發(fā)布時間：2017-08-12 10:02

  本文關鍵詞：沼渣堆肥參數(shù)優(yōu)化及堆肥利用研究

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【摘要】：沼渣是沼氣工程產(chǎn)生的副產(chǎn)物,因其含有豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素,國外的發(fā)達國家一般是經(jīng)過長期的儲存后直接當作有機肥施用于農(nóng)田,但在我國由于大型沼氣站沼渣往往堆放丟棄,可能會引起高濃度的有機物、病原微生物等污染物質(zhì)進入環(huán)境,造成資源浪費的同時又引起二次污染,所以沼渣的合理處置與合理利用有助于我國大型沼氣工業(yè)的發(fā)展。雖然研究工作者對市政垃圾為發(fā)酵物產(chǎn)生的沼渣進行堆肥已有少量的研究,但以牛糞為發(fā)酵物產(chǎn)生沼渣堆肥化的研究尚鮮見報道。本文采用間歇強制曝氣法進行沼渣堆肥,實現(xiàn)了沼渣堆肥參數(shù)優(yōu)化,探討了堆肥進程中N、P、K等元素的變化規(guī)律,利用堆肥產(chǎn)品的酶活性實驗認證了沼渣較尿素肥料的優(yōu)越性,通過沼渣堆肥產(chǎn)品盆栽實驗分析了沼渣堆肥較化學復合肥的優(yōu)越性。通過不同通風速率對沼渣堆肥的影響實驗發(fā)現(xiàn),通風速率為0.2與0.5L/(min·kg OM)的堆體維持高溫階段的時間為5天,而通風速率為0.8L/(min·kg OM)堆體維持高溫階段時間為4天;通風速率為0.2L/(min·kg O M)的堆體終產(chǎn)品的NH_4~+-N含量超過400 mg/kg,超過相應標準,各堆體終產(chǎn)品NO_3~--N的含量分別是2545、3146與2735mg/kg;各堆體終產(chǎn)品C/N分別是16.5、14.1與15.6;各堆體終產(chǎn)品GI值分別是92.2%、96.6%與82.7%,0.5L/(min·kg OM)是堆體合適的通風速率。以玉米芯與秸稈為外源添加劑對沼渣進行堆肥,結果表明:以玉米芯、秸稈為外源添加劑的沼渣堆肥維持高溫階段的時間都是5天;各堆體OM的分解率分別是36.1%、33.2%;各堆體終產(chǎn)品的GI值分別是95.2、82.2;堆肥終止時,以玉米芯為外源添加劑的沼渣堆肥的三維熒光光譜類富里酸熒光峰增加更為明顯。玉米芯是沼渣堆肥較優(yōu)的外源添加劑。用玉米芯調(diào)節(jié)沼渣堆肥C/N,進行不同初始C/N堆肥實驗,堆肥終止時,各堆體的含水率分別是44.3%、40.5%與33.3%,其中初始C/N為26堆體,既有利于堆肥結束后的干化處理,也不會因堆肥后期含水率下降過快而影響堆肥的進程。初始C/N為26是堆肥合適的初始C/N。通過堆肥進程中營養(yǎng)元素的變化可以發(fā)現(xiàn):堆肥初期,NH_4~+-N的含量不斷升高;隨著微生物的同化、硝化和氨的蒸發(fā),使堆體中NH_4~+-N的含量不斷降低;堆肥進程中NO_3~--N含量增加是硝化細菌硝化作用的結果,堆肥高溫階段硝化過程受到一定程度的抑制作用。隨著沼渣堆肥的不斷進行,堆料中有機質(zhì)的含量不斷降低,造成堆體中TP、TK、Olsen-K含量不斷增高,Olsen-P的含量先增加后降低;TP中IP與OP的分布規(guī)律不明顯。通過土壤酶活性實驗表明,添加沼渣堆肥的土壤能夠維持長時間的較高土壤脲酶活性,有利于增強土壤的肥力;添加沼渣堆肥的土壤具有較強的抗氧化能力,有利于解除過氧化氫對微生物、植物和土壤等的毒害作用。沼渣堆肥最佳施用量實驗表明,堆肥:土壤為1:10、堆肥:土壤為1:5混合后種植的黑麥草擁有較大的株高、葉長、葉寬、分蘗數(shù)和飽和光合速率,黑麥草長勢好;沼渣堆肥與化學復合肥對比實驗表明,在同一氮水平下施加沼渣堆肥與化學肥料,沼渣堆肥更能提高黑麥草的產(chǎn)量,具有明顯的優(yōu)越性。
【關鍵詞】：沼渣 堆肥 營養(yǎng)元素 黑麥草
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S141.4;X705
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題的背景及研究的意義11-15
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 課題的研究背景及意義11-15
• 1.2 固體廢物堆肥化研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 國外固體廢物堆肥化研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)固體廢物堆肥化研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 國內(nèi)外文獻綜述的簡析17-18
• 1.2.4 沼渣高溫好氧堆肥影響因素18-19
• 1.3 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.4 技術路線圖20-21
• 第2章 試驗材料與方法21-28
• 2.1 試驗材料21-24
• 2.1.1 堆肥原料21
• 2.1.2 主要儀器設備與試劑21-22
• 2.1.3 試驗方法與試驗裝置22-24
• 2.2 樣品測定方法24-26
• 2.2.1 堆肥樣品預處理方法24
• 2.2.2 三維熒光光譜測定液制備與測定24-25
• 2.2.3 GI值的測定25
• 2.2.4 土壤過氧化氫酶活性25
• 2.2.5 黑麥草光合生理指標測定25-26
• 2.2.6 常見指標測定方法26
• 2.3 實驗過程中條件的控制26-28
• 2.3.1 堆肥進程中實驗條件控制26-27
• 2.3.2 土壤酶活性實驗中試驗條件的控制27
• 2.3.3 盆栽實驗中試驗條件的控制27-28
• 第3章 沼渣堆肥參數(shù)的優(yōu)化28-50
• 3.1 引言28
• 3.2 堆肥原料特征分析28-31
• 3.2.1 堆肥原料SEM-EDAX分析28-30
• 3.2.2 三維熒光光譜特征分析30-31
• 3.3 不同通風速率對沼渣堆肥的的影響31-37
• 3.3.1 溫度與含水率的變化31-32
• 3.3.2 有機質(zhì)變化32-33
• 3.3.3 pH與EC的變化33
• 3.3.4 C/N變化33-34
• 3.3.5 E4/E6與GI值的變化34-35
• 3.3.6 三維熒光光譜表征腐熟35-36
• 3.3.7 堆料形態(tài)與微生物相36-37
• 3.4 不同外源添加劑對沼渣堆肥的影響37-43
• 3.4.1 溫度與含水率的變化37-38
• 3.4.2 有機質(zhì)變化38-39
• 3.4.3 pH與EC的變化39-40
• 3.4.4 C/N變化40
• 3.4.5 E4/E6與GI值的變化40-41
• 3.4.6 三維熒光光譜表征腐熟41-42
• 3.4.7 堆料形態(tài)與微生物相42-43
• 3.5 不同初始C/N對沼渣堆肥的影響43-49
• 3.5.1 溫度與含水率的變化43-44
• 3.5.2 有機質(zhì)變化44-45
• 3.5.3 pH與EC的變化45-46
• 3.5.4 C/N變化46
• 3.5.5 E4/E6與GI值的變化46-47
• 3.5.6 三維熒光光譜表征腐熟47-48
• 3.5.7 堆料形態(tài)與微生物相48-49
• 3.6 本章小結49-50
• 第4章 堆肥進程中營養(yǎng)元素的變化50-61
• 4.1 引言50
• 4.2 不同通風速率對堆肥進程中營養(yǎng)元素變化的影響50-54
• 4.2.1 通風速率對氮元素變化的影響50-51
• 4.2.2 通風速率對磷元素變化的影響51-53
• 4.2.3 通風速率對鉀元素的影響53-54
• 4.3 不同外源添加劑對堆肥進程中營養(yǎng)元素變化的影響54-56
• 4.3.1 不同外源添加劑對氮元素變化的影響54-55
• 4.3.2 不同外源添加劑對磷元素變化的影響55-56
• 4.3.3 不同外源添加劑對鉀元素的影響56
• 4.4 不同初始C/N對堆肥進程中營養(yǎng)元素變化的影響56-60
• 4.4.1 初始C/N對氮元素變化的影響57-58
• 4.4.2 初始C/N對磷元素變化的影響58-59
• 4.4.3 初始C/N對鉀元素的影響59-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第5章 沼渣堆肥產(chǎn)品效果試驗61-72
• 5.1 引言61
• 5.2 土壤酶活性試驗61-64
• 5.2.1 不同肥料種類對土壤脲酶活性的影響61-62
• 5.2.2 不同肥料種類對土壤過氧化氫酶活性的影響62-64
• 5.3 沼渣堆肥施加量對植物光合特性的影響64-68
• 5.3.1 沼渣堆肥施加量對植物生長特性的影響64-66
• 5.3.2 沼渣堆肥施加量對植物光合特性的影響66-68
• 5.4 不同施肥對植物生理性狀的影響68-71
• 5.4.1 不同施肥種類對植物生長特性的影響68-70
• 5.4.2 不同施肥種類對植物光合特性的影響70-71
• 5.5 本章小結71-72
• 結論72-74
• 參考文獻74-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果81-83
• 致謝83

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本文編號：660992