豬糞堆肥的理化特征及腐熟度評(píng)價(jià)研究.pdf

1、好氧堆肥是固體有機(jī)廢棄物資源化的主要手段。評(píng)估堆肥腐熟度是確保堆肥產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的步驟,但常規(guī)的堆肥腐熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)存在耗時(shí)較長(zhǎng)、費(fèi)用昂貴的問題。本研究擬發(fā)展基于三維熒光光譜與熒光區(qū)域指數(shù)(Excitation emissionmatrix-fluorescenee regional index,EEM-FRI)的堆肥腐熟度快速評(píng)估方法,通過其與堆肥腐熟度評(píng)估指標(biāo)相關(guān)性分析,尋求一種簡(jiǎn)單、快速的堆肥腐熟度評(píng)估方法.
　　 本文通

2、過不同配比的豬糞和稻草、礱糠堆肥試驗(yàn),研究了堆肥過程中主要物質(zhì)的物理、化學(xué)、生物學(xué)指標(biāo)以及光譜學(xué)特征的動(dòng)態(tài)變化,揭示了不同輔料配比的豬糞堆肥過程中物質(zhì)變化的基本規(guī)律,并評(píng)價(jià)了EEM-FRI表征豬糞堆肥腐熟度的可行性。
　　 通過不同輔料配比的豬糞堆肥試驗(yàn),考察了不同輔料配比條件下,堆體中的物理,化學(xué)及生物學(xué)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化.結(jié)果表明,碳氮比(17.7)最高,水溶性碳氮比(1.4)最低的堆體發(fā)酵效果最好;碳氮比(13.9)最低,水溶

3、性碳氮比(2.8)高的堆體發(fā)酵效果最差,且該堆體至堆肥結(jié)束時(shí),仍未完全腐熟。
　　 通過變性梯度凝膠電(DGGE)方法和多重?zé)晒鈽?biāo)記.激光共聚焦顯微鏡(CLSM)觀察,確定細(xì)菌主要作用于升溫階段和高溫階段的初始期,且G+C含量低的菌體在堆肥的前期較降溫期多;蛋白類物質(zhì)主要存在于豬糞中,而α-多糖類物質(zhì)主要存在于秸稈等植株細(xì)胞中,細(xì)胞主要存在于豬糞和稻草的表面和內(nèi)部,但死亡細(xì)胞主要分布在稻草的桿狀內(nèi)部;在高溫階段存活的微生物主要用

4、于降解纖維素和α-多糖類物質(zhì).堆體建堆26天后,堆體中的蛋白質(zhì)、α-多糖、纖維素的含量和死亡細(xì)胞的數(shù)量逐漸降低,微生物總體的數(shù)量逐步升高。
　　 紅外光譜和核磁共振光譜的結(jié)果表明,隨堆肥時(shí)間的延長(zhǎng),有機(jī)肥的芳香度不斷上升。堆肥水溶性物質(zhì)中約90％的碳是以脂肪化形式存在的,僅有少部分的碳以芳香化形式存在。脂肪族碳主要集中在烷基碳和碳水化合物中,芳香族碳主要在表征烯烴碳的112-145ppm區(qū)域中.
　　 酚、醇和氨基酸,脂

5、肪長(zhǎng)鏈中的亞甲基,芳香結(jié)構(gòu)的烯烴或酰胺鍵,羧酸鹽,粘土礦物硅質(zhì),其他微生物降解易降解有機(jī)物及稻草中的木質(zhì)素,纖維素、半纖維素、多糖等存在于堆肥的全過程.升溫期和高溫期是蛋白質(zhì)等降解為簡(jiǎn)單的酰胺類物質(zhì)的主要階段.在建堆后18天為纖維素、木質(zhì)素等的主要降解階段.
　　 EEM-FRI結(jié)果表明,在豬糞堆肥過程中,蛋白類物質(zhì)的含量逐步下降,腐殖酸類物質(zhì)和富里酸類物質(zhì)的含量均呈整體上升趨勢(shì)。通過EEM-FRI與化學(xué)、生物學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析