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猪场沼渣与玉米芯混合槽式堆肥氨气排放特征

中国农业气象 2020年第3期41卷 138-145页

作者：余鑫郑云昊朱志平张羽曹起涛中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

堆肥既是粪便资源化利用处理的主要方式之一,也是重要的农业氨气排放源。针对猪粪沼渣堆肥的现场研究较少,实际生产过程中氨气排放数据缺乏,排放特征不明确的问题,开展了猪粪沼渣与玉米芯混合堆肥氨气排放特征的现场试验研究。本研究在... 详细信息

堆肥既是粪便资源化利用处理的主要方式之一,也是重要的农业氨气排放源。针对猪粪沼渣堆肥的现场研究较少,实际生产过程中氨气排放数据缺乏,排放特征不明确的问题,开展了猪粪沼渣与玉米芯混合堆肥氨气排放特征的现场试验研究。本研究在实际槽式堆肥车间构建实时在线气体监测系统,对生猪养殖场沼渣槽式好氧堆肥车间氨气浓度变化进行连续监测,测算堆体氨气排放通量,分析氨气排放特征。结果显示:堆肥38d内槽式好氧堆肥车间氨气浓度变化范围为0.85~22.40mg·m^-3,平均3.63mg·m^-3。由于翻堆对氨气扩散的促进作用,白天堆肥氨气浓度高于夜间,12:00^-16:00氨气排放浓度最高(6.77±4.37mg·m^-3),其次为16:00-20:00(4.26±2.07mg·m^-3)和8:00^-12:00(3.62±1.46mg·m^-3);堆肥车间单位体积堆肥原料的氨气排放通量为50.25~196.59mg·m^-3·h^-1,平均103.99mg·m^-3·h^-1,整个38d堆肥过程的氨气排放量为94.84g·m^-3。研究结果将为猪粪堆肥过程氨气的控制及减排措施的制定提供科学依据。

关键词：槽式堆肥氨气排放猪粪沼渣

对比研究槽式堆肥处理不同畜禽粪便对植物毒性的影响

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环境科学学报 2020年第7期40卷 2557-2570页

作者：聂文军嘎毕拉金忠民罗维齐齐哈尔大学齐齐哈尔161006 中国科学院生态环境研究中心固体废弃物处理与资源化实验室北京100085

为揭示槽式堆肥过程中不同畜禽粪便堆肥理化性质的变化及其对植物毒性的影响,分别开展了以羊、牛、鸡、猪粪便与木屑为堆料、为期44 d的好氧槽式堆肥对比试验,采集了不同堆肥期的堆肥样品,测定了堆肥的pH、电导率(EC)、可溶性有机碳(DOC... 详细信息

为揭示槽式堆肥过程中不同畜禽粪便堆肥理化性质的变化及其对植物毒性的影响,分别开展了以羊、牛、鸡、猪粪便与木屑为堆料、为期44 d的好氧槽式堆肥对比试验,采集了不同堆肥期的堆肥样品,测定了堆肥的pH、电导率(EC)、可溶性有机碳(DOC)、硝氮(NO-3-N)、氨氮(NH+4-N)、全氮(TN)、碳氮比(C/N)、全磷(TP)、全钾(TK)、铜(Cu)、锌(Zn)含量及水堇的相对生长指数(RGI)和种子发芽指数(GI),并通过相关分析和线性回归拟合,分析了堆肥过程粪便对水堇种子植物毒性的影响机制.结果表明,槽式堆肥过程中,羊粪的高温期持续时间最长,牛粪其次,猪粪和鸡粪最短;堆肥结束时4种粪便均呈弱碱性.堆肥过程中猪粪和鸡粪的EC降低,其他粪便的EC变化幅度较小,各粪便的DOC、NH4^+-N含量降低,NO3^--N、TP、TK、Cu和Zn含量增加,牛粪和鸡粪的C/N逐渐降低,而猪粪和羊粪的C/N呈先升后降的趋势,羊粪和猪粪的TN含量下降,鸡粪和牛粪的TN含量缓慢上升.堆肥过程中4种粪便对水堇种子的植物毒性均降低,且RGI和GI升幅由高到低为:牛粪>羊粪>鸡粪>猪粪.相关分析表明,堆肥过程中羊粪的TP、Cu、Zn,牛粪的Zn、TK、TP、NO-3-N,鸡粪的NO-3-N、TN、Cu,猪粪的NO3^--N、TP、Zn、TK与RGI呈显著正相关(p堆肥的以上指标促进了植物的根伸长和种子发芽.但堆肥过程中羊粪的NH4^+-N、TN、DOC,牛粪的NH4^+-N、DOC、C/N、EC,鸡粪的C/N、EC、DOC,猪粪的NH4^+-N、DOC、EC与RGI呈显著负相关(p堆肥过程羊粪和牛粪的NH4^+-N,鸡粪的NO3^--N、Cu、C/N和EC,猪粪的NO3^--N和TK对水堇种子根伸长具有显著的影响,而羊粪的NH4^+-N和TK,牛粪的DOC、pH和EC,鸡粪Cu、TN和NO3^--N,猪粪的TK对水堇种子发芽具有显著的影响.以上对比研究结果可为不同畜禽粪便槽式堆肥处理和土地利用提供重要的理论依据和决策支持.

关键词：畜禽粪便槽式堆肥理化性质植物毒性水堇

奶牛粪便翻堆式与槽式堆肥过程气体排放规律及养分损失原位监测

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生态环境学报 2021年第2期30卷 420-429页

作者：巴士迪张克强杨增军李仲瀚渠清博农业农村部环境保护科研监测所天津300191

为探究奶牛粪便翻堆式与槽式堆肥过程中温室气体和氨气(NH_(3))排放规律及养分损失情况,采用原位监测的方法,通过静态采气箱和气体在线监测设备,分别对奶牛粪便翻堆式和槽式堆体开展为期36 d的气体监测。结果表明,翻堆式堆肥过程中甲烷(... 详细信息

为探究奶牛粪便翻堆式与槽式堆肥过程中温室气体和氨气(NH_(3))排放规律及养分损失情况,采用原位监测的方法,通过静态采气箱和气体在线监测设备,分别对奶牛粪便翻堆式和槽式堆体开展为期36 d的气体监测。结果表明,翻堆式堆肥过程中甲烷(CH_(4))、氧化亚氮(N2_(O))和NH_(3)排放主要集中于翻堆阶段;槽式堆肥过程中CH_(4)和NH_(3)排放主要集中于堆肥前期,N2_(O)排放则主要集中于堆肥中后期。堆体管理措施及物料特性显著影响堆肥气体的排放。翻堆式堆肥过程中翻堆对气体排放的影响大于堆肥理化因子如温度、含水率以及pH值;而槽式堆肥过程中,降低堆体的平均温度可同时减缓堆肥过程中CH_(4)、二氧化碳(CO_(2))和NH_(3)的释放。从养分损失来看,翻堆式和槽式堆肥过程中碳素总损失量分别占堆肥物料初始总碳含量(TC)的27.16%和21.53%,其中约80%以上的碳素损失来自CO_(2)-C。而堆肥过程中氮素总损失量分别占堆肥物料初始总氮含量(TN)的18.67%和13.44%,其中约80%以上的氮素损失来源于NH_(3)N。该研究表明,在保证堆体物料腐熟的前提下,降低翻堆频率可显著减缓翻堆式堆肥过程中温室气体和NH_(3)的排放;降低槽式堆肥堆体的温度可显著减少堆肥过程中CH_(4)、CO_(2)和NH_(3)的排放。该研究结果对于减少堆肥过程气态污染物排放和养分损失,提高堆肥效率具有重要的指导意义。

关键词：奶牛粪便翻堆式堆肥槽式堆肥温室气体氨气养分损失

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翻抛频率与混合比对鸡粪槽式好氧堆肥的影响

农业工程 2023年第7期13卷 35-41页

作者：刘祥李辉丁旻张嘉昊王飞跃俞恒查德翔中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 中机华丰(北京)科技有限公司北京100083

为了提高和改善槽式堆肥产品品质,研究影响槽式堆肥质量的因素,将鸡粪和辅料以一定比例混合作为研究对象,测定了3种混合比[鸡粪∶辅料(W/W),50∶50、60∶40和70∶30]的物料在3种不同翻抛频率(每12、24和36 h进行一次翻抛作业)的处理下... 详细信息

为了提高和改善槽式堆肥产品品质,研究影响槽式堆肥质量的因素,将鸡粪和辅料以一定比例混合作为研究对象,测定了3种混合比[鸡粪∶辅料(W/W),50∶50、60∶40和70∶30]的物料在3种不同翻抛频率(每12、24和36 h进行一次翻抛作业)的处理下总养分、含水率、温度和pH值4个堆肥品质指标的变化。分析和比较了在14 d的好氧堆肥过程中,堆肥物料品质指标的变化规律。结果表明,翻抛频率和混合比对堆肥品质指标有不同程度的影响。混合比对堆肥物料的总养分、含水率变化有极显著的影响(P堆肥物料含水率的变化有极显著影响(P堆肥后总养分含量提升最明显,理化性质稳定,有利于产出高品质的有机肥。

关键词：槽式堆肥好氧发酵鸡粪翻抛频率混合比

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不同堆肥方式对有机物料腐熟特征的影响

不同堆肥方式对有机物料腐熟特征的影响

作者：康家璐湖南农业大学

学位级别：硕士

为了比较不同类型农业有机废弃物在不同堆肥工艺条件下腐熟特征差异,本试验以畜禽粪便（猪粪、鸡粪）、农作物秸秆（稻草）和尾菜（包菜）作为堆肥原料,设置了条垛式堆肥和槽式堆肥两种堆肥方式,每种堆肥方式设置鸡粪—稻草—包菜（T1... 详细信息

为了比较不同类型农业有机废弃物在不同堆肥工艺条件下腐熟特征差异,本试验以畜禽粪便（猪粪、鸡粪）、农作物秸秆（稻草）和尾菜（包菜）作为堆肥原料,设置了条垛式堆肥和槽式堆肥两种堆肥方式,每种堆肥方式设置鸡粪—稻草—包菜（T1、T4）、猪粪—稻草（T2、T5）、鸡粪—稻草（T3、T6）3个相同处理,其中T1、T2和T3处理为条垛式堆肥,T4、T5和T6处理为槽式堆肥,研究了堆肥过程中物理指标、化学指标和生物指标的变化规律,以期为农业有机废弃物肥料化利用提供科学依据。主要结论如下:条垛式堆肥40d和槽式堆肥75d,各处理理化指标和生物学指标均有达到机肥国家标准（NY525-2012）要求。以鸡粪为主要原料的堆肥升温和维持高温的能力强于以猪粪为主要原料的堆肥,在畜禽粪便与秸秆堆肥时,添加尾菜能加速堆肥后期腐殖化过程,从而提高堆肥的稳定性。以鸡粪为主要原料的堆肥C/N下降幅度高于以猪粪为主要原料的堆肥。条垛式堆肥方式中,堆肥第40d,条垛式堆肥T2、T3处理C/N分别降低19.99%和23.56%;槽式堆肥方式中,T5、T6处理C/N分别降低15.25%和18.59%。在条垛式堆肥和槽式堆肥中,各处理TN和TOC含量呈下降趋势,TP和TK含量呈逐渐增加的趋势。在条垛式堆肥方式下,T1、T2、T3处理TN含量较初始堆肥时分别降低16.64%、19.99%和23.56%,TOC含量分别降低32.06%、25.57%和24.47%,TP含量分别提高11.43%、6.77%和12.36%,TK含量分别提高11.54%、13.53%和12.53%。在槽式堆肥方式下,T4、T5、T6处理TN含量较初始堆肥时分别降低15.77%、14.64%和12.81%,TOC含量分别降低28.60%、27.66%和29.02%,TP含量分别提高21.57%、11.21%和24.71%,TK含量分别提高16.05%、18.41%和15.49%。以猪粪为主要原料的堆肥中纤维素降解速度高于以鸡粪为主要原料的堆肥,添加尾菜能抑制堆肥中纤维素的降解。堆肥35d,T1、T2、T3处理纤维素降解率分别为19.42%、24.28%和30.24%,T4、T5、T6处理处理纤维素降解率分别为35.64%、31.47%和30.45%。在堆肥前期,以猪粪为主要原料的堆肥毒性低于以鸡粪为主要原料的堆肥,但在堆肥中添加尾菜能降低堆肥前期的毒性。堆肥35 d,T1、T2、T3处理的GI分别为93.33%、96.48%和91.17%。堆肥75 d,T4、T5、T6处理的GI分别为93.36%、89.52%和85.54%。堆肥产品对作物无毒。在相同的堆肥条件下,与槽式堆肥相比,条垛式堆肥升温快,高温期温度高,堆肥水分散失速率比快,C/N下降快,因此,条垛式堆肥比槽式堆肥腐熟时间短。

关键词：条垛式堆肥槽式堆肥畜禽粪便理化参数木质纤维素

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寒区条垛式和槽式堆肥过程的比较

寒区条垛式和槽式堆肥过程的比较

作者：郝莘政黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

以牛粪和草坪草为堆肥原料，通过比较在寒区普遍采用的条垛式和槽式两种堆肥过程在相同条件下的堆肥效果和堆肥过程中温室气体的排放情况，评价两种堆肥过程在寒区的应用效果，并通过分子生物学方法研究堆肥各时期微生物群落的变化，给... 详细信息

以牛粪和草坪草为堆肥原料，通过比较在寒区普遍采用的条垛式和槽式两种堆肥过程在相同条件下的堆肥效果和堆肥过程中温室气体的排放情况，评价两种堆肥过程在寒区的应用效果，并通过分子生物学方法研究堆肥各时期微生物群落的变化，给出适合寒区的、具有明显综合效益的堆肥模式。将条垛式堆肥处理堆置成顶部长宽分别为0.3m和0.15m，下底长宽为1.2m和1.5m，且高为0.71m的截面为梯形的堆体，槽式堆肥处理按铁制槽的尺寸堆置成长、宽、高分别为1.21m、1.00m、0.92m的堆体，两处理的重量均为560kg，监测两堆肥处理在堆肥化过程中的温度、pH、含水率、C/N、硝态氮、氨态氮、CO2和NH3的排放变化情况，结果如下：（1）条垛式堆体温度持续50℃以上为21d，槽式堆体温度随翻堆频率变化明显，只在第10d达到50.6℃，最终条垛式堆体在第30d降到室温，而槽式堆体在第35d后下降接近室温，在相同处理条件下，条垛式堆肥的堆肥周期比槽式堆肥短。（2）通过对条垛式堆肥进行生物多样性分析，除腐熟期外，其他各时期中细菌均有较多菌属种类出现，且各时期菌属差异大。堆肥原料中存在Alkaliflexus、Gilvibacter、Blautia、Sphingobacterium、 Saprospira、 Peptostreptococcaceae、 NitratireductorCohnella、Sedimentibacter、 Sporobacter、 Thermolithobacter、 Luteimonas、 Lautropia、 Truepera、Cryomorpha、Arcobacter、Phycisphaera、Melioribacter、Gracilimonas。升温期时，堆体中存在Alkaliflexus、Gilvibacter、Blautia、Ohtaekwangia、Persicitalea、Algoriphagus、Saprospira、Peptostreptococcaceae、Nitratireductor、Streptomyces、Paludibacter、Thauera、Pusillimonas、Iamiaceae、Luteimicrobium、Alistipes、Wandonia，高温期堆肥中存在的种属有Alkaliflexus、Gilvibacter、Ohtaekwangia、Sphingobacterium、Persicitalea、Niastella、Nitratireductor、Anoxybacillus、Gemmatimonas，腐熟期时堆肥中所能检测到的菌属只有Alkaliflexus、Ohtaekwangia和Microbacterium。其中升温期、高温期和腐熟期所特有的优势菌属分别为Gilvibacter、Ohtaekwangia和Niastella。只在升温期能检测到的菌属有Algoriphagus、Streptomyces、Paludibacter、Thauera、Pusillimonas、Iamiaceae和Luteimicrobium，只在高温期能检测到的菌属有Anoxybacillus和Gemmatimonas，腐熟期的独有菌属为Microbacterium。堆肥各时期能检测到的真菌菌属有Zopfiella、Scytalidium、Cercophora、Scedosporium、Trichosporon和Clavulina，其中原料中检测到Zopfiella、Cercophora和Scedosporium，升温期中检测到Scytalidium、Trichosporon和Clavulina，高温期中检测到Scytalidium和Trichosporon。只在原料中检测到Cercophora和Scedosporium的存在，Clavulina仅存在于腐熟期。（3）堆肥结束时，条垛式和槽式堆肥过程的水分损失率分别为56.3%和12.8%，条垛式堆肥过程中有机质和硝态氮含量分别比槽式堆肥中高37.0%和25.9%，条垛式和槽式堆肥过程的全氮损失率分别为4.9%和6.6%，堆肥结束时，条垛式和槽式堆肥过程的C/N分别为18.4和20.0，条垛式堆肥腐熟效果优于槽式堆肥。（4）在整个堆肥过程中，通过测定堆体排放CO2和NH3量得知。截至到第60d条垛式堆肥和槽式堆肥总CO2排放量分别为514.5mL和465.4mL，条垛式堆肥和槽式堆肥总NH3排放量分别为116.9mL和24.8mL。条垛式堆肥排放的CO2和NH3总量分别为槽式堆肥的1.1倍和4.7倍。（5）选定有机质含量为有机肥的品质参考，按国内有机肥价格为500-1000元/t，按折中价800元/t计算，本试验中条垛式堆肥和槽式堆肥产品的价值分别为195.4和170.7元。条垛式和槽式堆肥化过程中产生的CO2总量分别为1.02×10-

关键词：条垛式堆肥方式槽式堆肥微生物区系氮素温室气体 NH3

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翻堆覆盖工艺及季节对槽式堆肥的影响

翻堆覆盖工艺及季节对槽式堆肥的影响

作者：刘方河南农业大学

学位级别：硕士

为了解翻堆频率与覆盖工艺对堆肥过程的影响,并找出最佳堆肥工艺条件,分别在夏季和冬季开展了不同翻堆频率和覆盖条件的槽式高温堆肥试验,经过对多个理化指标和腐熟度指标进行测定和方差分析,结论如下: 夏季堆肥结果表明:不同翻堆频... 详细信息

为了解翻堆频率与覆盖工艺对堆肥过程的影响,并找出最佳堆肥工艺条件,分别在夏季和冬季开展了不同翻堆频率和覆盖条件的槽式高温堆肥试验,经过对多个理化指标和腐熟度指标进行测定和方差分析,结论如下: 夏季堆肥结果表明:不同翻堆频率和覆盖条件的6个处理都基本达到了无害化标准,各处理50℃以上的高温期均持续了11d以上,最终堆肥产品的EC值都在2.14 m?·cm-1以下,发芽率都在52.27 %以上。翻堆显著提高了堆肥过程中物料体积下降速度和TOC降解率,加快了腐熟进程,缩短了堆肥时间,且显著提高了堆肥产品的发芽率,降低堆肥对植物的毒害性。但翻堆同时带来大量氨气排放,显著增加了氮素损失率。在物料干重、含水率、EC方面翻堆未带来显著影响。覆盖显著减少了氨气损失,但同时覆盖也显著降低了TOC降解率和堆肥产品腐熟度试验中的生物发芽率,减缓了堆肥腐熟速度。覆盖对含水率、物料干重、体积、pH、EC方面无显著影响。冬季堆肥结果表明:不同翻堆频率和覆盖条件的6个处理都基本达到了无害化标准。各处理50℃以上的高温期均持续了26d以上,最终堆肥产品的EC值都在1.77 m?·cm-1以下,发芽率都在65.60 %以上。翻堆极显著降低了高温期物料含水率,极显著提高了物料减量率、TOC降解率以及堆肥产品的生物发芽率,极显著地降低物料EC,优化了堆肥质量。其中翻堆频率高的处理发芽率明显偏高。但同时翻堆极显著增加了氨气排放和氮素损失,氨气排放量随翻堆次数的增加显著上升。翻堆对物料pH无显著影响。覆盖显著减少了氨气排放量,有利于防止氮素过多损失,覆盖对含水率、干重、体积、pH、EC、TOC、GI方面无显著影响。综合环境和经济因素,建议夏季槽式堆肥的最佳方案是不覆盖并每周翻堆一次。建议冬季槽式堆肥的最佳方案是覆盖并每周翻堆一次。通过对两个季节堆肥效果的比较发现,冬季堆肥较夏季物料减量化明显,其中物料干重和体积降低率比夏季分别高了6.90 %,3.91 %。夏季高温期平均持续了33天,冬季高温期较长,平均持续了37天。冬季因高温期持续时间长,TOC降解率偏高,夏季因翻堆次数多,NH3-N排放量大,TN损失率高于冬季。夏季各处理最终发芽率平均高于冬季。

关键词：槽式堆肥翻堆频率覆盖理化性质腐熟度

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全自动链板式翻抛机在养鸡场堆肥中的应用

农业机械 2019年第8期 101-104页

作者：李俊慧赵景华边远赵明杰梁浩张雪立汪洋吴德胜中国农业机械化科学研究院

重点介绍了全自动链板式翻抛机的技术特点、工作原理、技术参数和适用特点,并结合在养鸡场的具体应用,以链板式翻抛机配置为中心,提出了适合鸡粪物料特性的槽式堆肥发酵工艺设计方法以及堆肥过程主要参数的控制要求。采用链板式翻抛机... 详细信息

重点介绍了全自动链板式翻抛机的技术特点、工作原理、技术参数和适用特点,并结合在养鸡场的具体应用,以链板式翻抛机配置为中心,提出了适合鸡粪物料特性的槽式堆肥发酵工艺设计方法以及堆肥过程主要参数的控制要求。采用链板式翻抛机进行高效堆肥将为我国规模化养鸡场处理鸡粪和资源化利用生产有机肥提供一种经济适用的新模式,值得推广实践。

关键词：链板式翻抛机养鸡场鸡粪槽式堆肥

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寒区条垛式和槽式堆肥工艺的比较研究

黑龙江八一农垦大学学报 2016年第1期28卷 68-72页

作者：王长虹王国兴晏磊王彦杰高亚梅王伟东黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院大庆163319

条垛式堆肥和槽式堆肥属于开放式堆肥系统,被广泛应用于畜禽粪便的堆肥中。为了筛选出适合寒区的堆肥模式,比较了寒区普遍采用的条垛式和槽式堆肥的堆肥效果和堆肥化过程中温室气体排放。结果显示,在相同翻堆条件下,条垛式堆肥和槽式堆... 详细信息

条垛式堆肥和槽式堆肥属于开放式堆肥系统,被广泛应用于畜禽粪便的堆肥中。为了筛选出适合寒区的堆肥模式,比较了寒区普遍采用的条垛式和槽式堆肥的堆肥效果和堆肥化过程中温室气体排放。结果显示,在相同翻堆条件下,条垛式堆肥和槽式堆肥的堆体温度分别在第2 d和第10 d达到50℃,维持时间分别为22 d和1 d。堆肥初始C/N为25∶1,堆肥结束,C/N分别为18.4∶1和20.0∶1。条式堆肥CO2的排放量与槽式堆肥相差不大,但是NH3的排放量约为槽式堆肥的4倍。从腐熟度和营养含量角度比较,条垛式堆肥效果优于槽式堆肥。

关键词：牛粪条垛式堆肥槽式堆肥温室气体寒区