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《东华大学》 2009年
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农牧业废弃物堆肥腐熟质量控制指标研究

尉良  
【摘要】: 好氧堆肥作为一种传统的处理有机废物的方法,在新的科学技术时代有着更为深远的意义。传统的好氧堆肥操作耗时过长,因而一些堆肥厂家经常将没有完全腐熟的堆肥产品投放于市场,这既影响堆肥厂的信誉,未完全腐熟的堆肥产品也会对农田作物造成损害。要解决这个问题,应该从如下两方面着手,一是通过科学的研究方法总结出更合理的操作工艺和流程,从而缩短堆肥达到腐熟需要的时间;二是建立一套能够快速、有效、方便操作的堆肥腐熟质度量检测和控制的指标体系,以便能够简便、准确地判断出堆肥产品的腐熟度质量。 本文以上海市最常见的农牧业废弃物(牛粪、猪粪及农田秸秆)为研究对象,针对堆肥腐熟度质量控制问题,在人工气候室条件下试验研究了影响堆肥腐熟度质量的三个方面内容,即:堆肥原料最适宜的启动配比、堆肥达到完全腐熟需要的时间和添加外源微生物菌剂对堆肥腐熟速度和质量的影响。此外在传统理化和生物学腐熟度指标的基础上,通过相关性分析,筛选建立了一套能有效、快速地检测堆肥腐熟度质量的指标体系。基本结论如下: 1、通过农牧业废弃物最佳原料配比堆肥试验,考察了起始的物料配比对堆肥质量的影响。结果表明,堆肥起始物料的状况是其能否成功升温发酵的关键。原始物料的含水率控制在50%~60%之间,碳氮比控制在35左右的原料,在环境温度为自然温度的状况下,可以成功升温发酵。 2、通过农牧业废弃物最佳堆肥时间试验,考察了堆肥时间对堆肥腐熟度质量的影响。结果表明,堆肥时间越长,堆肥腐熟度质量越好;但是当堆肥完全腐熟后,再延长堆肥时间对堆肥腐熟度质量影响不明显。在不加任何外来菌剂的情况下,牛粪秸秆堆肥时间控制在2~3个月,就可以达到良好的堆肥质量,而猪粪秸秆堆肥需3个月以上的时间,才可以达到良好的堆肥质量。 3、通过添加外源微生物菌剂堆肥试验,考察了添加专用微生物菌剂与否对堆肥腐熟度时间和腐熟质量的影响情况。结果表明,添加微生物菌剂能有效促进堆肥过程中有机物质的分解,加快堆肥腐熟的进程,并能在一定程度上提高堆肥产品的肥效。添加专用微生物菌剂的堆肥处理比没有添加微生物菌剂的常规处理在堆肥初期升温速度更快,且高温持续时间长2~3天,但其它理化指标之间无显著性差异;而生物学指标之间差异较为显著。经分析发现,添加微生物菌剂比不添加微生物菌剂的堆肥处理可以提前10d左右达到腐熟。但堆肥添加微生物菌剂的投入产出经济性评价结果表明,添加微生物菌剂虽然能提高堆肥厂的年产量,但投入产出比低,需进一步降低微生物菌剂的成本。 4、通过对多个有关堆肥腐熟度的理化和生物学指标的分析比较,按照能反映堆肥代谢的基本特征和进程、与堆肥进程呈显著相关、能代表其他相关指标的变化规律、样品的预处理和检测方法相对简单的四个筛选原则,选取了六个检测指标(温度、pH值、含水率比、C/N、种子发芽势、植株高度)建成了堆肥腐熟度质量控制指标体系。结果表明,腐熟度品质优良的堆肥产品堆肥过程中温度要高于50℃以上并维持5~10d,pH值呈微碱性,堆肥后与堆肥前的含水率比低于0.5,堆肥产品的C/N在20左右,种子发芽势大于150%,根系建成指标植株高度大于25cm。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S141.4

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