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規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)奶牛糞與豬糞高溫堆肥及其微生物區(qū)系變化研究

發(fā)布時(shí)間:2020-10-01 20:30
   隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷深入,牲畜養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速,由此產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢棄物牲畜糞便已成為我國(guó)環(huán)境的重要污染源之一,嚴(yán)重制約了我國(guó)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。本研究針對(duì)養(yǎng)殖廢棄物性質(zhì)差異,分別以牛糞、豬糞和沖濕豬糞水為主料,以蘑菇渣、木屑、礱糠等為輔料,開(kāi)展了不同配比的高溫堆肥實(shí)驗(yàn),確立了以不同畜禽廢棄物為主料堆肥的主輔料合適配比,以期為牲畜糞便的無(wú)害化處理和有機(jī)肥工廠(chǎng)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)與具體指導(dǎo)。不同碳氮比牛糞高溫堆肥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于N1(C/N=15)和N3處理(C/N=35),N2處理(C/N=25)在發(fā)酵過(guò)程中達(dá)到的溫度最高,達(dá)到最高溫度所需時(shí)間最短且保持65℃以上時(shí)間最長(zhǎng)。堆肥過(guò)程中各處理pH值均是先升高后降低再升高最后趨于穩(wěn)定;EC均是先波動(dòng)上升后在波動(dòng)中逐漸下降并趨于穩(wěn)定;C/N均呈現(xiàn)逐步減小的趨勢(shì),并最終保持穩(wěn)定;堆肥過(guò)程中銨態(tài)氮含量逐漸下降,同時(shí)硝態(tài)氮含量逐漸增加。堆肥結(jié)束時(shí),各處理DOM的主體部分為胡敏酸類(lèi)、富里酸類(lèi)等物質(zhì);堆肥結(jié)束時(shí)N2處理發(fā)芽指數(shù)大于85%;各處理全磷和全鉀含量在堆肥結(jié)束均比堆肥初始有所增加。資源化利用沖濕豬糞水高溫堆肥試驗(yàn)結(jié)果表明,相比每次添加0.5t豬糞水(Z1)和每次添加1t豬糞水(Z2)的處理,每次添加2t豬糞水(Z3)處理的高溫期溫度最高,降溫后熟階段降溫速率也最快;堆肥過(guò)程中各處理pH值均是先降低再升高最后降低趨于穩(wěn)定;C/N均呈現(xiàn)逐步減小的趨勢(shì),并最終保持穩(wěn)定,根據(jù)終點(diǎn)C/N與初始C/N的比值,至堆肥結(jié)束時(shí),Z1、Z2處理未腐熟,Z3處理基本腐熟;隨著堆肥的進(jìn)行,各處理銨態(tài)氮含量持續(xù)下降,同時(shí)硝態(tài)氮含量增加。堆肥結(jié)束時(shí),Z2和Z3處理酪氨酸類(lèi)物質(zhì)和色氛酸類(lèi)物質(zhì)減少至消失,胡敏酸類(lèi)、富里酸類(lèi)物質(zhì)成為水溶性有機(jī)質(zhì)(DOM)的主體部分,基本腐熟,而Z1處理未腐熟。相比Z1和Z2處理,Z3處理在堆肥過(guò)程中半纖維素降解速率更快;堆肥過(guò)程中,各處理發(fā)芽指數(shù)不斷增大,至堆肥結(jié)束時(shí),Z2和Z3處理腐熟,且Z3處理堆肥腐熟所需時(shí)間更短。各處理有機(jī)質(zhì)含量均下降,全氮、全磷、全鉀含量在堆肥結(jié)束時(shí)比堆肥初始均有所增加。不同碳氮比豬糞高溫堆肥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Z2處理(C/N=20)達(dá)到的溫度最高,達(dá)到最高溫度所需時(shí)間最短且保持65 ℃以上時(shí)間最長(zhǎng)。堆肥過(guò)程中各處理pH值總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),各處理EC都是先上升后下降最后趨于穩(wěn)定。各處理銨態(tài)氮含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),硝態(tài)氮含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。堆肥結(jié)束時(shí)兩個(gè)處理都大于85%,但Z2處理堆肥腐熟所需時(shí)間更短;堆肥全磷、全鉀含量比堆肥初始均有所增加,但只有Z2處理養(yǎng)分符合有機(jī)肥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。堆肥過(guò)程中細(xì)菌群落變化的主要是變形菌門(mén)(Proteobacteria)、厚壁菌門(mén)(Firmicutes)、異常球菌-棲熱菌門(mén)(Deinococcus-Thermus)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)和放線(xiàn)菌門(mén)(Actinobacteria),堆體中的硝態(tài)氮含量與微生物群落的變化呈正相關(guān)。高溫堆肥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高溫堆肥能夠有效處理牲畜養(yǎng)殖糞污,牛糞堆肥原輔料配比至C/N=25時(shí)堆肥效果最佳,豬糞堆肥原輔料配比至C/N=20時(shí)堆肥效果優(yōu)于C/N=10,對(duì)有效處理牲畜養(yǎng)殖固體廢棄物和工廠(chǎng)化生產(chǎn)有機(jī)肥料具有指導(dǎo)作用;分7次將豬糞水注入蘑菇渣、礱糠和木屑混合物進(jìn)行高溫堆肥可以有效解決規(guī)模化養(yǎng)豬廠(chǎng)豬糞水難處理的問(wèn)題。
【學(xué)位單位】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2017
【中圖分類(lèi)】:S141.4
【部分圖文】:

堆體,牛糞,有機(jī)肥


逑2.1堆肥過(guò)程中各處理溫度的變化逡逑從圖2-1可以看出,N2邋(C/N=25)處理和N3邋(C/N=35)處理堆體溫度變化主要逡逑有3個(gè)階段,分別為升溫、高溫和后熟降溫階段。NI邋(C/N=15)處理堆體溫度一直逡逑在30邋°C以下,且保持下降趨勢(shì),N2和犯處理在2天內(nèi)堆體溫度就達(dá)到了60。(:,最逡逑高溫度都是68邋°C,堆體溫度大于6j)邋°C的保持時(shí)間分別為18天和15天。N2、N3處逡逑理在2天內(nèi)堆體溫度就達(dá)到了邋60邐最高溫度都是68邋T,堆體溫度大于60邋T的保逡逑持時(shí)間分別為18天和15天,能夠有效促進(jìn)堆體腐熟。逡逑70邐i邋 ̄^N1邐+N2逡逑60邋/邐\邐+環(huán)境溫度逡逑gi4°'邋J逡逑0邋邐邐邐邐邋■邋■邋■邋邐邐邐邐逡逑0邐5邐10邐15邐20邐25邐30邐35逡逑時(shí)間(天)Time(day)逡逑圖2-1不同處理堆體溫度的變化逡逑Fig.2-1邋Variations邋of邋temperature邋for邋different邋treatments邋during邋composting邋process逡逑注:Nl,邋C/N=15牛糞有機(jī)肥;N2,邋C/N=25牛糞有機(jī)肥;N3,邋C/N=35牛糞有機(jī)肥逡逑NoteiNl,邋C/N=15邋cow邋manure邋organic邋fertilizer;邋N2,邋C/N=25邋cow邋manure邋organic邋fertilizer;邋N3,邋C/N=35邋cow邋manure逡逑organic邋fertilizer逡逑2.2堆肥過(guò)程中各處理pH的變化逡逑由圖2-2可知

堆體,牛糞,有機(jī)肥,電導(dǎo)率變化


organic邋fertilizer逡逑2.3堆肥過(guò)程中各處理電導(dǎo)率的變化逡逑由圖2-3可以看出,3個(gè)處理堆體都是先波動(dòng)上升后再在波動(dòng)中逐漸下降,N1、逡逑N2和N3分別在第8天、1天和8天波動(dòng)上升至峰值2.30邋mS邋cnT1、2.70邋mS邋cm'1、2.23逡逑mS邋cur1,而后在波動(dòng)中逐漸下降至1.61邋mS邋cm.1左右,隨后趨于穩(wěn)定。堆肥過(guò)程中的逡逑電導(dǎo)率變化表明微生物在堆肥過(guò)程中同化利用了堆體中的離子(黃炎,2016),且N2逡逑處理微生物活動(dòng)更活躍。逡逑'逡逑1.50邐邐1邐1邐?邐1邐?邐?逡逑0邐5邐10邐15邐20邐25邐30邐35逡逑時(shí)間(天)Time邋(day)逡逑圖2-3不同處理堆體電導(dǎo)率變化逡逑Fig.2-3邋Variations邋of邋EC邋value邋for邋different邋treatments邋during邋composting邋process逡逑注:Nl,邋C/N=15牛糞有機(jī)肥;N2,邋C/N=25牛糞有機(jī)肥;N3,邋C/N=35牛糞有機(jī)肥逡逑Note:邋N1,邋C/N=15邋cow邋manure邋organic邋fertilizer;邋N2,邋C/N=25邋cow邋manure邋organic邋fertilizer;邋N3,邋C/N=35邋cow邋manure逡逑organic邋fertilizer逡逑2.4堆肥過(guò)程中各處理總氮和碳氮比的變化逡逑由圖2-4可知,隨著堆肥的進(jìn)行,Nl、N2、N3處理總氮先降低后升高并趨于穩(wěn)逡逑14逡逑

堆體,電導(dǎo)率變化,牛糞,有機(jī)肥


邐35逡逑時(shí)間(天)Time邋(day)逡逑圖2-2不同處理堆體pH變化逡逑Fig.2-2邋pH邋variations邋of邋different邋treatments邋during邋composting邋process逡逑注:Nl,C/N=15牛糞有機(jī)肥;N2,邋C/N=25牛糞有機(jī)肥;N3,C/N=35牛糞有機(jī)肥逡逑Note:邋N1,邋C/N=15邋cow邋manure邋organic邋fertilizer;邋N2,邋C/N=25邋cow邋manure邋organic邋fertilizer;邋N3,邋C/N=35邋cow邋manure逡逑organic邋fertilizer逡逑2.3堆肥過(guò)程中各處理電導(dǎo)率的變化逡逑由圖2-3可以看出,3個(gè)處理堆體都是先波動(dòng)上升后再在波動(dòng)中逐漸下降,N1、逡逑N2和N3分別在第8天、1天和8天波動(dòng)上升至峰值2.30邋mS邋cnT1、2.70邋mS邋cm'1、2.23逡逑mS邋cur1,而后在波動(dòng)中逐漸下降至1.61邋mS邋cm.1左右,隨后趨于穩(wěn)定。堆肥過(guò)程中的逡逑電導(dǎo)率變化表明微生物在堆肥過(guò)程中同化利用了堆體中的離子(黃炎,2016),且N2逡逑處理微生物活動(dòng)更活躍。逡逑'逡逑1.50邐邐1邐1邐?邐1邐?邐?逡逑0邐5邐10邐15邐20邐25邐30邐35逡逑時(shí)間(天)Time邋(day)逡逑圖2-3不同處理堆體電導(dǎo)率變化逡逑Fig.2-3邋Variations邋of邋EC邋value邋for邋different邋treatments邋during邋composting邋process逡逑注:Nl

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本文編號(hào):2831972

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