秸秆粒度对牛粪好氧堆肥过程的影响

【摘要】： 本试验以牛粪为试验材料，进行了牛粪和不同粒度的玉米秸秆混合好氧堆肥的试验研究。试验的目的是：通过对牛粪与不同粒度的玉米秸秆混合好氧堆肥过程的研究，探讨牛粪堆肥时各种参数的变化规律，并通过对各参数的比较，探讨适合牛粪堆肥的秸秆粒度，为牛粪的堆肥化处理以及资源化利用提供理论依据。 本试验分为三个处理，处理1的秸秆用铡刀铡成长度约为3cm的小段：处理2的秸秆用铡刀铡成长度约为1cm的小段；处理3的秸秆用秸秆揉碎机将秸秆揉碎，呈细丝状。将3种不同粒度的秸秆与牛粪均配制成C／N比为27：1，含水率为65％的堆肥原料。试验采用静态强制通风堆肥箱系统，将牛粪与三种不同粒度的秸秆调理剂混合均匀后装入堆肥箱中，采用时间—温度控制系统控制通风。在堆肥开始后的第0、3、7、14、21、28和35d分别取样检测了堆料的含水率、pH值、有机质、总碳、总氮、粪大肠菌值、蛔虫卵死亡率、种子发芽指数等指标，并在试验过程中记录堆体的温度和氧气浓度的变化情况。 本次试验得到如下结果： (1)堆肥第35d试验结束时，处理3堆料颜色变为黑褐色，处理1和处理2堆料颜色变为褐色，堆料的臭味全部消失，堆体内有白色的菌丝； (2)处理3堆肥时达到50℃的时间为19h，高温维持时间为13d；处理1达到50℃的时间为22h，高温维持时间为7d；处理2达到50℃的时间为18h，高温维持时间为9d； (3)三个处理的耗氧速率的变化与温度变化基本一致，均为中部的耗氧速率最大，其次是上部，下部的最低。且处理3中部耗氧速率大于其他二组堆体中部耗氧速率； (4)堆肥过程中，各试验组的含水率均呈先下降，后上升，再下降的趋势； (5)各试验组的碳氮比呈逐渐下降的趋势，堆肥结束时由初始的27：1降至11.90：1～12.96：1； (6)各试验组的pH值表现为先升高再下降的趋势，堆肥结束时，各组的pH值基本上相近； (7)试验结束时，各组种子发芽指数均达到80％以上； (8)三个处理的粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率均在第7d达到无害化卫生标准。 通过本次试验初步得出以下结论： (1)三种粒度不同的秸秆与牛粪在适当条件下堆肥，温度在50℃以上都能维持5～7天，T值均小于0.6，粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率都能够达到国家《粪便无害化卫生标准》的规定，说明三组处理均达到腐熟。 (2)用揉碎机揉碎的秸秆作为调理剂，最先进入高温期，高温期可维持13天；堆体中部的耗氧速率最大，明显高于其他二组处理；含水率下降最多，堆肥结束时含水率为40.7％，说明揉碎的秸秆堆肥效果好于其他二组处理。 (3)在堆制到第28天时，揉碎秸秆的T值就达到0.55，而其他二个处理T值大于0.6；与其他二个处理比较，GI值最先达到80％，说明揉碎的秸秆不但腐熟效果好，而且在第28天就已经达到腐熟标准，缩短了腐熟时间。 【关键词】：牛粪 秸秆 堆肥 粒度
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 中文摘要8-10
• Abstract10-12
• 1 引言12-24
• 1.1 我国畜禽粪便的污染现状12-14
• 1.1.1 畜禽粪便对水体的污染及危害12-13
• 1.1.2 畜禽粪便对空气的污染及危害13
• 1.1.3 畜禽粪便对土壤的污染及危害13-14
• 1.1.4 畜禽粪便对人类健康的危害14
• 1.2 畜禽粪便的处理方法14-16
• 1.2.1 畜禽粪便的营养价值14-15
• 1.2.2 畜禽粪便的处理方法15-16
• 1.3 好氧堆肥的基本原理及参数控制16-20
• 1.3.1 好氧堆肥的原理16-17
• 1.3.2 好氧堆肥的材料17-18
• 1.3.3 好氧堆肥的参数控制18-20
• 1.4 秸秆在堆肥中的应用20-22
• 1.4.1 秸秆的价值20-21
• 1.4.2 秸秆的结构特点21-22
• 1.4.3 秸秆在堆肥中的应用22
• 1.5 试验的目的与意义22-24
• 2 材料与方法24-29
• 2.1 试验材料24-26
• 2.1.1 堆肥试验装置24-26
• 2.1.2 堆肥原料的特性26
• 2.1.3 试验设计方案26
• 2.2 堆制过程26
• 2.3 检测项目及检测方法26-28
• 2.3.1 检测项目26-27
• 2.3.2 检测方法27-28
• 2.4 数据处理28-29
• 3 结果与分析29-40
• 3.1 堆料物理性状的变化29
• 3.2 堆料温度的变化29-32
• 3.3 堆料耗氧速率的变化32-34
• 3.4 堆料含水率的变化34-35
• 3.5 堆料pH值的变化35
• 3.6 堆料有机质的变化35-36
• 3.7 堆料全碳含量的变化36-37
• 3.8 堆料全氮含量的变化37
• 3.9 堆料C/N比的变化37-38
• 3.10 堆料种子发芽指数的变化38-39
• 3.11 堆料粪大肠菌值的变化39
• 3.12 堆料蛔虫卵数的变化39-40
• 4 讨论40-44
• 4.1 堆料温度随时间的变化规律40
• 4.2 堆料含水率随时间的变化规律40-41
• 4.3 堆料耗氧速率随时间的变化规律41-42
• 4.4 堆料pH值随时间的变化规律42
• 4.5 堆料全碳、全氮含量随时间的变化规律42-43
• 4.6 堆料的生物学指标43
• 4.7 堆料的卫生学指标43-44
• 5 结论44-45
• 致谢45-46
• 参考文献46-49
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文49

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