猪场废弃物强制通风静态仓堆肥系统的试验研究

通过组织5个猪场废弃物堆肥试验，度量温度、表观性状、体积、重量损失、全氮、全磷、大肠杆菌值、蛔虫卵杀灭率和发芽指数等指标，检验了开发的强制通风静态仓堆肥系统的性能。结果表明，除起始含水率为80％试验堆体因起始含水率过高导致发生厌氧反应外，其余4个堆体均实现堆肥无害化、减量化、稳定化和资源化的处理目标；堆肥温度维持50℃以上5—7d，或55℃以上3d是大肠杆菌值达到国家粪便无害化卫生标准的必要条件；堆肥过程能有效脱除堆料的生物毒性，后腐熟阶段是必需阶段；氮、磷、钾等主要营养元素在堆肥前后呈现“浓缩效应”。因此，堆肥化能提高猪场废弃物肥效和利用价值。     

环境温度对污泥堆肥过程的影响

在不同的环境温度下,采用强制通风静态污泥堆肥中试实验系统进行了五种调剂的污泥堆肥实验。结果表明：环境温度对污泥堆肥过程的堆体温度有影响。在寒冷的冬季（气温范围为－15－5．0℃,平均气温为－5．1℃）,污泥堆肥的堆体中层温度能顺利达到温度（60℃）,并能保持一段高温期（约9d),堆肥产品达到了无害化国家标准,在污泥堆肥过程,不必对堆料的pH值进行调整。     

环境温度对污泥堆肥过程的影响

在不同的环境温度下 ,采用强制通风静态仓污泥堆肥中试实验系统进行了五种调理剂的污泥堆肥实验。结果表明 :环境温度对污泥堆肥过程的堆体温度有影响。在寒冷的冬季 (气温范围为 -1 4～ 5.0℃ ,平均气温为 -5.1℃ ) ,污泥堆肥的堆体中层温度能顺利达到设定温度( 60℃ ) ,并能保持一段高温期 (约 9d) ,堆肥产品达到了无害化国家标准。在污泥堆肥过程 ,不必对堆料的 pH值进行调整。     

堆肥系统的通风设计

对堆肥系统的两种不同风机选型方法及计算结果进行了比较.根据计算结果,方法二所选风机的风量、风压和功率都大于方法一所选的风机.对于堆肥系统,目前常用的风机选型方法为方法二.污泥堆肥中试的结果初步表明:方法二所选风机的风量偏大,而方法一所选风机的风量比较适宜.     

堆肥系统的通风设计

对堆肥系统的两种不同风机选型方法及计算结果进行了比较。根据计划结果,方法二所选风机的风量、风压和功率都大于方法一所选的风机。对于堆肥系统,目前常用的风机选型风机的风量比较适宜。     

污泥堆肥的通风及控制技术

污泥堆肥是处理和处置污水处理厂的副产物－污泥的一种有效手段,作为控制氧含量的通风系统在好氧堆肥过程中起着至关重要的作用,通风系统及其控制技术已成为堆肥工艺研究的主要内容之一     

新型堆肥装置设计及其应用研究

根据城市生活垃圾的特点和性质,利用物料平衡和热力学原理进行好氧堆肥实验装置的设计,并对堆肥发酵仓容积的确定和配套辅助设备进行了研究,得出当堆肥装置直径小于225m时,需采取保温措施。通过强制通风静态仓式堆肥小试实验进行的城市生活垃圾堆肥结果表明,通过30℃及以上的水浴加热,可实现固体废物的堆肥化。     

生活垃圾仓式静态好氧发酵供风系统工艺设计

生活垃圾堆肥厂的核心——发酵系统对堆肥产品的质量和成本起着决定性的作用,所以其设计显得至关重要。结合多年的科研及工程实践经验,就垃圾仓式静态好氧发酵供风系统工艺设计中供风形式、方式选择,风量、风压计算以及供风控制形式选择等几个关键部分做了详细介绍。     

餐厨垃圾和绿化废弃物换向通风好氧堆肥

以某高校餐厨垃圾和绿化废弃物为原料,利用一种换向通风的堆肥降解装置对其进行好氧堆肥处理,研究了2个进气温度(35℃、45℃)和3个通风速率(1.5、2.5和4 m3/h)6个处理组对堆肥原料理化性质(堆体温度、含水率、pH值、有机质含量、C/N、种子发芽指数)的影响。餐厨垃圾和绿化废弃物进行15 d好氧堆肥后,pH值上升到7左右,有机质含量达到20%~80%,C/N都降到20以下,种子发芽指数均大于50%。经过1个月腐熟,其含水率≤30%。上述指标符合有机肥料标准(NY525-2011)的要求,该堆肥产物可用于园林绿地,具有显著的经济效益和生态效益。本研究结果表明,将城市餐厨垃圾和绿化废弃物混合后进行好氧堆肥是废弃物处理的高效工程,具有良好的发展前景。     

蔬菜废弃物混合堆肥过程中百菌清和都尔的降解规律

以蔬菜废弃物为原料,研究了杀菌剂百菌清和除草剂都尔在堆肥过程中的降解特征。结果表明,高温好氧堆肥处理可有效去除蔬菜废弃物中残留的百菌清及都尔。堆肥过程中,百菌清的降解规律符合一级动力学模型,在50℃条件下,其半衰期为1.10 h;都尔降解速率较为缓慢,经15 d,其降解率为94%（c0=10 mg·kg-1）。都尔、百菌清及其降解产物对堆肥系统中的微生物具有抑制作用,在添加量为10~105 mg·kg-1时,微生物活性抑制明显,堆肥周期延长。     

山羊粪污颗粒静态好氧堆肥过程的生物强化

对山羊粪便颗粒进行了理化表征,发现其外表致密内芯多孔的结构特点,且其总体C/N比为25.69~27.88,适合直接堆肥,提出采用生物接种破坏表层,强化堆肥进程的思路.研究结果表明,生物接种可以大大强化堆肥过程中的生化反应进程,缩短堆肥发酵周期.产物中N、P含量随着生物接种量的增加而增大.当以VT-1000菌剂按10 mL/kg干物质接种时,堆体温度在2 d内就达到50℃,在高温期50~60℃维持7 d以上,其堆肥腐熟后物料TN、TP分别增加0.70%和1.59%,其C/N<15,更趋于稳定化,且最终产物中粪大肠菌群数<3个/g,未检验出蛔虫卵,实现了无害化处理.     

生物表面活性剂在城市污泥静态强制通风好氧堆肥中的作用

采用静态强制通风好氧堆肥模式对城市剩余污泥进行堆肥降解,并研究了生物表面活性剂鼠李糖脂对堆肥过程的作用。结果表明,堆肥过程中,添加了质量分数为0.015%鼠李糖脂溶液堆制处理和空白对照堆制处理的堆温变化都明显呈现出中温期0～5 d、高温期6～12 d和降温期13～28 d 3个阶段。实验组比空白组的堆体升温快、高温期持续时间长、堆体的含水率高。鼠李糖脂的添加,使实验组的微生物数量高于空白组。添加鼠李糖脂的堆体和空白堆体的种子发芽指数(GI)在堆肥结束时分别为53.70%和50.80%,说明鼠李糖脂促进了堆肥的腐熟,但由于相对浓缩效应,堆肥产品的重金属含量略高于空白堆体。生物表面活性剂的介入促进了堆肥中木质纤维素的初步降解。研究表明,添加鼠李糖脂能够改善堆肥处理的微环境,促进有机质降解和堆肥的腐熟。     

Optimal operating parameters in the composting of swine manure with wastepaper

Abstract

A series of experiments were conducted to determine the optimal conditions for composting of swine manure and wastepaper. The aeration rate and mixing ratio were the variables investigated. In the first study (Study‐1), four experiments each with the same mixing ratio but a different aeration rate were carried out. In the second study (Study‐2), different mixing ratios were investigated, each however with the same aeration rate which was found to be optimal from Study‐1. Composting efficiencies were evaluated on the temperature profile and the reduction of C/N ratio. From the aeration rates of 200, 500, 1000, and 1500 mL/min.kg_vs that were evaluated, the aeration rate of 500 mL/min.kg_vs and higher showed good results. In Study‐2, where the initial C/N ratios were 20, 25, 30, and 35 respectively, the C/N ratio of 30 was found to be optimal. In conclusion, the composting of swine manure with the amendment of wastepaper was best carried out at the aeration of >500 mL/min.kg_vs and C/N ratio of 30.     

投加方式和通风速率对脱水污泥堆肥效果的影响

为了在降低能耗的前提下获得更高的污泥堆肥效率和提高堆肥产品质量,利用梨形筒式好氧堆肥反应器,设置2种物料投加方式和3种通风速率,研究堆肥过程中温度、含水率、总氮以及发芽指数（GI）的变化特性。结果表明,与间歇式堆肥相比,连续式堆肥可以显著提高堆体温度和堆体腐熟度,降低堆体含水率及缩短腐熟期,但氮素损失也显著增大（P-1的连续式堆肥,堆体维持高温时间最长,且最终温度稳定在较高温度47～48 ℃,堆末含水率最低,氮素损失处于三者的中间水平,腐熟期最短。综合分析,在通风速率为1.95 L·min-1的连续运行方式下,梨形筒式反应器用于污泥稳定高效堆肥是可行的。     

通风速率对烟草废料堆肥腐熟及元素变化影响

以烟草废料为原料堆肥,设置不同的通风速率,通过对堆肥中温度、营养元素和腐殖质等指标变化的研究,揭示了通风速率对堆肥腐熟和主要元素变化的影响。结果表明,通风速率为0.1和0.2 m3/(h·m3)的处理的高温期持续时间在5 d以上,满足堆肥无害化卫生标准要求,堆肥积温以0.2 m3/(h·m3)的处理最高;堆肥结束时,通风速率为0.2和0.3 m3/(h·m3)处理的总碳含量降低率、总氮含量增加率及NO3--N含量增幅均强于0.1 和0.4 m3/(h·m3)的通风处理,且两处理的NH4+-N含量至堆肥结束时降至400 mg/kg阈值以下;通风速率为0.2 m3/(h·m3)的处理的终产品的腐殖化质数为1.91,达到腐熟阈值1.90。综合以上结果表明,0.2 m3/(h·m3)的通风速率较适于烟草废料堆肥腐熟和营养转化。     

广州市生活垃圾高温有氧静态堆肥的生命周期分析

运用生命周期分析(LCA)方法,对广州市生活垃圾高温有氧静态堆肥系统进行分析,计算出全生命周期的资源消耗和环境影响潜值,同时与垃圾焚烧典型工艺的LCA数据进行对比。结果表明,堆肥处理的环境影响负荷为0.023PET90,资源消耗系数为9.238mPET90。环境影响类型中光化学臭氧合成造成的影响最大,占环境总影响的43.8%。与焚烧处理方式相比,高温有氧静态堆肥的环境总影响较小,环境影响负荷相比于焚烧减少20.3%,在降低酸化的影响方面有较为显著的作用。     

外源MnO2和儿茶酚对猪粪好氧堆肥氨挥发与氮素形态转化的影响

为探究儿茶酚与MnO₂的添加对强化堆肥腐殖化及氮素保留效果的影响,以猪粪与木屑为堆肥原材料,分别设置对照组 (CK,儿茶酚与MnO₂质量分数均为0%),实验组 (T1,儿茶酚0%与MnO₂ 1%;T2,儿茶酚3%与MnO₂ 0%;T3,儿茶酚3%与MnO₂ 1%)4个处理,借助冗余分析、UV-vis、3D-EEM光谱技术,探究不同处理对堆肥基本理化性质、氮素转化过程及氮素保留机理的影响。结果表明,1% MnO₂和3%儿茶酚的混合处理 (T3)堆肥过程中类氨基酸组分荧光强度显著增强,氨挥发受到明显抑制,堆肥结束时,混合处理氨累积挥发量为1.39 g,仅为CK的16.61%;有机氮组分中酸解氨态氮占比为17%,高于CK的14%;总凯氏氮相较于CK提升了9.00%,温度、pH值、EC值和GI值等基础指标均满足安全利用标准。三维荧光平行因子分析表明MnO₂和儿茶酚的混合添加可有效削减堆肥初期含氮有机质的矿化分解,从而明显降低堆体升温阶段和高温阶段的氨挥发总量,实现氮素的保留。     

不同生物炭对猪粪堆肥过程中抗生素及抗生素抗性基因的削减规律研究

为探讨不同类型生物炭对猪粪堆肥过程中抗生素和抗生素抗性基因(ARGs)的削减规律,分别将玉米秸秆生物炭、竹炭和猪粪生物炭添加到猪粪中进行好氧堆肥,解析不同类型生物炭添加对猪粪堆肥过程中抗生素浓度和ARGs丰度的影响.研究发现,添加竹炭堆肥对抗生素的平均去除率最高(97％),其中对四环素类抗生素的去除率高达98％;添加玉...