本文關(guān)鍵詞：屠宰廢棄物高溫快速堆肥機(jī)理及應(yīng)用研究

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【摘要】：本論文針對(duì)養(yǎng)殖和屠宰廢棄物資源化堆肥時(shí)間長(zhǎng)、效率低的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,以屠宰廢棄物為堆肥原料,并添加耐高溫的嗜熱脂肪地芽孢桿菌(Geobacillus stearothermophilus),在六通道堆肥呼吸儀(HORIBA Model VA-3000)60、70、80℃的持續(xù)高溫中,研究不同堆肥條件對(duì)堆料理化性質(zhì)的影響,探究在高溫、添加嗜熱菌的情況下快速腐熟堆肥的原因,尋找10 h內(nèi)快速腐熟堆肥的最佳工藝參數(shù),比較自然堆肥與高溫快速堆肥在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。研究結(jié)果如下:(1)添加不同濃度的外源菌,菌懸液會(huì)導(dǎo)致堆肥起始工藝參數(shù)不同。菌懸液對(duì)堆肥起始的影響表現(xiàn)為改變含水量,微調(diào)p H、EC,類(lèi)似于酸堿緩沖液,改變碳氮含量,低濃度菌對(duì)碳氮比基本無(wú)改變。分別添加0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%5種不同質(zhì)量濃度嗜熱菌,其中:1%加菌組水分含量較對(duì)照增加幅度為5.82%;p H、EC均有不同程度的改變;0.25%加菌組含碳量較對(duì)照降低幅度為9.20%;0.75%加菌組全氮含量較對(duì)照下降幅度為35.33%;0.75%加菌組碳氮比較對(duì)照增大幅度為4.34%。(2)在10h內(nèi),呼吸瓶發(fā)酵7.5 h和堆肥呼吸儀發(fā)酵10h兩種堆肥模式溫度的變化經(jīng)歷60℃上升到69℃的升溫期、63~69℃的高溫期、69℃下降到61℃的降溫期,最后接近環(huán)境溫度60℃,可快速達(dá)到常溫堆肥30~60天左右的效果;堆肥過(guò)程中含水率的變化范圍從44%下降到39.22%;碳氮比(C/N)從20.53下降到14.66;O2含量最低為4.5%;CO2的含量最高為980cm3/m3;p H從9.78上升到10.18;EC從2.89降到1.06。(3)隨著堆肥處理溫度升高,70℃溫度的變化符合堆肥的周期變化,80℃溫度的變化出現(xiàn)異常;含水量在堆肥過(guò)程中均呈下降趨勢(shì);70℃碳氮比在堆肥后期出現(xiàn)上升,而80℃在整個(gè)堆肥周期均為下降;p H、EC在2種溫度堆肥中表現(xiàn)為不同程度的下降趨勢(shì),氧氣含量和二氧化碳含量的變化互為消長(zhǎng)現(xiàn)象。綜上所述,70、80℃堆肥過(guò)程中溫度、碳氮比等基本性質(zhì)會(huì)發(fā)生異常變化,不利于堆肥周期的縮短。(4)60℃堆肥過(guò)程中,加菌質(zhì)量濃度為0.25%時(shí),E4/E6最低約為2.2;60℃、0.25%加菌組的GI值最高在135%以上;60℃、0.25%加菌組的T值最低約為0.50;60℃、0.5%加菌組的p H最低約為8.45;60℃、0.25%加菌組的EC值最低約為3.0 m S/cm。綜合表明,60℃高溫堆肥、0.25%加菌濃度,是本實(shí)驗(yàn)中最優(yōu)的堆肥條件。(5)在60℃持續(xù)高溫、加入0.25%嗜熱脂肪地芽孢桿菌的堆肥過(guò)程中,堆肥物料溫度、含水量、p H、EC均呈下降趨勢(shì)。2h后的溫度從60℃下降到53.4℃,在第4h時(shí),溫度達(dá)到最高值61.3℃并保持到第6h,6h后,堆肥物料達(dá)到相對(duì)腐熟,此時(shí)的溫度從59.9℃下降到第10h的54.5℃;含水量由起始的43.5%下降到最終的30.5%;p H值由10.08下降到9.66,EC由2.18下降到1.11。以上理化性質(zhì)的變化均有利于生物有機(jī)肥的生產(chǎn)應(yīng)用。(6)自然堆肥與高溫堆肥比較,自然堆肥前3個(gè)月組含水率均在80%以上,總碳含量變化不顯著,集中于40%左右,總氮含量為1.7%~2.8%,碳氮比在脫水后變化不顯著,在17%~19%左右,p H在8.39~9.89間波動(dòng),EC除鮮樣脫水組都高于4.0 m S/cm;第4個(gè)月組含水量為34.9%,總碳含量為17.8%,總氮含量為1.0%,碳氮比為18.16%,p H為9.52,EC為4.42。高溫堆肥后,顆粒和粉料有機(jī)肥含水率分別為24.3%和13.9%,全碳含量占干重比例較小,總碳含量基本沒(méi)變,為14.9%~17.8%,總氮含量變化不顯著,均在1%左右,碳氮比整體呈現(xiàn)持平狀態(tài),在16%~18%左右,p H在8.87~10.02間,EC值降低到規(guī)定范圍的4.0 m S/cm以下。自然堆肥3個(gè)月后進(jìn)入發(fā)酵的重要時(shí)期,各理化性質(zhì)在3~4月變化最顯著,高溫好氧堆肥能在短期內(nèi)將堆肥腐熟,各理化性質(zhì)均在腐熟堆肥的范圍。本研究結(jié)果將為規(guī)�；B(yǎng)殖和屠宰廢棄物資源化利用提供一定的參考,為固體廢棄物高溫快速堆肥奠定一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：屠宰廢棄物 堆肥 微生物 高溫 理化性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S141.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-25
• 1.1 中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展及趨勢(shì)13-14
• 1.1.1 中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展史13
• 1.1.2 中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的現(xiàn)狀13-14
• 1.1.3 中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展14
• 1.2 屠宰廢棄物應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
• 1.2.1 屠宰廢棄物的概述14-15
• 1.2.2 屠宰廢棄物的產(chǎn)量15
• 1.2.3 屠宰廢棄物的應(yīng)用15
• 1.3 屠宰廢棄物的危害15-16
• 1.4 堆肥的研究16-21
• 1.4.1 堆肥的概述16
• 1.4.2 堆肥種類(lèi)及特點(diǎn)16
• 1.4.3 堆肥機(jī)理16
• 1.4.4 堆肥過(guò)程的影響因素16-17
• 1.4.5 腐熟度指標(biāo)17-20
• 1.4.6 堆肥技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)20-21
• 1.5 堆肥的應(yīng)用21-22
• 1.5.1 堆肥應(yīng)用的發(fā)展21
• 1.5.2 微生物菌劑在堆肥中的應(yīng)用效果21-22
• 1.5.3 屠宰廢棄物堆肥應(yīng)用22
• 1.6 高溫菌的研究22-23
• 1.7 本課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.7.1 課題來(lái)源23
• 1.7.2 研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.8 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)與意義24-25
• 1.8.1 創(chuàng)新點(diǎn)24
• 1.8.2 意義24-25
• 2 高溫菌對(duì)堆肥廢物基本理化性質(zhì)的影響25-37
• 2.1 引言25-26
• 2.2 材料與方法26-30
• 2.2.1 試驗(yàn)材料26-27
• 2.2.2 試驗(yàn)設(shè)備與樣品27-28
• 2.2.3 試驗(yàn)過(guò)程與方法28-30
• 2.3 結(jié)果與分析30-35
• 2.3.1 添加不同濃度微生物后含水量的變化30-31
• 2.3.2 添加不同濃度微生物后p H的變化31-32
• 2.3.3 添加不同濃度微生物后EC的變化32-33
• 2.3.4 添加不同濃度微生物后全碳的變化33
• 2.3.5 添加不同濃度微生物后全氮的變化33-34
• 2.3.6 添加不同濃度微生物后碳氮比的變化34-35
• 2.4 討論35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 3 高溫快速堆肥處理屠宰廢棄物效果研究37-49
• 3.1 引言37-38
• 3.2 材料與方法38-41
• 3.2.1 試驗(yàn)材料38-39
• 3.2.2 試驗(yàn)設(shè)備39
• 3.2.3 試驗(yàn)過(guò)程與方法39-41
• 3.3 結(jié)果與分析41-46
• 3.3.1 廢棄物溫度的變化41-42
• 3.3.2 廢棄物含水量的變化42-43
• 3.3.3 廢棄物C/N的變化43-44
• 3.3.4 廢棄物O_2、CO_2的變化44-45
• 3.3.5 廢棄物pH、EC的變化45-46
• 3.4 討論46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 4 70、80℃堆肥過(guò)程中基本性質(zhì)的變化比較49-62
• 4.1 引言49-50
• 4.2 材料與方法50
• 4.2.1 主要材料及儀器設(shè)備50
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與方法50
• 4.3 結(jié)果與分析50-59
• 4.3.1 初始 70、80℃溫度隨發(fā)酵時(shí)間的變化50-52
• 4.3.2 初始 70、80℃含水量隨發(fā)酵時(shí)間的變化52-53
• 4.3.3 初始 70、80℃C/N隨發(fā)酵時(shí)間的變化53-54
• 4.3.4 初始 70、80℃p H隨發(fā)酵時(shí)間的變化54-55
• 4.3.5 初始 70、80℃EC隨發(fā)酵時(shí)間的變化55-57
• 4.3.6 初始 70℃ O_2、CO_2隨發(fā)酵時(shí)間的變化57-58
• 4.3.7 初始 80℃ O_2、CO_2隨發(fā)酵時(shí)間的變化58-59
• 4.4 討論59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 5 高溫菌對(duì)快速堆肥腐熟的影響研究62-73
• 5.1 引言62-63
• 5.2 材料與方法63-65
• 5.2.1 試驗(yàn)材料與用品63
• 5.2.2 試驗(yàn)設(shè)備63-64
• 5.2.3 試驗(yàn)過(guò)程與方法64-65
• 5.3 結(jié)果與分析65-70
• 5.3.1 添加不同濃度微生物后的E_4/E_665-66
• 5.3.2 添加不同濃度微生物后的GI66-67
• 5.3.3 添加不同濃度微生物后的T值67-68
• 5.3.4 添加不同濃度微生物后的pH68-69
• 5.3.5 添加不同濃度微生物后的EC69-70
• 5.4 討論70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 6 優(yōu)化堆肥工藝后理化性質(zhì)的變化73-79
• 6.1 引言73
• 6.2 材料與方法73-74
• 6.2.1 試驗(yàn)材料73-74
• 6.2.2 試驗(yàn)方法74
• 6.3 結(jié)果與分析74-77
• 6.3.1 60℃、加菌 0.25%堆肥過(guò)程中溫度的變化74-75
• 6.3.2 60℃、加菌 0.25%堆肥過(guò)程中含水量的變化75-76
• 6.3.3 60℃、加菌 0.25%堆肥過(guò)程中pH的變化76
• 6.3.4 60℃、加菌 0.25%堆肥過(guò)程中EC的變化76-77
• 6.4 討論77
• 6.5 本章小結(jié)77-79
• 7 規(guī)�；涝讖U棄物自然堆肥與高溫好氧堆肥應(yīng)用79-92
• 7.1 引言79
• 7.2 材料與方法79-81
• 7.2.1 實(shí)驗(yàn)材料79
• 7.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)79-80
• 7.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器與用品80
• 7.2.4 試驗(yàn)方法80-81
• 7.3 結(jié)果與分析81-89
• 7.3.1 自然堆肥與高溫好氧堆肥不同時(shí)期的含水率81-82
• 7.3.2 自然堆肥與高溫好氧堆肥不同時(shí)期的全碳含量82-84
• 7.3.3 自然堆肥與高溫好氧堆肥不同時(shí)期的全氮含量84-85
• 7.3.4 自然堆肥與高溫好氧堆肥不同時(shí)期的碳氮比85-87
• 7.3.5 自然堆肥與高溫好氧堆肥不同時(shí)期的p H87-88
• 7.3.6 自然堆肥與高溫好氧堆肥不同時(shí)期的EC88-89
• 7.4 討論89-90
• 7.5 本章小結(jié)90-92
• 結(jié)語(yǔ)92-97
• 致謝97-98
• 參考文獻(xiàn)98-106
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文106

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本文編號(hào)：1120672