發(fā)布時間：2018-04-25 20:42

  本文選題：堆肥 + 過磷酸鈣��； 參考：《中國農業(yè)大學》2017年博士論文

【摘要】：高溫堆肥是實現(xiàn)畜禽糞便無害化和資源化處理最有效途徑,但畜禽糞便含氮量高,C/N比低,發(fā)酵過程中氨氣、溫室氣體等有害氣體產生量大,對環(huán)境污染較為嚴重。因此針對低C/N比物料,如何控制堆肥發(fā)酵過程中,既能原位控制豬糞堆肥碳、氮損失又能減少NH3和CH4、N_2O、ＣO2三種溫室氣體的排放,一直是堆肥工藝研究的重點。本論文在過去添加過磷酸鈣能有效減排有害氣體研究的基礎上,對添加高量過磷酸鈣肥料(物料干重10%-30%,濕重4%-12%)對污染氣體減排和提高堆肥產量的影響,過磷酸鈣肥料不同組分包括磷酸二氫鈣、硫酸鈣以及游離酸對有機質降解影響,以及過磷酸鈣減少有機質降解的主要原因進行了系統(tǒng)研究。主要研究結果如下:(1)添加物料干重10%以上(濕重4%以上)的過磷酸鈣可以顯著降低堆肥過程中NH3、C02、CH4和N_2O的排放,增加堆肥產品中30%總碳含量以及40%總氮含量。添加量為14%-26%時,會縮短堆肥時間并減少有機質降解并且不會影響堆肥達到腐熟和無害化,但不同添加量處理減排效果差異不顯著。堆肥生產中,應綜合考慮經濟成本和堆肥產品養(yǎng)分配比,選擇合適的添加比例。(2)過磷酸鈣主要組分中Ca(H_2PO_4)_2是造成堆肥升溫期過程減緩,縮短堆肥高溫持續(xù)時間的主要原因。Ca(H2PO_4)2會減弱并延長堆肥有機質的好氧降解,但并不表現(xiàn)為有毒性;過磷酸鈣中存在的游離磷酸和硫酸會促進木質纖維素的降解,而CaSO_4對有機質降解影響不大。從組分間相互影響的角度看,酸會加劇Ca(H2PO_4)2對豬糞堆肥體系的干擾作用,導致有機質降解受到抑制;CaSO_4在去酸的情況下能減緩Ca(H2PO_4)2對堆肥有機質降解的影響,但在有酸的情況下,則會加劇Ca(H2PO_4)2對堆肥體系造成的不利影響,起強烈的抑制效果。(3)pH對堆肥有機質降解存在明顯的影響,但PO_43-表現(xiàn)出的限制作用更強。本研究中添加高量過磷酸鈣提高堆肥物料EC值和NH4+-N濃度對整個堆肥過程有機質降解的影響不顯著。(4)豬糞堆肥中,酸、堿都能顯著促進粗脂肪的降解,木質纖維素降解受PO_43-的影響要強于H+,其中纖維素降解受影響程度最大。不同pH條件下PO_43-對木質纖維素降解的影響表現(xiàn)形式不一,其中酸性條件下PO_43-對纖維素、半纖維素和木質素降解的影響主要集中在高溫期前2周,堿性條件下整個堆肥過程PO_43-對木質纖維素的降解都有限制作用,其中對纖維素降解的限制影響主要集中在降溫期和腐熟期。pH低時會加強PO_4~(3-)對有機質降解的抑制作用。(5)PO_4~(3-)對豬糞堆肥氮素損失的控制主要表現(xiàn)在限制NH4+-N向NH3的轉化。pH對PO_43-的固氮作用影響顯著,酸性條件下PO_43-對NH4+-N的吸附能力強,并且PO_4~(3-)的固氮作用要強于H+;堿性環(huán)境中,PO_43-對NH4+-N的吸附能力大幅減弱,無明顯固氮效果。PO_43-無論在酸性還是堿性條件下都會促進N_2O的排放,降低物料pH和PO_43-的添加都是促進N_2O排放的因素,但其影響機理和產生途徑存在差異。本研究通過對高添加量過磷酸鈣在堆肥中的應用,認為在堆肥生產和畜禽養(yǎng)殖場廢棄物處理中可以利用過磷酸鈣肥料作為調節(jié)堆肥養(yǎng)分水平、降低有害氣體排放同時提高堆肥產量的有效手段。過磷酸鈣中主要成分磷酸二氫鈣和游離酸在控制堆肥氨氣和溫室氣體排放上起主要貢獻。本研究對推進中小型養(yǎng)殖企業(yè)廢棄物處理和揭示磷酸鹽對碳、氮代謝影響機理都具有重要意義。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) Ca ( H2PO _ 4 ) 2 can decrease the amount of NH3 , CO2 , CH4 and N2O in composting process . The main reason for reducing organic matter degradation is that Ca ( H2PO _ 4 ) 2 can decrease the effect of Ca ( H2PO _ 4 ) 2 on the degradation of organic matter in composting process . The effects of PO _ 4 ~ ( 3 - ) on the degradation of N _ 2O are mainly concentrated in the period of temperature reduction and decomposition .

【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S141.4;X713

【參考文獻】

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本文編號：1802885