本文選題：堆肥 + 過磷酸鈣�。� 參考：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：高溫堆肥是實(shí)現(xiàn)畜禽糞便無害化和資源化處理最有效途徑,但畜禽糞便含氮量高,C/N比低,發(fā)酵過程中氨氣、溫室氣體等有害氣體產(chǎn)生量大,對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重。因此針對(duì)低C/N比物料,如何控制堆肥發(fā)酵過程中,既能原位控制豬糞堆肥碳、氮損失又能減少NH3和CH4、N_2O、ＣO2三種溫室氣體的排放,一直是堆肥工藝研究的重點(diǎn)。本論文在過去添加過磷酸鈣能有效減排有害氣體研究的基礎(chǔ)上,對(duì)添加高量過磷酸鈣肥料(物料干重10%-30%,濕重4%-12%)對(duì)污染氣體減排和提高堆肥產(chǎn)量的影響,過磷酸鈣肥料不同組分包括磷酸二氫鈣、硫酸鈣以及游離酸對(duì)有機(jī)質(zhì)降解影響,以及過磷酸鈣減少有機(jī)質(zhì)降解的主要原因進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要研究結(jié)果如下:(1)添加物料干重10%以上(濕重4%以上)的過磷酸鈣可以顯著降低堆肥過程中NH3、C02、CH4和N_2O的排放,增加堆肥產(chǎn)品中30%總碳含量以及40%總氮含量。添加量為14%-26%時(shí),會(huì)縮短堆肥時(shí)間并減少有機(jī)質(zhì)降解并且不會(huì)影響堆肥達(dá)到腐熟和無害化,但不同添加量處理減排效果差異不顯著。堆肥生產(chǎn)中,應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本和堆肥產(chǎn)品養(yǎng)分配比,選擇合適的添加比例。(2)過磷酸鈣主要組分中Ca(H_2PO_4)_2是造成堆肥升溫期過程減緩,縮短堆肥高溫持續(xù)時(shí)間的主要原因。Ca(H2PO_4)2會(huì)減弱并延長堆肥有機(jī)質(zhì)的好氧降解,但并不表現(xiàn)為有毒性;過磷酸鈣中存在的游離磷酸和硫酸會(huì)促進(jìn)木質(zhì)纖維素的降解,而CaSO_4對(duì)有機(jī)質(zhì)降解影響不大。從組分間相互影響的角度看,酸會(huì)加劇Ca(H2PO_4)2對(duì)豬糞堆肥體系的干擾作用,導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)降解受到抑制;CaSO_4在去酸的情況下能減緩Ca(H2PO_4)2對(duì)堆肥有機(jī)質(zhì)降解的影響,但在有酸的情況下,則會(huì)加劇Ca(H2PO_4)2對(duì)堆肥體系造成的不利影響,起強(qiáng)烈的抑制效果。(3)pH對(duì)堆肥有機(jī)質(zhì)降解存在明顯的影響,但PO_43-表現(xiàn)出的限制作用更強(qiáng)。本研究中添加高量過磷酸鈣提高堆肥物料EC值和NH4+-N濃度對(duì)整個(gè)堆肥過程有機(jī)質(zhì)降解的影響不顯著。(4)豬糞堆肥中,酸、堿都能顯著促進(jìn)粗脂肪的降解,木質(zhì)纖維素降解受PO_43-的影響要強(qiáng)于H+,其中纖維素降解受影響程度最大。不同pH條件下PO_43-對(duì)木質(zhì)纖維素降解的影響表現(xiàn)形式不一,其中酸性條件下PO_43-對(duì)纖維素、半纖維素和木質(zhì)素降解的影響主要集中在高溫期前2周,堿性條件下整個(gè)堆肥過程PO_43-對(duì)木質(zhì)纖維素的降解都有限制作用,其中對(duì)纖維素降解的限制影響主要集中在降溫期和腐熟期。pH低時(shí)會(huì)加強(qiáng)PO_4~(3-)對(duì)有機(jī)質(zhì)降解的抑制作用。(5)PO_4~(3-)對(duì)豬糞堆肥氮素?fù)p失的控制主要表現(xiàn)在限制NH4+-N向NH3的轉(zhuǎn)化。pH對(duì)PO_43-的固氮作用影響顯著,酸性條件下PO_43-對(duì)NH4+-N的吸附能力強(qiáng),并且PO_4~(3-)的固氮作用要強(qiáng)于H+;堿性環(huán)境中,PO_43-對(duì)NH4+-N的吸附能力大幅減弱,無明顯固氮效果。PO_43-無論在酸性還是堿性條件下都會(huì)促進(jìn)N_2O的排放,降低物料pH和PO_43-的添加都是促進(jìn)N_2O排放的因素,但其影響機(jī)理和產(chǎn)生途徑存在差異。本研究通過對(duì)高添加量過磷酸鈣在堆肥中的應(yīng)用,認(rèn)為在堆肥生產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物處理中可以利用過磷酸鈣肥料作為調(diào)節(jié)堆肥養(yǎng)分水平、降低有害氣體排放同時(shí)提高堆肥產(chǎn)量的有效手段。過磷酸鈣中主要成分磷酸二氫鈣和游離酸在控制堆肥氨氣和溫室氣體排放上起主要貢獻(xiàn)。本研究對(duì)推進(jìn)中小型養(yǎng)殖企業(yè)廢棄物處理和揭示磷酸鹽對(duì)碳、氮代謝影響機(jī)理都具有重要意義。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) Ca ( H2PO _ 4 ) 2 can decrease the amount of NH3 , CO2 , CH4 and N2O in composting process . The main reason for reducing organic matter degradation is that Ca ( H2PO _ 4 ) 2 can decrease the effect of Ca ( H2PO _ 4 ) 2 on the degradation of organic matter in composting process . The effects of PO _ 4 ~ ( 3 - ) on the degradation of N _ 2O are mainly concentrated in the period of temperature reduction and decomposition .

【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S141.4;X713

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1802885