堆肥科學(xué)與技術(shù)-第五章-資料下載頁
2025-01-19 00:15本頁面
【正文】 加并且會(huì)以滲濾液的形式淋溶流失 。 ? Kizchmann（ 1985） 報(bào)道 ， 未覆蓋糞堆通過滲液可使 N素?fù)p失 10%~14%。 Christrensen （ 1983） 報(bào)道 ， 生活垃圾堆肥通過滲濾液損失總氮達(dá) 7%~16%。 ? 不同堆肥化工藝 、 不同原料 、 不同過程和條件等都會(huì)影響堆肥化過程氮素的轉(zhuǎn)化 ， 但對(duì)于高溫好氧堆肥化過程 ， 氮素的轉(zhuǎn)化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性 。 ? 在堆肥化初期 ， 與其他形態(tài)氮素相比 ， NH4+N呈增加趨勢(shì) 。 高溫期 ， 由于硝化細(xì)菌被抑制 ， 此時(shí)期主要以NH4+N為主 ， 堆肥化后期急劇下降 。 硝態(tài)氮主要在堆肥后期出現(xiàn) ， 高溫期不出現(xiàn) NO3N。 成品堆肥中氮素主要以有機(jī)態(tài)形式存在 。 三、影響堆肥化過程氮素?fù)p失的因素 ? 堆肥材料 、 堆肥環(huán)境條件 、 調(diào)理劑對(duì) NH3的吸附性能以及微生物的種類等 ， 都會(huì)影響堆肥過程中氮素轉(zhuǎn)化 。 畜禽糞便堆肥化過程氮素?fù)p失是一個(gè)普遍的問題 。 堆肥化過程中 ， 影響 NH3的形成和氮素?fù)p失的因素主要有：溫度 、 pH、通風(fēng)量 、 C/N、 微生物活動(dòng)以及添加劑等 。 溫度 ? 在堆肥的高溫時(shí)期 ， 在這個(gè)階段銨態(tài)氮會(huì)快速積累 ，從而使 pH值提高 ， 如有過量的有效氮就會(huì)以氨的形式釋放出來 。 一般堆肥化都是高溫堆肥 ， 55℃ ~60℃ 微生物的生物量和種類最為豐富 ， 降解速率最大 ， 這個(gè)時(shí)期氮素?fù)p失率也大 。 ? 不同環(huán)境條件下堆肥過程中 NH3釋放量也有不同 ， 如在低溫的冬季和高溫的夏季堆肥時(shí) NH3的釋放量有明顯差別 ， 夏季釋放量大 ， 而冬季堆肥 NH3釋放量小 。 pH值 ? Nakasaki（ 1993） 研究了控制 pH值能極大的加快反應(yīng)速率 ， 可避免反應(yīng)引起的臭味問題；微生物增長(zhǎng)速率和蛋白質(zhì)分解速率在 pH值為 7~8時(shí)最佳 ， 而葡萄糖分解速率在 pH為 6~9時(shí)最佳 。 一般堆肥化原料的 pH值在中性條件下堆制效果較好 。 ? 當(dāng) pH≥8時(shí) ， 在高氮混合物中 ， 銨鹽向氨氣轉(zhuǎn)化 ， 以造成氮素的損失 。 當(dāng) pH值在 5~6之間時(shí)保氮效果好；在6~7之間次之；呈堿性時(shí)不利于保氮 。 C/N比 ? 碳和氮的變化是影響堆肥化過程氮素轉(zhuǎn)化的重要因素之一 。 ? 堆肥物料碳氮比的變化在堆肥中有特殊意義 ， 在微生物的新陳代謝和細(xì)胞物質(zhì)的合成中需要大量的營(yíng)養(yǎng)元素和微量元素 ， 如碳 、 磷 、 鉀 、 氮 、 錳 、 鎂 、 銅和鈣等 。 碳在微生物新陳代謝過程中約有 2/3變成二氧化碳而被消耗掉 ， 1/3用于細(xì)胞質(zhì)的合成 ， 所以一部分碳被稱為微生物的能源 ， 而氮主要用于細(xì)胞原生質(zhì)的合成 。 ? 堆肥過程中最佳 C/N比為 25~35。 若 C/N比超過 40， 可供消耗的碳素多 ， 氮素養(yǎng)料相對(duì)缺乏 ， 細(xì)菌和其他微生物的生長(zhǎng)受到限制 ， 有機(jī)物分解速度慢 ， 堆肥化過程長(zhǎng) 。 如初始 C/N比高容易導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品的 C/N比過高 ，這種堆肥施入土壤后 ， 將與作物爭(zhēng)氮 ， 影響作物生長(zhǎng) ，若 C/N比低于 20， 可供消耗的碳素少 ， 氮素相對(duì)過剩 ，則氮極易變成氨態(tài)氮而揮發(fā) ， 導(dǎo)致氮素營(yíng)養(yǎng)大量損失 。 水分 ? 堆肥合適的水分含量應(yīng)保持在 50%~60%。水分的含量不但影響著堆肥化過程中微生物的生長(zhǎng)與繁殖 ， 而且對(duì)堆體的孔隙率有較大的影響 。 通風(fēng)供氧量 ? 為微生物的活動(dòng)提供足夠的氧氣 ， 同時(shí)將堆積層中由于微生物呼吸作用釋放的二氧化碳吹出 ， 同時(shí)帶走了堆體內(nèi)的氨氣；去除過多水分；調(diào)節(jié)堆肥的溫度 ， 在堆肥的后期 ， 可降低溫度和稀釋臭味 。 通氣量不足或通氣不均勻會(huì)造成局部厭氧環(huán)境 ， 反硝化作用占主要地位 ， 使氮素以 N2的形式損失 。 Szanto等 （ 2022） 通過研究豬糞和稻草的好氧堆肥得出 ， 堆肥物料中凱氏氮的變化同其他自變量相比與通氣量和堆肥時(shí)間最相關(guān) 。 ? 影響堆肥化過程氮素轉(zhuǎn)化的因素有很多 ， 其中 C/N比是堆肥過程一個(gè)重要的影響因素 。 但是其他因素也會(huì)在適當(dāng)?shù)臈l件下轉(zhuǎn)化成主要的影響因子 。 許多因素如濕度 、 溫度 、pH、 翻堆或攪拌以及通氣量等都會(huì)通過影響 NH3/NH4+平衡 ，進(jìn)而在堆肥進(jìn)程中影響 N素以 NH3的形式揮發(fā) 。 所以 ， 在進(jìn)行氮素?fù)p失控制時(shí)必須是在條件控制的基礎(chǔ)上 ， 全面考慮各因素的影響率 ， 再綜合考慮控制方案 ， 以達(dá)到最佳控制效果 。 ? P. Bueno等 （ 2022） 通過對(duì)堆肥中環(huán)境因素以及物料特性的變化對(duì)堆肥 N素?fù)p失影響的研究 ， 構(gòu)建了合理的公式用以計(jì)算各變量對(duì)堆肥中 N素轉(zhuǎn)化的影響 。 ? NL表示 N素的損失 （ %） ； t、 A、 M、 P分別表示堆肥時(shí)間 、 通氣量 、 濕度和物料顆粒大小 。 ? 公式計(jì)算值與其所做實(shí)驗(yàn)真是得數(shù)誤差在 10%。 在他的研究中最小的 N素?fù)p失發(fā)生在濕度 40%， 物料顆粒 1 cm，適當(dāng)?shù)耐饬? L/min kg。 MPAPMtPMNL22????四、氮素?fù)p失控制的其他研究 ? 原料性質(zhì)的調(diào)節(jié) ? 外源添加劑 原料性質(zhì)的調(diào)節(jié) ? 堆肥氮損失與初始原料性質(zhì)有很大關(guān)系 ， 主要有原料組成 、 C/N、 水分 、 pH值等 。 ? 利用新鮮雞糞堆肥通過氨揮發(fā)有 17%的氮素?fù)p失 ， 而一般的雞糞氮素?fù)p失幾乎達(dá)到 60%。 ? 利用不同碳含量的物質(zhì)添加到家庭廢棄物中聯(lián)合堆肥時(shí)發(fā)現(xiàn) ， 59天堆肥后添加干草的堆肥氮素?fù)p失率為43%~62%， 添加泥炭和秸稈的堆肥氮素?fù)p失最少 ，而添加廢紙的堆肥最高 ， 不添加干草 （ 碳源物質(zhì) ） 堆肥的氮素?fù)p失達(dá)到 70%。 ? 研究雞糞堆肥的初始物料不同的 C/N比值 （ 2 30） 和翻堆周期 （ 2d、 4d、 6d） 對(duì) N素?fù)p失的影響發(fā)現(xiàn) ， 其中翻堆周期 2d時(shí)氣體交換過大促進(jìn) NH3揮發(fā) ，翻堆周期 6d會(huì)導(dǎo)致氣體交換量不夠造成厭氧條件微生物產(chǎn)生大量 H2S和 NH3使 N素?fù)p失； C/N比值過低使物料多孔性下降氣體供應(yīng)不足造成厭氧條件 ， 而 C/N比值過高使物料多孔性增加氣體交換量增大促進(jìn) NH3揮發(fā)使 N素?fù)p失 。 外源添加劑 ? 1. 物理添加劑 ? 2. 化學(xué)添加劑 ? 3. 微生物菌劑
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