基于生物炭選擇與氧化改性的蛋雞糞堆肥有害氣體減排技術研究.pdf

1、堆肥是畜禽糞便無害化處理與資源化利用的重要手段，然而在堆肥過程中存在著多種有害氣體釋放造成二次污染。本文以降低蛋雞糞堆肥過程的氨氣與甲烷排放為目的，進行生物炭的優(yōu)選及改性，以期得到一種能高效減排蛋雞糞堆肥過程氨氣和甲烷排放的生物炭產品，并結合堆肥樣品理化指標和微生物學指標初步探討了生物炭對堆肥氨氣和甲烷減排的機制，為生產中有效降低堆肥過程有害氣體排放提供技術支撐和理論依據(jù)。
　　試驗包括三個部分：一是不同生物炭對蛋雞糞堆肥過程氨氣

2、和甲烷減排的研究；二是生物炭的改性與優(yōu)選；三是改性生物炭對蛋雞糞堆肥氨氣和甲烷減排效應及機理。主要研究結果如下：
　?。?）與空白組相比，堆肥期間添加秸稈炭、竹炭、木炭、椰殼炭、雞糞炭后堆肥中氨氣總排放量分別降低了33.11％、22.70%、32.87%、21.51%和24.19%，其中，生物炭添加組氨氣總排放量顯著低于空白組，秸稈炭組與木炭組氨氣總排放量顯著低于其他生物炭組；各生物炭添加組甲烷總排放量與空白組相比分別降低了22.

3、17%、12.14%、17.72%、6.12%和14.31%，秸稈炭組、木炭組和椰殼炭組甲烷總排放量顯著低于空白組。此外，添加秸稈炭還能提高堆肥溫度與物料硝態(tài)氮含量，降低銨態(tài)氮含量與堆肥pH，促進有機質降解。這可能與其具有更大的比表面積和孔體積以及豐富的表面官能團相關。因此，本文選擇秸稈炭為研究對象，通過進一步改性，以期提高堆肥中氨氣和甲烷排放的效果。
　　（2）6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L HNO3改性炭的氨

4、氮吸附量顯著大于其他HNO3改性炭和未改性秸稈炭；25%和30%改性炭的氨氮吸附量顯著大于其他雙氧水改性炭；先后經6 mol/L HNO3和25%H2O2改性制備的混合改性炭的氨氮吸附量顯著高于6mol/L HNO3改性炭，但與25% H2O2改性炭無顯著差異。表面理化性質分析表明：與25% H2O2改性炭和6mol/L HNO3改性炭相比，混合改性炭具有較大的比表面積、總孔體積及較多的表面酸性官能團數(shù)量。基于改性炭的氨氮吸附量和表面化

5、學性質，選取25% H2O2改性炭和混合改性炭進行模擬堆肥試驗。
　?。?）與空白組相比，添加秸稈炭、H2O2改性炭組和混合改性炭組氨氣總排放量分別減少27.59%、15.20%和41.07%，混合改性炭組氨氣總排放量顯著低于秸稈炭組。與秸稈炭相比，混合改性炭添加降低了堆體pH，促進了有機質降解，進一步降低了堆肥氮素損失。添加秸稈炭、H2O2改性炭組和混合改性炭組甲烷總排放量分別減少14.10%、14.91%和15.54%，添加改