翻堆覆盖工艺及季节对槽式堆肥的影响

论文摘要

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。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 有机固体废弃物概况
• 1.1.2 有机固体废弃物的处理现状
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 堆肥技术的概念和反应原理
• 1.2.2 堆肥过程的主要影响因子
• 1.2.3 堆肥腐熟度评价指标
• 1.2.4 翻堆工艺对堆肥过程的影响研究进展
• 1.2.5 覆盖工艺对堆肥过程的影响研究进展
• 1.2.6 不同季节堆肥技术的研究进展
• 2 引言
• 2.1 研究意义
• 2.2 研究内容
• 3 材料与方法
• 3.1 供试材料
• 3.2 试验场地和试验装置
• 3.3 试验设计与方法
• 3.3.1 夏季槽式堆肥方案设计和取样方法
• 3.3.2 冬季槽式堆肥方案设计和取样方法
• 3.4 测定指标和方法
• 3.5 数据分析方法
• 4 结果与分析
• 4.1 翻堆频率和覆盖工艺对夏季槽式堆肥的影响
• 4.1.1 对物理性质的影响
• 4.1.1.1 物料表观
• 4.1.1.2 含水率
• 4.1.1.3 物料干重和堆体体积的减量化
• 4.1.1.4 温度
• 4.1.2 对化学性质的影响
• 4.1.2.1 pH
• 4.1.2.2 EC
• 4.1.2.3 总有机碳
• 4.1.2.4 NH3 排放和总氮损失
• 4.1.3 对生物学性质的影响
• 4.2 翻堆频率和覆盖工艺对冬季槽式堆肥的影响
• 4.2.1 对物理性质的影响
• 4.2.1.1 物料表观
• 4.2.1.2 含水率
• 4.2.1.3 物料干重和堆体体积的减量化
• 4.2.1.4 温度
• 4.2.2 对化学性质的影响
• 4.2.2.1 pH
• 4.2.2.2 EC
• 4.2.2.3 总有机碳
• 4.2.2.4 NH3 排放和总氮损失
• 4.2.3 对生物学性质的影响
• 4.3 夏季和冬季槽式堆肥效果的比较及堆肥工艺的优化组合
• 4.3.1 不同季节堆肥效果的差异
• 4.3.2 堆肥工艺优化组合分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• Abstract