采用Box-Behnken設(shè)計(jì),以碳氮比（C/N）、通風(fēng)量、初始含水率為3因素,設(shè)計(jì)了17組堆肥實(shí)驗(yàn),建立回歸模型,以抗生素降解率和氮、磷、鉀總含量為響應(yīng)值,確定沼渣快速堆肥的最優(yōu)工藝。結(jié)果表明:3因素對(duì)響應(yīng)值F1抗生素降低率的影響顯著性排序?yàn)?通風(fēng)量>C/N>初始含水率,對(duì)響應(yīng)值F2（總養(yǎng)分含量）的影響顯著性順序?yàn)?通風(fēng)量>初始含水率>C/N。綜合考慮,為同時(shí)確�？股亟到饴瘦^高且氮磷鉀總含量較高,最優(yōu)工藝條件為C/N為30,通風(fēng)量為1. 13 L/（min·kg）,初始含水率為65. 54%。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)值吻合,響應(yīng)曲面法用于沼渣快速堆肥工藝優(yōu)化具有可行性。 

【文章來(lái)源】：環(huán)境工程. 2019,37(12)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

堆肥反應(yīng)器

溫度、p H、含水率是反應(yīng)堆肥進(jìn)程的重要指標(biāo)(圖2)�？芍�:除T1、T3、T5、T7、T13實(shí)驗(yàn)組外，其余實(shí)驗(yàn)組溫度均有5 d能達(dá)到50℃以上。其中，T9、T10、T11、T12維持50℃以上達(dá)7 d，且T9、T10維持在60℃以上達(dá)4 d左右，最高溫度分別為61.2,62℃。T9、T10、T11、T12、T14實(shí)驗(yàn)組升溫速度最快，均在第3天達(dá)到50℃以上。根據(jù)T9、T10、T11、T12實(shí)驗(yàn)組的溫度變化可知，C/N為30，通風(fēng)量為1 L/(min·kg)時(shí)對(duì)堆體升溫最有利，而初始含水率對(duì)堆體升溫影響不明顯。在堆肥過(guò)程中，微生物分解堆料中有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，并釋放出大量熱量，使得堆體溫度上升，水分迅速蒸發(fā)流失，堆體含水率下降。圖2b反映了17組實(shí)驗(yàn)的堆體含水率變化，由于T1、T3、T5實(shí)驗(yàn)組堆體溫度較低且高溫維持時(shí)間較短，因此堆肥過(guò)程中這3組的含水率變化并不明顯，而其余實(shí)驗(yàn)組含水率均呈不斷下降的趨勢(shì)。其中，T9與T10實(shí)驗(yàn)組由于堆體溫度高且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，最終含水率分別為16.47%和15.57%。

對(duì)氮磷鉀總含量進(jìn)行多元回歸擬合，獲得響應(yīng)值F2對(duì)自變量的二次多項(xiàng)回歸方程:F2=4.72262+0.17384X1+0.53626X2+0.22933X3+0.073488X1X2+0.087505X1X3-0.20052X2X3+0.10847X21-0.49547X22-0.92033X23。由表5可知:氮磷鉀總含量的響應(yīng)面模型達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，其中，X3達(dá)到顯著水平(P<0.05),X2、X22、X23達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，失擬項(xiàng)不顯著(P>0.05)。該模型的信噪比(adeq precision)為13.838，在可接受范圍內(nèi)(>4)，表明該模型對(duì)實(shí)驗(yàn)的擬合度很好，可以對(duì)總養(yǎng)分含量的響應(yīng)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。如圖4所示，C/N對(duì)氮、磷、鉀總含量的影響不明顯，而氮、磷、鉀總含量隨通風(fēng)量增大呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。氮、磷、鉀總含量隨初始含水率增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。根據(jù)規(guī)劃求解的結(jié)果，3個(gè)變量在實(shí)驗(yàn)設(shè)置的取值范圍內(nèi)時(shí)，預(yù)測(cè)氮、磷、鉀總含量的最大值為5.20%，此時(shí)X1=1,X2=0.59,X3=0.11，即C/N為30，最佳通風(fēng)量為1.29 L/(min·kg)，初始含水率為65.54%。

【參考文獻(xiàn)】：
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