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猪场废弃物强制通风静态垛堆肥系统的研究

郭亮  
【摘要】: 畜牧业的迅速发展在促进农村经济、提高人民生活水平的同时,其废弃物的人量增加和集中,以及畜禽废弃物中重金属、药残、微生物的存在,导致了严重的环境污染,影响了人们正常的生产利生活。另一方面,畜禽粪便又是一种良好的可再生生物资源,通过适当处理,如将畜牧生产废弃物进行堆肥化处理,其堆肥产品与无机N、P、K化肥进行不同比例的混合,可以生产出高效的有机复混肥,不但能够有效地解决环境污染的问题,同时还能产生良好的经济效益和社会效益。 作者在研究分析大量文献的基础上,根据我国国情,对几种堆肥技术系统进行了详细的分析、比较,选择强制通风静态垛堆肥系统作为畜禽粪便堆肥化处理的突破口。设计、建造了能提供强制通风的试验堆肥池4个,每个池体的容积为6m~3;进行了二轮7个不同物料配比的堆肥试验,对堆肥过程的参数进行了系统深入的研究。结果表明: (1)当堆体温度保持在55℃以上并维持至少2天时,可将病原菌全部杀灭;在基本条件得到满足时,0℃以上的环境温度均可顺利堆肥。 (2)堆肥过程中,堆体含水量不宜超过60%。 (3)选择何种秸秆作为堆体的填充料来进行配比的调整应因地制宜;50%有机质含量的猪场废弃物可以顺利堆腐。 (4)堆腐后的猪场废弃物产品是疏松易于破碎、不再吸引蚊蝇的颗粒;水分含量平均减少了20%;55~60℃温度的堆腐,符合化学指标和卫生学指标。 作者将堆肥中常用的Beltsville和Rutgers两种模式进行改进,首次提出了一种新的气量控制模式—BR气量控制模式,并利用此模式对两种典型气候条件的静态垛堆肥实行通风控制,使其高效堆肥;创建了猪场废弃物强制通风静态垛堆肥系统多因子反应动力学模型,即有机物分解模型;采用热量平衡和质量平衡的原理,对整个堆肥过程水分、温度变化规律进行了计算机模拟,首次建立了猪粪强制通风静态垛堆肥系统中水分、温度两因子的数学模型,并进行了现场测试验证。


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