豬糞好氧堆肥過(guò)程中氧氣濃度變化規(guī)律的研究.pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，規(guī)模化、集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，規(guī)模由小到大，范圍由點(diǎn)到面，成為發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民致富的重要途徑之一。但由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)管理薄弱和農(nóng)業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)脫節(jié)，致使大量畜禽糞便污染物隨意排放和流失，不僅對(duì)水體、土壤及空氣造成了污染，影響了人們的健康，破壞了生態(tài)環(huán)境，而且成為畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。 堆肥是一種好氧發(fā)酵處理畜禽糞便的方法，是在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通風(fēng)條件下通過(guò)微生物的發(fā)

2、酵作用，將有機(jī)物轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變成肥料的過(guò)程。在這種堆肥化過(guò)程中，有機(jī)物由不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)物質(zhì)，用作肥料和改良土壤。畜禽糞便堆肥化處理制成有機(jī)肥，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。 氧氣和通氣性是影響好氧堆肥過(guò)程和堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。堆肥過(guò)程中，氧氣供應(yīng)充足可以加速縮短堆肥時(shí)間，加速堆肥初期溫度的上升速率，減少惡臭氣體的產(chǎn)生。氧氣的消耗速率可以作為判斷堆肥穩(wěn)定性的依據(jù)。研究堆肥過(guò)程中氧氣濃度的變化具有

3、重要意義。掌握堆肥過(guò)程中氧氣濃度的變化過(guò)程與特征，可以有效的改進(jìn)堆肥工藝，堆肥的產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。本文主要針對(duì)豬糞好氧堆肥過(guò)程中氧氣的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，主要分為以下幾個(gè)部分： 1.比較了米糠、木屑、稻殼等常見(jiàn)的堆肥填充料在豬糞混合堆肥過(guò)程中對(duì)溫度、水分、碳素、氮素及耗氧速率等指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，豬糞+米糠發(fā)酵失敗，豬糞+稻殼發(fā)酵時(shí)間較短，稻殼+木屑發(fā)酵時(shí)間最長(zhǎng)；對(duì)比發(fā)現(xiàn)木屑的吸濕性良好，含水率下降較多，但木屑中有機(jī)質(zhì)含量較高，和

4、豬糞混合后有機(jī)質(zhì)下降不明顯。與木屑堆制全氮增幅較大，與稻殼堆制不利于氮的保存；木屑主要含有纖維素、木質(zhì)素等難降解的有機(jī)物質(zhì)，從堆肥時(shí)間的角度來(lái)看，直接以豬糞和木屑為原料制作有機(jī)堆肥效率較低；對(duì)比兩種調(diào)理劑各有利弊，在選用時(shí)可以就地取材進(jìn)行選擇。 2.用豬糞和15％的木屑進(jìn)行高溫好氧堆肥，測(cè)量不同通風(fēng)量下的堆體內(nèi)的耗氧速率和氧氣濃度，從而對(duì)豬糞堆肥過(guò)程中耗氧速率的變化、不同通風(fēng)量下耗氧速率的差異、氧氣濃度的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了分析，結(jié)果

5、表明，堆肥過(guò)程中耗氧速率和含水率有很大的關(guān)系，含水率偏高，耗氧速率下降，本實(shí)驗(yàn)中耗氧速率先下降后上升至一個(gè)峰值再下降，后期下降不明顯；在整個(gè)堆肥過(guò)程中，堆體內(nèi)的氧氣濃度總體呈上升趨勢(shì)，中后期氧氣濃度增加比前期明顯；停止通風(fēng)后5min內(nèi)氧氣消耗速率最快，之后消耗速度緩慢；本系統(tǒng)的最佳通風(fēng)量為0.35m。/min。 3.在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別監(jiān)測(cè)堆肥不同時(shí)期升溫期、高溫期和腐熟期的氧氣含量變化規(guī)律，結(jié)果表明，不同堆肥階段通風(fēng)補(bǔ)充氧

6、氣所需的時(shí)間很短，各階段通風(fēng)后氧氣濃度都恢復(fù)到15％以上。堆肥升溫階段、高溫階段初期耗氧速率高，隨著堆肥的進(jìn)行，耗氧速率逐漸降低。經(jīng)過(guò)7-9d的持續(xù)高溫后，耗氧速率大幅下降至0.2△O2％/min，堆肥基本腐熟。根據(jù)好氧堆肥的氧氣動(dòng)態(tài)變化特征，提出了相應(yīng)的通風(fēng)策略：堆肥升溫階段通風(fēng)以供氧為目的，應(yīng)縮短通風(fēng)時(shí)間，增加通風(fēng)頻率；堆肥高溫階段，通風(fēng)以控制溫度為目的，在兼顧微生物生命活動(dòng)需氧量的同時(shí)，適當(dāng)加大通風(fēng)量；穩(wěn)定階段，微生物生命活動(dòng)基本