猪粪堆肥臭气产生与调控的研究

猪粪堆肥臭气产生与调控的研究

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第17卷第5期2001年9月农业工程学报

TransactionsoftheCSAEVol.17　No.5Sept.　2001

文章编号:100226819(2001)0520082206

猪粪堆肥臭气产生与调控的研究

吴银宝1,汪植三1,廖新亻弟1,刘胜安2,梁　敏2,吴启堂3,黄焕忠4,周立祥5

(1.华南农业大学动物科学系;　2.广东省三水市畜牧科学研究所;　3.华南农业大学资源环境学院;

4.香港浸会大学生物系;　5.南京农业大学资源环境学院)

摘　要:通过两次室外中型堆肥试验,研究在相同水分条件(68.),、不同通气方式以及不同添加剂对猪粪堆肥过程中臭气产生与控制的影响。:,,主要产生在堆肥的升温及高温期。降低堆肥的pH+N;过磷42酸钙添加量为1.5%时,值,NH3,H向其它形式的氮转变,且不影响堆42;,,不影响猪粪堆肥进程,可在生产中推广。关键词:;除臭

:S.7　　　　文献标识码:A

　　当前,随着规模化畜牧业的迅速发展,畜禽粪便排放量急剧增加,而且排放点相对集中。按一头猪平均年产粪尿2.5t计,一个万头猪场每年至少产生粪便1.26万t(不含尿)[1],也就是说,全年将产生30～44万kg氮和32～57万kg磷。这些粪便如不

1.1.1　堆肥原料

本试验用猪粪作为堆肥基质,以稻草、稻壳作为

堆肥的调理剂,其中稻草铡成3cm长。试验用猪粪、稻草、稻壳的主要成分如表1。

表1　堆肥原料的主要成分

Table1　Initialconditionsofthematerialcomposting

原　料含水率 %全氮N g kg-全碳C g kg-C N

11

经合理处理而任其堆放,不仅会使养分大量损失而降低肥效,还会造成严重的环境污染,给畜牧场环境

卫生、疫病防治带来极大的损失。

堆肥是目前常用的一种好氧发酵处理有机废弃物的方法。通过堆肥,可实现畜禽粪便无害化的目的;且堆制结束后,堆肥的氮、磷、钾含量均有上升趋势,有利于培肥土壤,改善和提高土壤腐殖质组成,为作物生长提供营养物质。但堆肥过程中,微生物对堆肥基质分解时会产生NH3、H2S等臭气,而且NH3的挥发是堆肥氮损失的形式之一,这样在臭气

猪　粪

69.0426.56352.8013.28

稻　草

8.108.37412.8049.32

稻　壳

5.0011.68436.0037.33

1.1.2　添加剂

扩散的同时,堆肥的氮养分大量损失,降低了堆肥的农用价值[2～5]。因此,优质、高效、无污染的堆肥制作及调控技术的研究具有重要意义。本文研究规模化养猪场堆肥生产中臭味产生的机理,从而达到控制臭气、保存养分的目的。

试验用除臭剂由本单位自制。

1.2　试验设计1.2.1　堆肥池规格

堆肥池的长、宽、高分别为:1.5、1.0、1.8m。1.2.2　试验分组

试验设计见表2。

两次堆肥均按68.8%的水分含量、相同C N(第5组除外)进行试验设计,但以实测值为准。1.3　试验处理1.3.1　堆制方法

1　材料与方法

1.1　试验材料

收稿日期:2001209208

基金项目:美国洛克菲勒兄弟基金资助项目

作者简介:吴银宝,博士研究生,广州天河五山　华南农业大学动物科学系,510642

第一次堆肥中,除臭剂在堆肥开始时加入,各组堆肥量400kg;第二次堆肥,回流堆肥在堆制开始时加入,过磷酸钙在堆至第7d时加入,各组堆肥量200kg。各组堆肥用塑料布覆盖。

猪粪堆肥臭气产生与调控的研究

　第5期

表2　试验设计

吴银宝等:猪粪堆肥臭气产生与调控的研究83

Table2　Thedesignofexperiment

试验分组

第1组:猪粪+稻草+除臭剂(1%)第2组:猪粪+稻壳

第一次

第3组:猪粪+稻草( )

堆肥

第4组:猪粪+稻草( )第5组:猪粪+稻草( )第6组:猪粪+稻草

第7组:猪粪+稻草+过磷酸钙(1%)

第二次

第8组:猪粪+稻草+回流堆肥(33%)3

堆肥

第9组:猪粪

第10组:猪粪+稻草+过磷酸钙(1.5%)

C N

行方差分析。多重比较采用邓肯氏新复极差检验法

(DMRT法)。

通风方式

23.9∶1人工翻堆21.5∶1人工翻堆23.9∶1机械通风23.9∶1人工翻堆31.5∶1人工翻堆24.0∶1人工翻堆24.0∶1人工翻堆25.1∶1人工翻堆24.5∶1人工翻堆24.0∶1人工翻堆

2　结果与分析

2.1　堆肥物料物理性状的变化

表3　堆肥物料物理性状变化

Table3　Physicalchangesofthecompostingmaterials堆肥时间 d

010

物理性状

猪粪呈黄褐色;臭味较浓;,基质不均匀;,,,臭味

;10;

,2、第9组为黄,;无臭

,第1组有除臭;堆肥物料混合均匀,但出现结块现象,以第1组及第10组最少;第3组出现明显的分层,表层30cm较湿、粘,黑褐色,内部则较干,多为稻草;

第9组有渗液渗出;

第1组、第10组表观性状最好,物料疏松均匀,其余各组则有程度不同的结块现象;第2组为褐色,稻壳仍维持原状,仍有零星粪团,第3组内、外明显分层,表观性状较差;第9组仍为黄褐色。

　3:回流堆肥指在正式试验开始时已提前堆制到第51.3.2次:前4d全天间歇性通风,每4

h通风30min,每天通风3h,此后每天只12h通风,每4h通风15min,每天通风45min。1.4　采样及测定1.4.1　采样时间

40～42

2.2　堆温的变化

第一次堆肥:堆肥当天及第3d各采样一次,以

后每周定点采样;

第二次堆肥:堆肥当天及第5d各采样一次,以后每10d定点采样。1.4.2　测定指标及方法

1)温度

每天测定堆肥温度2次(上午9:00,下午16:00),同时测定环境温度、湿度。每处理组两支温度计,在堆体中部前、后定点插放,温度计插入堆体30cm深。

2)采样测定的化学指标及测定方法[3]

各组间从左到右依次为第0、1、3、7、14、21、28、35、42d堆温

图1　第一次堆肥堆温变化

Fig.1　Changesoftemperatureduringthefirstcomposting

酸碱度(pH值)采用电位法;水溶性碳采用重铬酸钾容量法-外加热法;水溶性氮采用1N

NaOH浸提—Zn—FeSO4还原蒸馏法;铵态氮

-(NH+42N)采用碱解扩散法;硝态氮(NO32N)采用

差减法。

全氮采用H2SO4—水杨酸—混合盐消煮法;有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法。

3)氨气(NH3)和硫化氢(H2S)

[4]

NH3采用容量法;H2S采用AIM450系列

各组间从左到右依次为第1、5、10、20、30、40d堆温

图2　第二次堆肥堆温变化

Fig.2　Changesoftemperatureduring

thesecondcomposting

H2S检测报警仪测定。1.5　统计分析方法

对试验所取得的数据用MicrosoftExcel97进

由图1、图2中可知,第一次堆肥(第2组除外)

和第二次堆肥(第9组除外)都经历了一个完整的堆肥腐熟过程,即升温期、高温期、降温腐熟期,最高堆温超过60℃,并在50℃以上维持5～10d,符合粪便无害化卫生标准[8]。

猪粪堆肥臭气产生与调控的研究

84农业工程学报2001年　

第一次堆肥中,不同的堆肥时期堆温变化差异显著(P<0.05),多重比较显示这种差异主要由堆肥后前3周内的堆温变化所致,第3周后,相邻两周间差异已不显著(P>0.05)。第二次堆肥不同处理组间显著差异主要来源于第9组与其它各组间的显著差异(P<0.05)。不同的堆肥时间,各处理组堆温变化显著(P<0.05),但在堆肥30d后,各处理组堆温已趋稳定。

2.3　酸碱度(pH值)的变化

第一次堆肥结束时pH值在8.5～9.0之间,符合腐熟堆肥pH值应在8.0～9.0之间的标准[6];其 …… 此处隐藏：9883字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……