以玉米秸秆为基质的鸡粪堆肥及资源化研究

【摘要】：本课题为重庆市自然科学基金项目（CSTC,2008BB7048）的组成部分，从有机固体废弃物的处理处置及资源化利用角度出发，以鸡粪和玉米秸秆为堆肥原材料，调节堆体的初始含水率、通风供氧量和初始堆体C/N比等，考察不同的初始C/N比（调节堆体P1、P2和P3的初始C/N比值分别为14、22和30）和不同的堆肥方式（露天堆肥和反应器堆肥）对鸡粪与玉米秸秆混合堆肥的影响；同时，对堆肥产品的植物毒性进行评估，分析不同堆体的种子发芽指数变化。试验结果表明：堆体P2、P3和P5的堆体温度能满足我国《粪便无害化卫生标准（GB7959-87）》的要求，而堆体P1和P4的堆体温度不能满足我国粪便无害化卫生标准的要求；所有堆体的pH值在7~9范围内变化，且pH在堆肥初期上升幅度较大，随后逐渐下降并最终趋于中性。 具有不同初始C/N比的堆肥试验表明：在堆肥过程中，堆体的电导率呈下降趋势，而阳离子交换量呈上升趋势；堆肥产品总碳含量下降，总氮、总磷含量未发生显著变化。各指标的测定结果表明堆肥的腐熟度和稳定性良好，且堆体P3的堆肥产品的稳定性和腐熟程度较堆体P1和P2更高。 采用露天堆肥（堆体P4）和反应器堆肥（堆体P5）的研究表明：堆体的含水率呈下降趋势，堆体P4在0~7d的水分损失量较堆体P5小，但在整个堆肥过程中，堆体P4的水分总损失量（26.5%）大于堆体P5的水分总损失量（20.6%）；有机质的降解主要发生在堆肥前期，堆体P4和P5在前21d分别完成了81.4%和84.5%的有机质降解量，而总氮的净增加量无显著区别；堆体的C/N比在鸡粪和玉米秸秆的混合堆肥过程中呈下降趋势。各参数的测定结果表明堆肥的腐熟度和稳定性良好，且反应器堆肥的堆肥产品的稳定性和腐熟程度较露天堆肥更好。 堆肥产品的植物毒物试验结果表明：堆肥结束时，种子发芽指数为61.3%~82.4%；初始C/N比值为30的堆体P3的堆肥产品的植物毒性较堆体P1（初始C/N比值为14）和P2（初始C/N比值为22）的堆肥产品的植物毒性更小；反应器堆肥（堆体P5）的堆肥产品的植物毒性较露天堆肥（堆体P4）更小；总体上看，堆体P1、P2、P4和P5的堆肥产品均处于较低毒性水平，而堆体P3处于完全腐熟状态，其堆肥产品基本无植物毒性。 综上所述，调节鸡粪和玉米秸秆混合堆肥的初始C/N比值为30更有利于堆肥的进行，而反应器堆肥优于露天堆肥。 【关键词】：鸡粪 玉米秸秆 初始C/N比 堆肥方式 植物毒性
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 农作物秸秆和禽畜粪便污染9-12
• 1.1.1 农作物秸秆的主要危害9
• 1.1.2 禽畜粪便的主要污染9-12
• 1.2 农作物秸秆和禽畜粪便污染的产生原因12-13
• 1.2.1 农作物秸秆12
• 1.2.2 禽畜粪便12-13
• 1.3 秸秆和禽畜粪便的处理及资源化利用13-16
• 1.3.1 营养元素13
• 1.3.2 秸秆的处理及资源化利用13-14
• 1.3.3 禽畜粪便的处理及资源化利用14-16
• 1.4 国内外堆肥化技术研究及其进展16-18
• 1.4.1 堆肥化技术的发展历程16-17
• 1.4.2 堆肥化类型17
• 1.4.3 堆肥化工艺17-18
• 1.5 课题内容、目的和意义18-20
• 1.5.1 研究内容18
• 1.5.2 目的和意义18-20
• 2 试验材料与装置20-22
• 2.1 堆肥原材料及预处理20
• 2.2 试验装置20-21
• 2.3 主要试验设备21-22
• 3 试验原理与方法22-30
• 3.1 试验原理22-28
• 3.1.1 堆肥化22-23
• 3.1.2 堆体温度的动态变化23-24
• 3.1.3 堆肥影响因子24-27
• 3.1.4 堆肥产品腐熟度评价27-28
• 3.2 技术路线28
• 3.3 取样28-29
• 3.4 测定项目及方法29-30
• 3.4.1 测定项目29
• 3.4.2 测定方法29-30
• 4 C/N 比对鸡粪与秸秆混合堆肥影响的研究30-40
• 4.1 试验设计30
• 4.2 结果与分析30-38
• 4.2.1 堆体温度动态变化30-32
• 4.2.2 pH 和电导率的动态变化32-35
• 4.2.3 总碳的变化35-36
• 4.2.4 阳离子交换量（CEC）的变化36-37
• 4.2.5 总氮和总磷的变化37-38
• 4.3 本章小结38-40
• 5 堆肥方式对鸡粪与秸秆混合堆肥影响的研究40-49
• 5.1 试验设计40
• 5.2 结果与分析40-47
• 5.2.1 堆体温度动态变化40-42
• 5.2.2 含水率的动态变化42-43
• 5.2.3 有机质的降解43-44
• 5.2.4 C/N 比值的变化44-46
• 5.2.5 其化理化指标的变化46-47
• 5.3 本章小结47-49
• 6 鸡粪与玉米秸秆混合堆肥产品植物毒性研究49-54
• 6.1 引言49
• 6.2 试验设计49-50
• 6.3 结果与分析50-52
• 6.3.1 种子发芽指数的变化50-52
• 6.3.2 相关性分析52
• 6.4 本章小结52-54
• 7 结论和建议54-56
• 7.1 结论54-55
• 7.2 建议55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-64
• 附录64
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录64

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