不同調(diào)理劑對鹿糞堆肥溫室氣體排放及氮素轉(zhuǎn)化的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-13 20:06
堆肥在實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物的生物降解和循環(huán)利用的同時(shí),也向環(huán)境排放溫室氣體(GHGs,Greenhouse Gases)及NH3,導(dǎo)致氮素?fù)p失,并造成全球變暖等環(huán)境問題。向堆體添加調(diào)理劑可緩解這些問題,且不同的調(diào)理劑與堆體相互作用的規(guī)律和機(jī)理有所不同。為了明確調(diào)理劑對堆肥進(jìn)程的具體影響及其影響溫室氣體排放和氮素轉(zhuǎn)化的機(jī)理,對不同調(diào)理?xiàng)l件的堆肥指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測,為尋找最適宜的鹿糞秸稈復(fù)合堆肥調(diào)理劑提供參考。研究以鹿糞和玉米秸稈為堆肥基質(zhì),設(shè)置不添加調(diào)理劑的對照組(CK)、添加生物炭調(diào)理劑的處理組(B)、添加沸石調(diào)理劑的處理組(Z)和添加沸石-生物炭復(fù)合調(diào)理劑的處理組(BZ)四個(gè)堆肥組別,全部以碳氮比30、含水率60%和總重4 kg啟動(dòng)堆肥,連續(xù)監(jiān)測基本理化指標(biāo)、不同形態(tài)氮素水平、溫室氣體和NH3排放量。酶活性的動(dòng)態(tài)變化、降趨對應(yīng)分析、冗余分析以及掃描電子顯微鏡(SEM,Scanning Electron Microscope)觀察和能譜分析(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)從微觀形態(tài)、微生物代謝等角度解釋了溫室氣體排放...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
反應(yīng)器構(gòu)造Figure2-1Reactorstructure
17圖 3-1 不同調(diào)理劑作用下的堆肥溫度動(dòng)態(tài)變化Figure 3-1 Tendency change in temperature under different amendment conditions during composting由于恒定的通風(fēng)速率和翻堆頻率,堆體溫度總體上沒有出現(xiàn)第二次溫度峰值,這也與此前相關(guān)研究中通風(fēng)速率變化引起第二次堆體溫度峰值的現(xiàn)象相符[85,86]。本研究中四個(gè)不同調(diào)理劑處理組的溫度變化情況都總體呈現(xiàn)出中溫期(45°C 以下)、高溫期(45°C以上)和降溫期(45°C 以下)三個(gè)典型的演替階段,這與微生物呼吸的變化階段同步。在中溫期,主要是 Z 處理組一直維持著相對較高的堆體溫度。CK 處理組和 Z 處理組最早于 D6 同時(shí)進(jìn)入到高溫期,溫度分別達(dá)到 45°C 和 56°C,且二者的高溫期維持時(shí)
為 56°C(D8),在高溫期這一階段,如纖維素、半纖維素和蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物被劇烈地分解。堆肥進(jìn)行到 D13,四個(gè)處理組全部進(jìn)入進(jìn)入降溫期,堆肥微生物進(jìn)入到內(nèi)源呼吸后期,新的腐殖質(zhì)逐漸形成,且主要是 B 處理組一直維持著相對較高的堆體溫度。沸石和生物炭調(diào)理劑分別在中溫期和降溫期不同程度地提高了堆體溫度,促進(jìn)了堆肥腐熟和無害化。美國國家環(huán)保局(U.S.EPA,U.S.EnvironmentalProtectionAgency)對堆肥腐熟的規(guī)定為,堆體溫度達(dá) 55°C 以上應(yīng)至少需 5d,以殺死蟲卵和致病菌[87]。而根據(jù)(GB7959-2012)對糞便好氧發(fā)酵的無害化衛(wèi)生要求,人工堆積的最高堆溫 50 °C 以上,至少持續(xù)10d,即達(dá)到高溫堆肥的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[88]。本研究中,Z 處理組同時(shí)達(dá)到了美國國家環(huán)保局和中華人民共和國衛(wèi)生部的堆肥衛(wèi)生要求,表明沸石對堆肥產(chǎn)品無害化的作用效果比較理想。3.1.2 對 pH 和含水率的影響對于堆肥微生物來說,最佳 pH 是 5.5~8.5。四個(gè)堆肥處理組在堆肥進(jìn)程中的 pH 動(dòng)態(tài)變化如圖 3-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹿糞對栽參黑土團(tuán)聚體中堿解氮與蛋白酶活性的影響[J]. 郭綺雯,韓雅棋,徐雅婧,宋欣蔚,高紀(jì)超,許永華,關(guān)松. 吉林農(nóng)業(yè). 2018(13)
[2]超高溫預(yù)處理對豬糞堆肥過程碳氮素轉(zhuǎn)化與損失的影響[J]. 曹云,黃紅英,孫金金,吳華山,段會(huì)英,徐躍定,靳紅梅,常志州. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(05)
[3]羊糞不同堆肥模式對溫室氣體排放的影響[J]. 史磊,王巨媛,于學(xué)茹,徐欣,陳輝,孫樹臣,馮文麗,翟勝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
[4]沸石粉和硝化抑制劑投加對污泥堆肥過程中氮素保存和溫室氣體排放的影響[J]. 齊魯,張俊亞,鄭嘉熹,李洪枚,魏源送. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]硝化/脲酶抑制劑對石灰性潮土N2O減排效果及氮素轉(zhuǎn)化的比較[J]. 楊柳青,季加敏,巨曉棠. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]沸石和過磷酸鈣對雞糞條垛堆肥甲烷排放的影響及其機(jī)制[J]. 李慧杰,王一明,林先貴,彭雙,孫蒙猛. 土壤. 2017(01)
[7]碳源調(diào)理劑對黃瓜秧堆肥進(jìn)程和碳氮養(yǎng)分損失的影響[J]. 常瑞雪,甘晶晶,陳清,李彥明. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[8]添加不同輔料對污泥堆肥腐熟度及氣體排放的影響[J]. 袁京,何勝洲,李國學(xué),彭升平,陳是吏,杜龍龍,張地方,徐鵬翔. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[9]堆肥過程中纖維素酶活與纖維素降解相關(guān)研究[J]. 李洪濤,王涵,臧翔云,劉美庭. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[10]微生物菌劑對牛糞堆肥中酶活性的影響[J]. 張祥永,任靜,馬彥霞,郁繼華. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]生物炭及翻堆頻率對雞糞堆肥過程中溫室氣體排放的影響[D]. 賈興永.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]生物質(zhì)炭添加對豬糞堆肥腐殖化的影響及機(jī)理研究[D]. 屠巧萍.浙江大學(xué) 2014
[2]堆肥腐熟度快速測定指標(biāo)和方法的建立[D]. 張亞寧.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[3]堆肥氮素轉(zhuǎn)化及原位減少氮素?fù)p失的研究[D]. 賀琪.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:2975486
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
反應(yīng)器構(gòu)造Figure2-1Reactorstructure
17圖 3-1 不同調(diào)理劑作用下的堆肥溫度動(dòng)態(tài)變化Figure 3-1 Tendency change in temperature under different amendment conditions during composting由于恒定的通風(fēng)速率和翻堆頻率,堆體溫度總體上沒有出現(xiàn)第二次溫度峰值,這也與此前相關(guān)研究中通風(fēng)速率變化引起第二次堆體溫度峰值的現(xiàn)象相符[85,86]。本研究中四個(gè)不同調(diào)理劑處理組的溫度變化情況都總體呈現(xiàn)出中溫期(45°C 以下)、高溫期(45°C以上)和降溫期(45°C 以下)三個(gè)典型的演替階段,這與微生物呼吸的變化階段同步。在中溫期,主要是 Z 處理組一直維持著相對較高的堆體溫度。CK 處理組和 Z 處理組最早于 D6 同時(shí)進(jìn)入到高溫期,溫度分別達(dá)到 45°C 和 56°C,且二者的高溫期維持時(shí)
為 56°C(D8),在高溫期這一階段,如纖維素、半纖維素和蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物被劇烈地分解。堆肥進(jìn)行到 D13,四個(gè)處理組全部進(jìn)入進(jìn)入降溫期,堆肥微生物進(jìn)入到內(nèi)源呼吸后期,新的腐殖質(zhì)逐漸形成,且主要是 B 處理組一直維持著相對較高的堆體溫度。沸石和生物炭調(diào)理劑分別在中溫期和降溫期不同程度地提高了堆體溫度,促進(jìn)了堆肥腐熟和無害化。美國國家環(huán)保局(U.S.EPA,U.S.EnvironmentalProtectionAgency)對堆肥腐熟的規(guī)定為,堆體溫度達(dá) 55°C 以上應(yīng)至少需 5d,以殺死蟲卵和致病菌[87]。而根據(jù)(GB7959-2012)對糞便好氧發(fā)酵的無害化衛(wèi)生要求,人工堆積的最高堆溫 50 °C 以上,至少持續(xù)10d,即達(dá)到高溫堆肥的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[88]。本研究中,Z 處理組同時(shí)達(dá)到了美國國家環(huán)保局和中華人民共和國衛(wèi)生部的堆肥衛(wèi)生要求,表明沸石對堆肥產(chǎn)品無害化的作用效果比較理想。3.1.2 對 pH 和含水率的影響對于堆肥微生物來說,最佳 pH 是 5.5~8.5。四個(gè)堆肥處理組在堆肥進(jìn)程中的 pH 動(dòng)態(tài)變化如圖 3-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹿糞對栽參黑土團(tuán)聚體中堿解氮與蛋白酶活性的影響[J]. 郭綺雯,韓雅棋,徐雅婧,宋欣蔚,高紀(jì)超,許永華,關(guān)松. 吉林農(nóng)業(yè). 2018(13)
[2]超高溫預(yù)處理對豬糞堆肥過程碳氮素轉(zhuǎn)化與損失的影響[J]. 曹云,黃紅英,孫金金,吳華山,段會(huì)英,徐躍定,靳紅梅,常志州. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(05)
[3]羊糞不同堆肥模式對溫室氣體排放的影響[J]. 史磊,王巨媛,于學(xué)茹,徐欣,陳輝,孫樹臣,馮文麗,翟勝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
[4]沸石粉和硝化抑制劑投加對污泥堆肥過程中氮素保存和溫室氣體排放的影響[J]. 齊魯,張俊亞,鄭嘉熹,李洪枚,魏源送. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]硝化/脲酶抑制劑對石灰性潮土N2O減排效果及氮素轉(zhuǎn)化的比較[J]. 楊柳青,季加敏,巨曉棠. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]沸石和過磷酸鈣對雞糞條垛堆肥甲烷排放的影響及其機(jī)制[J]. 李慧杰,王一明,林先貴,彭雙,孫蒙猛. 土壤. 2017(01)
[7]碳源調(diào)理劑對黃瓜秧堆肥進(jìn)程和碳氮養(yǎng)分損失的影響[J]. 常瑞雪,甘晶晶,陳清,李彥明. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[8]添加不同輔料對污泥堆肥腐熟度及氣體排放的影響[J]. 袁京,何勝洲,李國學(xué),彭升平,陳是吏,杜龍龍,張地方,徐鵬翔. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[9]堆肥過程中纖維素酶活與纖維素降解相關(guān)研究[J]. 李洪濤,王涵,臧翔云,劉美庭. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[10]微生物菌劑對牛糞堆肥中酶活性的影響[J]. 張祥永,任靜,馬彥霞,郁繼華. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]生物炭及翻堆頻率對雞糞堆肥過程中溫室氣體排放的影響[D]. 賈興永.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]生物質(zhì)炭添加對豬糞堆肥腐殖化的影響及機(jī)理研究[D]. 屠巧萍.浙江大學(xué) 2014
[2]堆肥腐熟度快速測定指標(biāo)和方法的建立[D]. 張亞寧.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[3]堆肥氮素轉(zhuǎn)化及原位減少氮素?fù)p失的研究[D]. 賀琪.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:2975486
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