它固体废弃物较少,比较适宜于堆肥处理。1987年颁布的《城镇垃圾农用控制标准》(GB8172—1987)和《粪便无害化卫生标准》(GB7959—1987)是指导城市生活垃圾堆肥处理的技术标准,也是我国最先制订的有关城市垃圾处理的技术标准。 自1980年有统计记载以来,堆肥在我国城市垃圾处理中,一直发展缓慢。据建设部综合财务司报告,2003年全国660个建制市中,年垃圾清运量为14857万吨,当时各类生活垃圾处理场(厂)计574座,其中:填埋场457座(占79.6%),堆肥厂70座(占12.2%),焚烧厂47座(占8.2%);总处理能力7545万吨,集中处理率为50.78%,其中:填埋年处理量6404万吨(占85.5%),堆肥年处理量717万吨(占9.6%),焚烧年处理量370万吨(占4.9%)。 由上可知,我国三种主要垃圾处理方式,无论按处理场(厂)的数量,还是处理量的吨位,排行顺序均为:填埋、堆肥、焚烧。堆肥虽然位居第二,但与填埋相比其处理量差距太大。 随着人们生活水平的提高,我国城市生活垃圾的成分也发生了很大变化。特别是对于经济较发达的地区,由于居民燃料结构的改变,厨房气化率的提高,以及北方地区冬日取

暖集中供热的普及,大大减少了城市居民的直接用煤量。分析这个趋势,当垃圾中的灰渣含量显著降低后,厨房垃圾将成为家庭生活废弃物的最主要成分。无论从环保角度考虑,还是资源循环再利用出发,厨余类有机物处理的最佳方式,就是使其转化为稳定的有机质,让它来源于自然再回归于自然。从这些意义上说,我国城市生活垃圾的堆肥处理,应该有着很大的发展潜力和市场需求。 世上任何事物总是有一利必有一弊,同样由于人们生活水准的提升,使得垃圾中其他固体废弃物也大量增加。比如塑料、纸品、玻璃、铁皮类包装废弃物,以及旧衣、旧鞋等家庭生活废弃品也随之增多,让我们的垃圾成分越趋复杂。以华南地区为例,垃圾的基本成分如下:厨余类50-70%,塑料袋类包装物 10-15%,泥沙等无机物 8-15%,高热值长条物 15-20%,其他 3-5%。北方亦然,大体相当。 由此可见,虽然我国垃圾中厨余量占了绝大多数,有机质含量一般都在50%左右,仍然是堆肥的好原料。但混杂着30%左右的其他固体废弃物,依旧是堆肥处理的一大障碍。我国城市生活垃圾是混合倾倒、混合清运、混合堆放的,对这种混合垃圾不进行有效分类,“垃圾资源化”将是一句空话,无论下游技术多么成熟与先进,都将无用武之地。 由于我国城市固体废弃物全部为混装式垃圾,早已约定俗成,习惯成自然。想要彻底实行城市生活垃圾规范化分类

堆肥工艺流程

1.工艺流程及说明 1.1 工艺原理 堆肥过程通常分两个阶段,即一次堆肥(也叫快速或高温发酵)和二次堆肥(也叫后熟或陈化)。 一次堆肥阶段的特点是:高氧气吸收率,高温,可降解挥发性固体(BVS)大量减少,高的臭味潜力。通常,一次堆肥阶段由于需要减少臭气,因此需要提供通气和保持对堆肥过程的良好控制。二次堆肥阶段的特点是:温度低,氧气吸收率低,臭味潜力低。相对一次堆肥来讲,二次堆肥阶段的管理和调控比较简单,然而从工程角度看,不能没有二次堆肥,因为二次堆肥阶段可继续降解那些难降解的有机物、还要克服反应速率变慢以及重建低温微生物群落,从而有助于堆肥腐熟、减少植物毒性物质和抑制病原菌。这两个阶段对一个完整的堆肥系统的设计和操作来说是缺一不可的,而且是生产腐熟堆肥所必需的。 一次堆肥开始之前的原料处理称为前处理,后熟阶段之后的原料处理称为后处理。前处理或后处理是否需要依赖于原料的特点和期望的产品质量。 堆肥过程一般分为三个阶段: 1、升温阶段 一般指堆肥过程的初期,在该阶段,堆体温度逐步从环境温度上升到45℃左右,主导微生物以嗜温性微生物为主,包括真菌、细菌和放线菌,分解底物以糖类和淀粉类为主,期间能发现真菌的子实体,也有动物及原生动物参与分解。 2、高温阶段 堆温升至45℃以上即进入高温阶段,在这一阶段,嗜温微生物受到抑制甚至死亡,而嗜热微生物则上升为主导微生物。堆肥中残留的和新形成的可溶性有机物质继续被氧化分解,复杂的有机物如半纤维素-纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。微生物的活动交替出现,通常在50℃左右时最活跃的是嗜热性真菌和放线菌,温度上升到60℃时真菌几乎完全停止活动,仅有嗜热性细菌和放线菌活动,温度升到70℃时大多数嗜热性微生物已不再适应,并大批进入休眠和死亡阶段。现代化堆肥生产的最佳温度一般为55℃,这是因为大多数微生物在该温度范围内最活跃,最易分解有机物,而病原菌和寄生虫大多数可被杀死。

【CN109942326A】一种有机肥堆肥发酵装置及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910343260.1 (22)申请日 2019.04.26 (71)申请人 湖南锦佳环保科技有限公司 地址 410129 湖南省长沙市雨花区东山街 道侯照社区 申请人 湖南农业大学 (72)发明人 肖为 刘亚宾  (74)专利代理机构 厦门原创专利事务所(普通 合伙) 35101 代理人 徐东峰 (51)Int.Cl. C05F 17/02(2006.01) (54)发明名称 一种有机肥堆肥发酵装置及方法 (57)摘要 本发明提供一种有机肥堆肥发酵装置及方 法,结构简单,成本低,有效解决了堆料量大及占 地面积大的问题,大大减少人力物力,而且能随 时控制发酵过程的温度和通风量,采用恒温水浴 装置,保证了进行多组实验时温度的一致性,消 除了温度带来的相互影响,有效提高了测量精 度。采用的发酵方法在实验室条件下进行可控的 发酵,发酵温度、时间可控,适用于科研目的的实 验。本发明可同时放置多个顶空瓶,有利于同时 进行多组实验, 节省了实验的时间。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109942326 A 2019.06.28 C N 109942326 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109942326 A 1.一种有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述发酵装置包括空气泵、空气流量计、发酵瓶和加热装置,所述空气泵、所述空气流量计和所述发酵瓶通过玻璃导管和橡胶管依次连接,所述空气泵用于实验开始前向发酵瓶内曝气,所述空气流量计用于测定空气通风量以及控制通风量,所述水浴锅用于控制堆料温度。 2.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述装置还包括气体检测仪。 3.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述装置还包括温度计。 4.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述装置还包括空气过滤装置,所述过滤装置包括洗气瓶和干燥管。 5.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述洗气瓶中装有蒸馏水,所述干燥管中装有干燥硅胶粒。 6.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述发酵瓶瓶口设置有橡皮塞,通气管一端穿入橡皮塞位于发酵瓶底部,与曝气头连接;通气管另一端穿出所述橡皮塞,连接所述空气流量计的一端,所述空气流量计的另一端通过管道与所述空气泵连接。 7.根据权利要求2所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述温度计穿入所述橡皮塞,探测端位于所述发酵瓶内,显示端位于橡皮塞上方。 8.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述加热装置为恒温水浴装置。 9.根据权利要求2所述的有机肥堆肥发酵装置,其特征在于,所述气体检测仪用于检测出气口氧气与二氧化碳的含量。 10.一种有机肥堆肥发酵方法,其特征在于,使用权利要求1-8任一项所述的发酵装置,包括如下步骤: 堆肥,将堆肥物料按照一定比例混合后放入发酵瓶中; 控温,设置恒温水浴装置温度从而控制堆体温度。 分阶段进行发酵。 2

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