發(fā)布時(shí)間：2020-12-30 03:16

　　豬糞是重要的有機(jī)肥,然而由于豬飼料中重金屬元素添加劑的使用,豬糞中較高的鎘/鉻等重金屬通過(guò)厭氧發(fā)酵使沼肥中鎘/鉻的含量增加而導(dǎo)致土壤重金屬污染。重金屬的危害與其存在形態(tài)密切相關(guān)。厭氧發(fā)酵是實(shí)現(xiàn)豬糞無(wú)害化、減量化和資源化最有效的途徑之一,但在厭氧發(fā)酵過(guò)程中如何減少重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn),還較少研究。因此本文以豬糞為發(fā)酵原料,重金屬鉻（Cr）和鎘（Cd）為研究對(duì)象,通過(guò)添加不同預(yù)處理秸稈（物理粉碎、2%H₂SO₄、2%NaOH）和秸稈+混合鈍化劑（活性炭:粉煤灰=1:2、1:1、2:1）的兩種處理方式,在接種物量（沼液）為30%、總固體含量（TS）為10%、pH為7、溫度為35℃、初始碳氮比為25:1的條件下進(jìn)行發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)為60d的厭氧發(fā)酵試驗(yàn)。利用BCR連續(xù)提取法對(duì)厭氧發(fā)酵前后沼渣中重金屬含量和形態(tài)變化、有效態(tài)鈍化效果進(jìn)行分析;利用H₂O、KCl、Na₄P₂O₇、NaOH、HNO₃分級(jí)提取法對(duì)發(fā)酵過(guò)程中重金屬形態(tài)變化與腐殖質(zhì)的相互作用進(jìn)行分析,... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

試驗(yàn)裝置

第五章秸稈/鈍化劑對(duì)豬糞厭氧發(fā)酵沼渣光譜特征的影響425.1.1添加不同預(yù)處理秸稈的豬糞厭氧發(fā)酵沼渣紅外光譜特性分析豬糞及其添加不同預(yù)處理秸稈對(duì)厭氧發(fā)酵后沼渣的紅外光譜的變化情況如圖5-1所示；厭氧發(fā)酵前后不同預(yù)處理秸稈的特征參數(shù)如表5-2所示。圖5-1不同預(yù)處理秸稈的豬糞厭氧發(fā)酵后紅外光譜圖Fig.5-1Infraredspectrumofpigmanureafteranaerobicfermentationwithdifferentpretreatedstraws結(jié)合圖5-1可知，在3408~3450cm-1處，即碳水化合物、酰胺化合物、蛋白質(zhì)類物質(zhì)的OH伸縮振動(dòng)峰處，厭氧發(fā)酵結(jié)束后各處理在該處的吸收峰均有所降低。這表明豬糞中的此類物質(zhì)逐漸分解，導(dǎo)致羥基基團(tuán)不斷減少，物料的內(nèi)部環(huán)境發(fā)生了變化。添加不同預(yù)處理秸稈在該處吸收峰的強(qiáng)度均低于豬糞單獨(dú)發(fā)酵處理CK，表明添加不同預(yù)處理秸稈的處理組均會(huì)降低物料中蛋白質(zhì)、糖類等有機(jī)物的含量。3組預(yù)處理秸稈組吸收峰強(qiáng)度的變化從圖5-1來(lái)看無(wú)法比較，需從表5-2分析得知。在2850~2922cm-1處，即脂肪族、碳水化合物的亞甲基CH伸縮振動(dòng)峰相對(duì)強(qiáng)度也有所降低，表明物料中碳水化合物和脂肪族化合物等有機(jī)物在微生物的作用下發(fā)生礦化、揮發(fā)或代謝等，導(dǎo)致該類有機(jī)物含量降低。這與厭氧發(fā)酵過(guò)程中將復(fù)雜有機(jī)物水解產(chǎn)生小分子有機(jī)物質(zhì)的過(guò)程一致。其中，添加不同預(yù)處理秸稈在該處吸收峰的強(qiáng)度均低于豬糞單獨(dú)發(fā)酵處理CK，說(shuō)明預(yù)處理可以促進(jìn)物料中脂肪族化合物和碳水化合物的分解。在1600~1653cm-1處，即芳香族的C=C、NH伸縮振動(dòng)以及羧酸類的C=O和COOˉ伸縮。厭氧發(fā)酵結(jié)束后，各處理組在該處吸收峰的相對(duì)強(qiáng)度均有所提高。這表明隨著厭氧發(fā)酵的進(jìn)行，木質(zhì)素和纖維素等有機(jī)物不斷被降解。木質(zhì)素的降解產(chǎn)物如酚型、醌型及脂肪族化合物等是腐殖質(zhì)形成最主要的前提物質(zhì)，它們經(jīng)

第五章秸稈/鈍化劑對(duì)豬糞厭氧發(fā)酵沼渣光譜特征的影響445.1.2添加秸稈及混合鈍化劑的豬糞厭氧發(fā)酵沼渣紅外光譜特性分析秸稈或秸稈+混合鈍化劑（活性炭：粉煤灰=1:2、1:1、2:1）對(duì)厭氧發(fā)酵后沼渣的紅外光譜的變化情況如圖5-2所示。厭氧發(fā)酵后添加秸稈或秸稈+混合鈍化劑的特征參數(shù)如表5-3所示。圖5-2添加秸稈及混合鈍化劑的豬糞厭氧發(fā)酵后紅外光譜圖Fig.5-2Infraredspectrumofpigmanureafteranaerobicfermentationwithmixedpassivator與5.1.1類似，強(qiáng)度變化較為明顯的幾處具有代表性的峰值分別是3408~3450、2850~2922和1600~1653cm-1。在3408~3450cm-1處，添加秸稈或秸稈+混合鈍化劑的4個(gè)處理在該處吸收峰的強(qiáng)度均低于CK組，表明添加秸稈或秸稈+混合鈍化劑均會(huì)降低物料中蛋白質(zhì)、糖類等有機(jī)物的含量，不同的鈍化劑混合比例效果優(yōu)劣不能從圖中獲得，后文將通過(guò)表5-3分析獲得；在2850~2922cm-1處，添加秸稈或或秸稈+混合鈍化劑的4個(gè)處理在該處吸收峰的強(qiáng)度均低于CK組，說(shuō)明添加秸稈或秸稈+混合鈍化劑可以促進(jìn)物料中脂肪族化合物和碳水化合物的分解，當(dāng)添加秸稈+活性炭：粉煤灰=1:2時(shí)效果最佳；在1600~1653cm-1處，厭氧發(fā)酵后各處理組在該處吸收峰的相對(duì)強(qiáng)度均有所提高，這表明厭氧發(fā)酵過(guò)程中隨著木質(zhì)素、纖維素等有機(jī)物的降解，木質(zhì)素分解生成的中間產(chǎn)物聚合成腐殖質(zhì)，導(dǎo)致芳香環(huán)類、烯烴類等腐殖質(zhì)含量相對(duì)增加。與CK組相比，添加秸稈或秸稈+混合鈍化劑的4個(gè)處理組在1600~1653cm-1處吸收峰強(qiáng)度均有所增加，當(dāng)添加秸稈+活性炭：粉煤灰=1:1時(shí)效果最佳。綜上，豬糞發(fā)酵過(guò)程中添加秸稈或秸稈+混合鈍化劑可以促進(jìn)大分子有機(jī)物的分解和提高沼渣的腐殖化程度。由表5-3可知，與CK組0.55相比，添加秸稈或秸稈+混合鈍化劑的4個(gè)處理組A值均增大，增


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