本文關(guān)鍵詞：沼渣堆肥參數(shù)優(yōu)化及堆肥利用研究

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【摘要】：沼渣是沼氣工程產(chǎn)生的副產(chǎn)物,因其含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家一般是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的儲(chǔ)存后直接當(dāng)作有機(jī)肥施用于農(nóng)田,但在我國(guó)由于大型沼氣站沼渣往往堆放丟棄,可能會(huì)引起高濃度的有機(jī)物、病原微生物等污染物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境,造成資源浪費(fèi)的同時(shí)又引起二次污染,所以沼渣的合理處置與合理利用有助于我國(guó)大型沼氣工業(yè)的發(fā)展。雖然研究工作者對(duì)市政垃圾為發(fā)酵物產(chǎn)生的沼渣進(jìn)行堆肥已有少量的研究,但以牛糞為發(fā)酵物產(chǎn)生沼渣堆肥化的研究尚鮮見報(bào)道。本文采用間歇強(qiáng)制曝氣法進(jìn)行沼渣堆肥,實(shí)現(xiàn)了沼渣堆肥參數(shù)優(yōu)化,探討了堆肥進(jìn)程中N、P、K等元素的變化規(guī)律,利用堆肥產(chǎn)品的酶活性實(shí)驗(yàn)認(rèn)證了沼渣較尿素肥料的優(yōu)越性,通過(guò)沼渣堆肥產(chǎn)品盆栽實(shí)驗(yàn)分析了沼渣堆肥較化學(xué)復(fù)合肥的優(yōu)越性。通過(guò)不同通風(fēng)速率對(duì)沼渣堆肥的影響實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通風(fēng)速率為0.2與0.5L/(min·kg OM)的堆體維持高溫階段的時(shí)間為5天,而通風(fēng)速率為0.8L/(min·kg OM)堆體維持高溫階段時(shí)間為4天;通風(fēng)速率為0.2L/(min·kg O M)的堆體終產(chǎn)品的NH_4~+-N含量超過(guò)400 mg/kg,超過(guò)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),各堆體終產(chǎn)品NO_3~--N的含量分別是2545、3146與2735mg/kg;各堆體終產(chǎn)品C/N分別是16.5、14.1與15.6;各堆體終產(chǎn)品GI值分別是92.2%、96.6%與82.7%,0.5L/(min·kg OM)是堆體合適的通風(fēng)速率。以玉米芯與秸稈為外源添加劑對(duì)沼渣進(jìn)行堆肥,結(jié)果表明:以玉米芯、秸稈為外源添加劑的沼渣堆肥維持高溫階段的時(shí)間都是5天;各堆體OM的分解率分別是36.1%、33.2%;各堆體終產(chǎn)品的GI值分別是95.2、82.2;堆肥終止時(shí),以玉米芯為外源添加劑的沼渣堆肥的三維熒光光譜類富里酸熒光峰增加更為明顯。玉米芯是沼渣堆肥較優(yōu)的外源添加劑。用玉米芯調(diào)節(jié)沼渣堆肥C/N,進(jìn)行不同初始C/N堆肥實(shí)驗(yàn),堆肥終止時(shí),各堆體的含水率分別是44.3%、40.5%與33.3%,其中初始C/N為26堆體,既有利于堆肥結(jié)束后的干化處理,也不會(huì)因堆肥后期含水率下降過(guò)快而影響堆肥的進(jìn)程。初始C/N為26是堆肥合適的初始C/N。通過(guò)堆肥進(jìn)程中營(yíng)養(yǎng)元素的變化可以發(fā)現(xiàn):堆肥初期,NH_4~+-N的含量不斷升高;隨著微生物的同化、硝化和氨的蒸發(fā),使堆體中NH_4~+-N的含量不斷降低;堆肥進(jìn)程中NO_3~--N含量增加是硝化細(xì)菌硝化作用的結(jié)果,堆肥高溫階段硝化過(guò)程受到一定程度的抑制作用。隨著沼渣堆肥的不斷進(jìn)行,堆料中有機(jī)質(zhì)的含量不斷降低,造成堆體中TP、TK、Olsen-K含量不斷增高,Olsen-P的含量先增加后降低;TP中IP與OP的分布規(guī)律不明顯。通過(guò)土壤酶活性實(shí)驗(yàn)表明,添加沼渣堆肥的土壤能夠維持長(zhǎng)時(shí)間的較高土壤脲酶活性,有利于增強(qiáng)土壤的肥力;添加沼渣堆肥的土壤具有較強(qiáng)的抗氧化能力,有利于解除過(guò)氧化氫對(duì)微生物、植物和土壤等的毒害作用。沼渣堆肥最佳施用量實(shí)驗(yàn)表明,堆肥:土壤為1:10、堆肥:土壤為1:5混合后種植的黑麥草擁有較大的株高、葉長(zhǎng)、葉寬、分蘗數(shù)和飽和光合速率,黑麥草長(zhǎng)勢(shì)好;沼渣堆肥與化學(xué)復(fù)合肥對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,在同一氮水平下施加沼渣堆肥與化學(xué)肥料,沼渣堆肥更能提高黑麥草的產(chǎn)量,具有明顯的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：沼渣 堆肥 營(yíng)養(yǎng)元素 黑麥草
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S141.4;X705
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題的背景及研究的意義11-15
• 1.1.1 課題來(lái)源11
• 1.1.2 課題的研究背景及意義11-15
• 1.2 固體廢物堆肥化研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 國(guó)外固體廢物堆肥化研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)固體廢物堆肥化研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析17-18
• 1.2.4 沼渣高溫好氧堆肥影響因素18-19
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 技術(shù)路線圖20-21
• 第2章 試驗(yàn)材料與方法21-28
• 2.1 試驗(yàn)材料21-24
• 2.1.1 堆肥原料21
• 2.1.2 主要儀器設(shè)備與試劑21-22
• 2.1.3 試驗(yàn)方法與試驗(yàn)裝置22-24
• 2.2 樣品測(cè)定方法24-26
• 2.2.1 堆肥樣品預(yù)處理方法24
• 2.2.2 三維熒光光譜測(cè)定液制備與測(cè)定24-25
• 2.2.3 GI值的測(cè)定25
• 2.2.4 土壤過(guò)氧化氫酶活性25
• 2.2.5 黑麥草光合生理指標(biāo)測(cè)定25-26
• 2.2.6 常見指標(biāo)測(cè)定方法26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中條件的控制26-28
• 2.3.1 堆肥進(jìn)程中實(shí)驗(yàn)條件控制26-27
• 2.3.2 土壤酶活性實(shí)驗(yàn)中試驗(yàn)條件的控制27
• 2.3.3 盆栽實(shí)驗(yàn)中試驗(yàn)條件的控制27-28
• 第3章 沼渣堆肥參數(shù)的優(yōu)化28-50
• 3.1 引言28
• 3.2 堆肥原料特征分析28-31
• 3.2.1 堆肥原料SEM-EDAX分析28-30
• 3.2.2 三維熒光光譜特征分析30-31
• 3.3 不同通風(fēng)速率對(duì)沼渣堆肥的的影響31-37
• 3.3.1 溫度與含水率的變化31-32
• 3.3.2 有機(jī)質(zhì)變化32-33
• 3.3.3 pH與EC的變化33
• 3.3.4 C/N變化33-34
• 3.3.5 E4/E6與GI值的變化34-35
• 3.3.6 三維熒光光譜表征腐熟35-36
• 3.3.7 堆料形態(tài)與微生物相36-37
• 3.4 不同外源添加劑對(duì)沼渣堆肥的影響37-43
• 3.4.1 溫度與含水率的變化37-38
• 3.4.2 有機(jī)質(zhì)變化38-39
• 3.4.3 pH與EC的變化39-40
• 3.4.4 C/N變化40
• 3.4.5 E4/E6與GI值的變化40-41
• 3.4.6 三維熒光光譜表征腐熟41-42
• 3.4.7 堆料形態(tài)與微生物相42-43
• 3.5 不同初始C/N對(duì)沼渣堆肥的影響43-49
• 3.5.1 溫度與含水率的變化43-44
• 3.5.2 有機(jī)質(zhì)變化44-45
• 3.5.3 pH與EC的變化45-46
• 3.5.4 C/N變化46
• 3.5.5 E4/E6與GI值的變化46-47
• 3.5.6 三維熒光光譜表征腐熟47-48
• 3.5.7 堆料形態(tài)與微生物相48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 堆肥進(jìn)程中營(yíng)養(yǎng)元素的變化50-61
• 4.1 引言50
• 4.2 不同通風(fēng)速率對(duì)堆肥進(jìn)程中營(yíng)養(yǎng)元素變化的影響50-54
• 4.2.1 通風(fēng)速率對(duì)氮元素變化的影響50-51
• 4.2.2 通風(fēng)速率對(duì)磷元素變化的影響51-53
• 4.2.3 通風(fēng)速率對(duì)鉀元素的影響53-54
• 4.3 不同外源添加劑對(duì)堆肥進(jìn)程中營(yíng)養(yǎng)元素變化的影響54-56
• 4.3.1 不同外源添加劑對(duì)氮元素變化的影響54-55
• 4.3.2 不同外源添加劑對(duì)磷元素變化的影響55-56
• 4.3.3 不同外源添加劑對(duì)鉀元素的影響56
• 4.4 不同初始C/N對(duì)堆肥進(jìn)程中營(yíng)養(yǎng)元素變化的影響56-60
• 4.4.1 初始C/N對(duì)氮元素變化的影響57-58
• 4.4.2 初始C/N對(duì)磷元素變化的影響58-59
• 4.4.3 初始C/N對(duì)鉀元素的影響59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第5章 沼渣堆肥產(chǎn)品效果試驗(yàn)61-72
• 5.1 引言61
• 5.2 土壤酶活性試驗(yàn)61-64
• 5.2.1 不同肥料種類對(duì)土壤脲酶活性的影響61-62
• 5.2.2 不同肥料種類對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性的影響62-64
• 5.3 沼渣堆肥施加量對(duì)植物光合特性的影響64-68
• 5.3.1 沼渣堆肥施加量對(duì)植物生長(zhǎng)特性的影響64-66
• 5.3.2 沼渣堆肥施加量對(duì)植物光合特性的影響66-68
• 5.4 不同施肥對(duì)植物生理性狀的影響68-71
• 5.4.1 不同施肥種類對(duì)植物生長(zhǎng)特性的影響68-70
• 5.4.2 不同施肥種類對(duì)植物光合特性的影響70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果81-83
• 致謝83

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本文編號(hào)：660992