牛明芬等
摘要: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。
关键词:猪粪;秸秆;堆肥;腐熟;温度;pH值;铵态氮;硝态氮;发芽指数
中图分类号: S141.4文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)09-0291-03
近年来,随着我国畜牧业的不断发展,畜禽粪便的排放量日益增大。这些粪便处置不当或者不经过任何处理就排放的话,对大气、土壤、环境会造成严重的污染,同时也给畜牧场的环境卫生以及人类的健康带来威胁。秸秆是农业生产过程中所产生的副产品之一,是主要的农村能源,也被用于造纸、饲料、肥料以及建筑材料,除此之外,还有相当一大部分秸秆被荒弃或者直接焚烧,不仅浪费资源,而且污染环境。目前,好氧堆肥是处理有机废弃物最常用的方法,畜禽粪便等经过堆肥过程的高温发酵后,能成为对农作物无害并且可以改良土壤的肥料[1]。同时,畜禽粪便堆肥后还田利用,能够对土壤进行改良,抑制病菌,减轻土传病害[2]。然而,在好氧堆肥过程中由于畜禽粪便的来源不同,堆肥物料的组成存在较大的养分差异,最突出表现在碳氮比(C/N)上,堆肥前需要进行调节以便使堆肥C/N保持在25左右[1]。秸秆作为最常见的有机碳源是进行堆肥C/N调节的主要物料来源,因此将秸秆和畜禽粪便堆肥过程相结合是在堆肥基础上对秸秆进行资源化的有效途径,对秸秆与畜禽粪便混合堆肥过程中物质变化情况进行研究,将为确定相关工艺参数,提高堆肥效率提供重要的技术支撑,对我国农业的可持续性发展有着不可代替的作用。
1材料与方法
1.1试验装置
试验装置如图1所示,为小型模拟堆肥装置,是有机玻璃制成的密闭容器,长300 mm,宽240 mm,高360 mm,堆肥外套电热毯进行保温,装置底部安装曝气盘进行强制通风,空气泵连接曝气盘进行间歇式通风,采用人工翻堆,装置底部留有排液管收集滤液。
1.2试验初始条件及配比
本试验所用新鲜猪粪取自辽宁省沈阳市十里河村农户,秸秆经粉碎后处理成粒径1~3 cm的小段。试验于2014年春季在中国科学院生态研究所进行。堆肥原料基本性质见表1。
1.3试验方法
1.3.1采样及方法本试验中以猪粪作为堆肥填料,并利用玉米秸秆进行堆肥C/N调节,堆体总质量15 kg,堆高25~35 cm,将堆肥原料混合均匀,混合后物料含水率为55%左右,装置外面包裹电热毯以保证堆体内部温度,人工翻堆 3 d/次,机械间歇式通风,前4 d每3 h通风30 min,之后每 6 h 通风30 min。堆体中心插入数字温度计,每天10:00、16:00 记录堆体温度,取平均值。分别在0、2、4、8、12、16、20、24 d 各采集3个平行样,用密封袋封存并保存在冰箱冷藏,一部分样品经自然风干后过100目筛网,以备分析。
1.3.2检测项目及分析方法将3个平行新鲜样品混匀后取1 g放在锥形瓶中,按水肥比10 ∶1用去离子水浸提1 h后,用Orion 868型pH计测定pH值。取风干后过100目筛网堆肥样品1 g放在离心管中,加入50 mL去离子水, 3 000 r/min 离心15 min,过0.45 μm纤维树脂滤膜,以备分析。水溶性铵态氮、硝态氮含量用凯氏定氮仪法测定,水溶性碳(WSC)、总氮(TN)含量用analysis Multi N/C 3100型 TOC/TN 分析仪器直接测得。最后进行种子发芽指数的测定。
2结果与分析
2.1温度与pH值
堆肥内部温度变化既能反映微生物所具有的活性,又是堆肥稳定和无害的重要标志。由图2可以看出,堆肥3 d后迅速升温至50 ℃以上,从堆肥初始的升温阶段迅速进入了高温阶段,温度变化比较敏感。高温阶段反映堆肥前原料配比以及预处理的好坏,也是有机物在堆肥过程中氧化分解的关键阶段,温度过高、过低都不利于堆肥进行。从变化曲线可以看出,堆体温度在堆肥3 d达到50 ℃后,持续了7 d,堆肥 10 d 后温度迅速下降,堆肥12 d时温度下降到38 ℃,随后温度有所回升,经过小幅度上升之后,堆肥14 d后开始下降,最后与环境温度保持一致。堆肥升温期是0~3 d,高温期为 4~10 d,降温期为11~18 d,稳定期为19~24 d,可以从温度变化曲线判断堆肥的进行情况,高温堆肥符合卫生指标 GB 7959—1987 《粪便无害化卫生标准》的要求。
由图3可知,堆肥原料的初始pH值为7.2,呈中性,pH值在堆肥2 d后下降到5.8,随后开始上升,16 d后达到了pH值最大值8.5,到堆肥结束pH值保持在7.0~8.0之间。初期堆肥中微生物分解有机氮,增加了酸性物质,使得pH值下降;之后随着有机物质的分解,溶解在堆肥中得NH+4增加,碱性增强,在高温阶段嗜热微生物代替中温微生物进行降解活动,此时铵态氮也迅速积累,使pH值达到了最高值;而后较高的pH值使得氨气逸出堆体,物料有机物分解产生的有机酸增加,使得堆体pH值下降。pH值的变化呈先降后升的趋势,在堆肥完成之前pH值在8.5~9.0之间,最终的成品pH值在7.0~8.0之间。endprint
2.2水溶性氨态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)
在初期堆肥一次发酵时,有机物在微生物的作用下迅速降解,由于初期含水率比较高,因此生成的氨通过溶解作用以 NH+4-N 离子的形式存在,铵态氮含量不断增加,在堆肥4 d后达到了最高值,由图4可知,铵态氮含量由初期的 2.13 g/kg 迅速增加到了3.52 g/kg,增加了65%,至高温期开始有下降的趋势,堆肥12 d后降到1.15 g/kg,在堆肥4~12 d铵态氮含量损失达67%,可能是因为在高温环境下,物料中的水汽蒸发,引起NH3大量挥发。在堆肥12 d左右开始的二次发酵的过程中,NH+4-N的变化规律类似于一次发酵,但作用机理不同。一次发酵是在微生物的作用下进行,二次发酵是在硝化细菌的作用下进行,进一步氧化成硝态氮,因此铵态氮含量回升至16 d出现一个小的峰值(1.56 g/kg)后开始下降,并稳定不变到堆肥结束,这时铵态氮含量为0.38 g/kg,一般认为堆肥腐熟后铵态氮含量下降到小于400 mg/kg,符合堆肥腐熟的标准[3]。铵态氮最后损失比较多,可能是因为强制机械通风不利于铵态氮的累积[4],加快了氨气的逸出。从图中变化曲线可以看出,铵态氮经过短暂的上升呈逐渐下降的趋势。
硝化与反硝化的速率差决定硝态氮的含量,在高温好氧堆肥中硝化作用占主导地位,堆肥开始硝态氮含量很少,仅为0.25 g/kg,在升温期小幅度增加到0.29 g/kg,在堆肥进入高温阶段,由于属于嗜温细菌的硝化细菌对高温特别敏感,因此严重抑制硝化细菌的硝化作用,在堆肥4~12 d中硝态氮含量一直很低,保持在0.30 g/kg左右。在堆肥二次发酵中,硝化作用的条件合适,硝态氮含量不断增加,16 d后增加到053 g/kg,是初始含量2倍左右,之后缓慢下降,到堆肥完成时含量变为0.30 g/kg。总体来说硝态氮在堆肥过程中有所增加,符合堆肥腐熟度的标准。
2.3水溶性碳(WSC)、总氮(TN)及液相碳氮比(C/N)
液相C/N是堆肥中的水溶性碳与总氮量的比值,图5描述了这一过程的变化。本试验在堆肥初期为了使其营养平衡,加入了富碳物质秸秆,减少了NH+4-N在物料中的积累,有较少氨气挥发,还能够更好地吸附铵态氮,从而可以很好地降低氮的损失。堆肥过程中水溶性碳呈逐渐减少趋势,因为它是微生物活动的直接碳源,被微生物直接利用。WSC在升温期变化缓慢,初值为13.2 g/kg,24 d后堆肥完成时减少到2.3 g/kg,减少了83%左右,表明在堆肥过程中,微生物进行了剧烈的分解作用。Garcia等提出堆肥腐熟后的水溶性有机碳应小于0.5%[5],本研究结果符合这一评价标准。
由图5可知,总氮整体呈先降低再升高后降低的趋势,含量由最初的6.3 g/kg在4 d后骤降到3.1 g/kg,然后回升,在 12 d 后达到峰值5.7 g/kg,然后开始下降,曲线变化比较平缓,到堆肥完成时降到4.9 g/kg,比初期减少了22%左右。
由图5还可以看出,液相C/N 24 d后堆肥完成时降到05左右。微生物在堆肥过程中主要消耗的是水溶性物质,碳和氮的变化也是堆肥的主要特征,而且变化不易受物料限制,因此液相的C/N比可以用来评价腐熟的程度。合适的碳氮比可以减少氮的损失,因此在堆肥预处理时将C/N调节到合适的值很关键。文献报道液相的WSC/TN应小于0.7[6],本试验的最后结果符合这一数据,表明物料腐熟完全,符合标准。
2.4种子发芽指数
种子发芽指数可以反映物料的植物毒性,是可靠敏感的评价腐熟度的指标。由图6可以看出,在堆肥初期,有机酸与高浓度NH3的产生,严重抑制了种子发芽,使得在试验开始阶段种子发芽指数(GI)几乎为零,随着堆肥的进行,抑制作用减弱,GI呈逐渐上升趋势,并且在堆肥完成时已经趋于稳定,保持在70%~90%的范围。Zucconi等认为,一般情况下,GI>50%,堆肥产品的毒性已经降到种子可以忍受的程度;GI>85%,堆肥产品已经无毒性,堆肥腐熟完全[7]。
3结论
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。
对NH+4-N、NO-3-N、C/N、GI等变化的研究结果表明,堆肥启动后24 d已基本腐熟,发酵分一次发酵和二次发酵2个阶段,建议在堆肥初期一次发酵时加大通风量,经常翻堆;在堆肥后期的二次发酵时,由于易分解有机物反应基本结束,适当减少通风量,减少翻堆次数,可确保堆肥产品具有高品质。
在本次24 d的堆肥过程中,堆肥温度逐步上升到55 ℃以上,堆肥高温在50 ℃以上持续了7 d,满足了堆肥高温无害化卫生标准,且pH值作为评价腐熟度的必要条件,最终稳定在7.0~8.0之间。
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之比由最初的2.1降到0.5,堆肥中的氮素和碳素分别在升温期和降温期损失最大。
参考文献:
[1]吴银宝,汪植三,廖新俤,等. 猪粪堆肥腐熟指标的研究[J]. 农业环境科学学报,2003,22(2):189-193.
[2]汜胜之. 汜胜之书[M]. 北京:科学出版社,1956.
[3]Bernal M P,Sanchez-Monedero M A,Cegarra J,et al. Maturity and stability parameters of composts prepared with a wide range of organic wastes[J]. Bioresource Technology,1998,63(1):91-99
[4]Sartaj M,Femandes L,PatniN K. Performance of forced,passive,and natural aeration methods for composting manure slurries[J]. Trans of the ASAE,1995,40(2):457-463.
[5]Garcia C,Hernandez T,Costa F. Changes in carbon fractions during composting and maturation of organic wastes[J]. Environmental Management,1991,15(3):433-439.
[6]李艳霞,王敏健,王菊思. 有机固体废弃物堆肥的腐熟度参数及指标[J].环境科学,1999,20(2):99-104.endprint
2.2水溶性氨态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)
在初期堆肥一次发酵时,有机物在微生物的作用下迅速降解,由于初期含水率比较高,因此生成的氨通过溶解作用以 NH+4-N 离子的形式存在,铵态氮含量不断增加,在堆肥4 d后达到了最高值,由图4可知,铵态氮含量由初期的 2.13 g/kg 迅速增加到了3.52 g/kg,增加了65%,至高温期开始有下降的趋势,堆肥12 d后降到1.15 g/kg,在堆肥4~12 d铵态氮含量损失达67%,可能是因为在高温环境下,物料中的水汽蒸发,引起NH3大量挥发。在堆肥12 d左右开始的二次发酵的过程中,NH+4-N的变化规律类似于一次发酵,但作用机理不同。一次发酵是在微生物的作用下进行,二次发酵是在硝化细菌的作用下进行,进一步氧化成硝态氮,因此铵态氮含量回升至16 d出现一个小的峰值(1.56 g/kg)后开始下降,并稳定不变到堆肥结束,这时铵态氮含量为0.38 g/kg,一般认为堆肥腐熟后铵态氮含量下降到小于400 mg/kg,符合堆肥腐熟的标准[3]。铵态氮最后损失比较多,可能是因为强制机械通风不利于铵态氮的累积[4],加快了氨气的逸出。从图中变化曲线可以看出,铵态氮经过短暂的上升呈逐渐下降的趋势。
硝化与反硝化的速率差决定硝态氮的含量,在高温好氧堆肥中硝化作用占主导地位,堆肥开始硝态氮含量很少,仅为0.25 g/kg,在升温期小幅度增加到0.29 g/kg,在堆肥进入高温阶段,由于属于嗜温细菌的硝化细菌对高温特别敏感,因此严重抑制硝化细菌的硝化作用,在堆肥4~12 d中硝态氮含量一直很低,保持在0.30 g/kg左右。在堆肥二次发酵中,硝化作用的条件合适,硝态氮含量不断增加,16 d后增加到053 g/kg,是初始含量2倍左右,之后缓慢下降,到堆肥完成时含量变为0.30 g/kg。总体来说硝态氮在堆肥过程中有所增加,符合堆肥腐熟度的标准。
2.3水溶性碳(WSC)、总氮(TN)及液相碳氮比(C/N)
液相C/N是堆肥中的水溶性碳与总氮量的比值,图5描述了这一过程的变化。本试验在堆肥初期为了使其营养平衡,加入了富碳物质秸秆,减少了NH+4-N在物料中的积累,有较少氨气挥发,还能够更好地吸附铵态氮,从而可以很好地降低氮的损失。堆肥过程中水溶性碳呈逐渐减少趋势,因为它是微生物活动的直接碳源,被微生物直接利用。WSC在升温期变化缓慢,初值为13.2 g/kg,24 d后堆肥完成时减少到2.3 g/kg,减少了83%左右,表明在堆肥过程中,微生物进行了剧烈的分解作用。Garcia等提出堆肥腐熟后的水溶性有机碳应小于0.5%[5],本研究结果符合这一评价标准。
由图5可知,总氮整体呈先降低再升高后降低的趋势,含量由最初的6.3 g/kg在4 d后骤降到3.1 g/kg,然后回升,在 12 d 后达到峰值5.7 g/kg,然后开始下降,曲线变化比较平缓,到堆肥完成时降到4.9 g/kg,比初期减少了22%左右。
由图5还可以看出,液相C/N 24 d后堆肥完成时降到05左右。微生物在堆肥过程中主要消耗的是水溶性物质,碳和氮的变化也是堆肥的主要特征,而且变化不易受物料限制,因此液相的C/N比可以用来评价腐熟的程度。合适的碳氮比可以减少氮的损失,因此在堆肥预处理时将C/N调节到合适的值很关键。文献报道液相的WSC/TN应小于0.7[6],本试验的最后结果符合这一数据,表明物料腐熟完全,符合标准。
2.4种子发芽指数
种子发芽指数可以反映物料的植物毒性,是可靠敏感的评价腐熟度的指标。由图6可以看出,在堆肥初期,有机酸与高浓度NH3的产生,严重抑制了种子发芽,使得在试验开始阶段种子发芽指数(GI)几乎为零,随着堆肥的进行,抑制作用减弱,GI呈逐渐上升趋势,并且在堆肥完成时已经趋于稳定,保持在70%~90%的范围。Zucconi等认为,一般情况下,GI>50%,堆肥产品的毒性已经降到种子可以忍受的程度;GI>85%,堆肥产品已经无毒性,堆肥腐熟完全[7]。
3结论
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。
对NH+4-N、NO-3-N、C/N、GI等变化的研究结果表明,堆肥启动后24 d已基本腐熟,发酵分一次发酵和二次发酵2个阶段,建议在堆肥初期一次发酵时加大通风量,经常翻堆;在堆肥后期的二次发酵时,由于易分解有机物反应基本结束,适当减少通风量,减少翻堆次数,可确保堆肥产品具有高品质。
在本次24 d的堆肥过程中,堆肥温度逐步上升到55 ℃以上,堆肥高温在50 ℃以上持续了7 d,满足了堆肥高温无害化卫生标准,且pH值作为评价腐熟度的必要条件,最终稳定在7.0~8.0之间。
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之比由最初的2.1降到0.5,堆肥中的氮素和碳素分别在升温期和降温期损失最大。
参考文献:
[1]吴银宝,汪植三,廖新俤,等. 猪粪堆肥腐熟指标的研究[J]. 农业环境科学学报,2003,22(2):189-193.
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[5]Garcia C,Hernandez T,Costa F. Changes in carbon fractions during composting and maturation of organic wastes[J]. Environmental Management,1991,15(3):433-439.
[6]李艳霞,王敏健,王菊思. 有机固体废弃物堆肥的腐熟度参数及指标[J].环境科学,1999,20(2):99-104.endprint
2.2水溶性氨态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)
在初期堆肥一次发酵时,有机物在微生物的作用下迅速降解,由于初期含水率比较高,因此生成的氨通过溶解作用以 NH+4-N 离子的形式存在,铵态氮含量不断增加,在堆肥4 d后达到了最高值,由图4可知,铵态氮含量由初期的 2.13 g/kg 迅速增加到了3.52 g/kg,增加了65%,至高温期开始有下降的趋势,堆肥12 d后降到1.15 g/kg,在堆肥4~12 d铵态氮含量损失达67%,可能是因为在高温环境下,物料中的水汽蒸发,引起NH3大量挥发。在堆肥12 d左右开始的二次发酵的过程中,NH+4-N的变化规律类似于一次发酵,但作用机理不同。一次发酵是在微生物的作用下进行,二次发酵是在硝化细菌的作用下进行,进一步氧化成硝态氮,因此铵态氮含量回升至16 d出现一个小的峰值(1.56 g/kg)后开始下降,并稳定不变到堆肥结束,这时铵态氮含量为0.38 g/kg,一般认为堆肥腐熟后铵态氮含量下降到小于400 mg/kg,符合堆肥腐熟的标准[3]。铵态氮最后损失比较多,可能是因为强制机械通风不利于铵态氮的累积[4],加快了氨气的逸出。从图中变化曲线可以看出,铵态氮经过短暂的上升呈逐渐下降的趋势。
硝化与反硝化的速率差决定硝态氮的含量,在高温好氧堆肥中硝化作用占主导地位,堆肥开始硝态氮含量很少,仅为0.25 g/kg,在升温期小幅度增加到0.29 g/kg,在堆肥进入高温阶段,由于属于嗜温细菌的硝化细菌对高温特别敏感,因此严重抑制硝化细菌的硝化作用,在堆肥4~12 d中硝态氮含量一直很低,保持在0.30 g/kg左右。在堆肥二次发酵中,硝化作用的条件合适,硝态氮含量不断增加,16 d后增加到053 g/kg,是初始含量2倍左右,之后缓慢下降,到堆肥完成时含量变为0.30 g/kg。总体来说硝态氮在堆肥过程中有所增加,符合堆肥腐熟度的标准。
2.3水溶性碳(WSC)、总氮(TN)及液相碳氮比(C/N)
液相C/N是堆肥中的水溶性碳与总氮量的比值,图5描述了这一过程的变化。本试验在堆肥初期为了使其营养平衡,加入了富碳物质秸秆,减少了NH+4-N在物料中的积累,有较少氨气挥发,还能够更好地吸附铵态氮,从而可以很好地降低氮的损失。堆肥过程中水溶性碳呈逐渐减少趋势,因为它是微生物活动的直接碳源,被微生物直接利用。WSC在升温期变化缓慢,初值为13.2 g/kg,24 d后堆肥完成时减少到2.3 g/kg,减少了83%左右,表明在堆肥过程中,微生物进行了剧烈的分解作用。Garcia等提出堆肥腐熟后的水溶性有机碳应小于0.5%[5],本研究结果符合这一评价标准。
由图5可知,总氮整体呈先降低再升高后降低的趋势,含量由最初的6.3 g/kg在4 d后骤降到3.1 g/kg,然后回升,在 12 d 后达到峰值5.7 g/kg,然后开始下降,曲线变化比较平缓,到堆肥完成时降到4.9 g/kg,比初期减少了22%左右。
由图5还可以看出,液相C/N 24 d后堆肥完成时降到05左右。微生物在堆肥过程中主要消耗的是水溶性物质,碳和氮的变化也是堆肥的主要特征,而且变化不易受物料限制,因此液相的C/N比可以用来评价腐熟的程度。合适的碳氮比可以减少氮的损失,因此在堆肥预处理时将C/N调节到合适的值很关键。文献报道液相的WSC/TN应小于0.7[6],本试验的最后结果符合这一数据,表明物料腐熟完全,符合标准。
2.4种子发芽指数
种子发芽指数可以反映物料的植物毒性,是可靠敏感的评价腐熟度的指标。由图6可以看出,在堆肥初期,有机酸与高浓度NH3的产生,严重抑制了种子发芽,使得在试验开始阶段种子发芽指数(GI)几乎为零,随着堆肥的进行,抑制作用减弱,GI呈逐渐上升趋势,并且在堆肥完成时已经趋于稳定,保持在70%~90%的范围。Zucconi等认为,一般情况下,GI>50%,堆肥产品的毒性已经降到种子可以忍受的程度;GI>85%,堆肥产品已经无毒性,堆肥腐熟完全[7]。
3结论
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。
对NH+4-N、NO-3-N、C/N、GI等变化的研究结果表明,堆肥启动后24 d已基本腐熟,发酵分一次发酵和二次发酵2个阶段,建议在堆肥初期一次发酵时加大通风量,经常翻堆;在堆肥后期的二次发酵时,由于易分解有机物反应基本结束,适当减少通风量,减少翻堆次数,可确保堆肥产品具有高品质。
在本次24 d的堆肥过程中,堆肥温度逐步上升到55 ℃以上,堆肥高温在50 ℃以上持续了7 d,满足了堆肥高温无害化卫生标准,且pH值作为评价腐熟度的必要条件,最终稳定在7.0~8.0之间。
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之比由最初的2.1降到0.5,堆肥中的氮素和碳素分别在升温期和降温期损失最大。
参考文献:
[1]吴银宝,汪植三,廖新俤,等. 猪粪堆肥腐熟指标的研究[J]. 农业环境科学学报,2003,22(2):189-193.
[2]汜胜之. 汜胜之书[M]. 北京:科学出版社,1956.
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[5]Garcia C,Hernandez T,Costa F. Changes in carbon fractions during composting and maturation of organic wastes[J]. Environmental Management,1991,15(3):433-439.
[6]李艳霞,王敏健,王菊思. 有机固体废弃物堆肥的腐熟度参数及指标[J].环境科学,1999,20(2):99-104.endprint