本文關鍵詞：雞糞發(fā)酵的影響因素及堆肥腐熟度的快速評估

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【摘要】：本研究以提高農(nóng)業(yè)有機廢棄物的資源化綜合利用為目標,使用肉雞雞糞和玉米秸稈為主要原料進行了好氧堆肥試驗。探究不同的秸稈添加量、發(fā)酵劑種類,以及不同供氧量與供氧方式對雞糞堆肥過程的影響。并利用物理化學分析法和光譜分析法,研究了雞糞好氧堆肥過程中堆體溫度、酸堿度、全氮和全磷及全鉀含量,以及淀粉、纖維素、腐殖酸等理化指標的變化,以期為優(yōu)化堆肥條件和正確評價雞糞堆肥腐熟度,提供科學依據(jù)和技術指導。結果表明:(1)初始堆積物的碳氮比(C/N)對堆肥過程的影響較大。所有處理中碳氮比相對較大的處理,堆積物的升溫速度較快,在堆制第7天左右達到70℃。所有處理堆制物的pH值變化范圍為7～8.5之間,呈現(xiàn)出先下降后上升趨勢。淀粉是判斷堆肥腐熟度的指標之一,其中T1-2,T1-4和T1-5堆積物中的淀粉均在第30天后被分解殆盡。腐殖酸的含量變化整體呈先減后增的趨勢。(2)供氧方式和供氧量也對好氧堆肥中淀粉、纖維素等物質(zhì)的降解產(chǎn)生重要影響。所有處理中,采用翻拋供氧的處理(T2-4)纖維素降解率最大,達到14.89%,比供氧量為5.65 m3/d· kg的處理(T2-3)高4.05%。另外,不同通風方式的堆體溫度無明顯差異。無發(fā)酵劑添加的處理中,翻拋加通風供氧量為8.48 m3/d · kg的處理效果較好。(3)添加發(fā)酵劑的處理與無發(fā)酵劑添加的處理,溫度無明顯變化。但發(fā)酵劑所含微生物促進有機質(zhì)等物質(zhì)分解,其中噴灑粉劑的處理(T3-3)腐殖酸最終含量最高,各處理的腐殖酸含量以T3-3T3-4T3-1T3-2的順序遞減。另外,添加普通發(fā)酵劑,液體發(fā)酵劑和粉制發(fā)酵劑的處理纖維素分解量均達到50%。噴灑普通發(fā)酵劑的處理(T3-1)淀粉在堆制第32天完全降解,腐熟所需時間最短。添加發(fā)酵劑縮短了發(fā)酵周期,且添加粉制發(fā)酵劑的處理腐熟程度優(yōu)于添加液體發(fā)酵劑的處理。(4)在堆肥各指標間相關關系分析中,堆制過程中T1的腐殖酸含量與纖維素(r=-0.804**)、淀粉(r=-0.831**)呈極顯著負相關關系,與全氮(r=0.793**)、全磷(r=0.870**)、全鉀(r=0.772**)呈極顯著正相關關系。同時淀粉與其他各指標,均呈顯著相關關系。在堆肥過程中,大部分指標間相關性顯著。(5)基于傅里葉近紅外光譜對雞糞堆肥的腐熟度進行快速評估時,采用近紅外光譜法中的卷積平滑法,一階導數(shù),多元散射校正和標準歸一化的預處理方法,結合偏最小二乘法(PLSR),多元線性回歸法(MLR)和主成分回歸分析法(PCR)建立堆肥腐熟度的評估模型。結果表明,不同建模方式對模型的精確度影響明顯,PLSR模型的精確度普遍較高。同時,在近紅外光譜曲線5250cm-1～4450cm-1吸收帶中的雙峰,隨著淀粉的降解,逐漸變?yōu)閱畏?變化規(guī)律符合堆肥過程中淀粉的含量隨堆肥腐熟而改變。這可能與CH、CH2、CH3合頻吸收帶的消失有關。對堆肥品質(zhì)指標建立模型,堆肥的全氮與全磷采用PCR模型預測精度最好。其中,全氮的最佳模型(Rp=0.932,RMSEP=0.071,RPD=2.63);全磷的最佳模型(Rp=0.929,RMSEP=0.651,RPD=2.65);全鉀的最佳模型(Rp=0.938,RMSEP=0.324,RPD=3.35)。含水量的最優(yōu)模型(Rp=0.906,RMSEP=0.252,RPD=3.24),有機質(zhì)的最優(yōu)模型(Rp=0.937,RMSEP=2.07,RPD=3.28)�；诮t外光譜技術對堆肥腐熟度評價指標的監(jiān)測,纖維素的最優(yōu)模型(Rp=0.948,RMSEP=3.02,RPD=3.56),腐殖酸的最優(yōu)模型(Rp=0.974,RMSEP=2.12,RPD=2.54),淀粉的最優(yōu)模型(Rp=0.936,RMSEP=3.25,RPD=2.51),從以上腐熟度指標模型的精確度來看,近紅外模型對堆肥腐熟度指標具有較好預測能力。
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S141.4

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李恕艷;李吉進;張邦喜;李國學;李揚陽;李丹陽;;菌劑對雞糞堆肥腐殖質(zhì)含量品質(zhì)的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2016年S2期

2 茹淑華;蘇德純;張永志;張國印;耿暖;孫世友;王凌;;河北省集約化養(yǎng)殖場畜禽糞便中重金屬含量及變化特征[J];農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報;2016年06期

3 閆榮榮;;雞糞堆肥過程中的氮素轉化及損失控制[J];山西大同大學學報(自然科學版);2016年03期

4 周莎;王曉嬌;張彤;翟寧寧;馮永忠;任廣鑫;韓新輝;楊改河;;雞糞與麥稈混合厭氧發(fā)酵環(huán)境中各因子響應關系研究[J];環(huán)境科學學報;2016年03期

5 周江明;王利通;徐慶華;姜新有;;適宜豬糞與菌渣配比提高堆肥效率[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2015年07期

6 卜貴軍;于靜;邸慧慧;羅世家;周大寨;肖強;;紅外光譜結合二維相關分析研究堆肥過程腐殖酸演化規(guī)律[J];光譜學與光譜分析;2015年02期

7 張盛華;鄭凱琪;薛紅波;葛驍;王守紅;張家宏;封克;王小治;;城市污泥堆肥過程中腐殖酸及重金屬形態(tài)的變化[J];江蘇農(nóng)業(yè)學報;2014年06期

8 魯洪娟;馬友華;樊霆;張國漪;葉文玲;陳海燕;;有機肥中重金屬特征及其控制技術研究進展[J];生態(tài)環(huán)境學報;2014年12期

9 褚小立;陸婉珍;;近五年我國近紅外光譜分析技術研究與應用進展[J];光譜學與光譜分析;2014年10期

10 羅佳;劉麗珠;王同;劉海琴;高巖;張志勇;嚴少華;張振華;;水葫蘆和豬糞混合堆肥發(fā)酵條件的研究[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學;2014年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 任靜;接種菌劑對牛糞堆肥過程中微生物、酶活性及腐殖質(zhì)的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2013年

2 魏宗強;雞糞堆肥過程中養(yǎng)分損失及其控制對策研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

3 郝彥瓊;秸稈木質(zhì)纖維素資源化利用[D];北京化工大學;2008年

4 羅泉達;豬糞堆肥腐熟度指標及影響堆肥腐熟因素的研究[D];福建農(nóng)林大學;2005年

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