减氮配施液体牛粪对辣椒生长、产量及品质的影响

探究减氮配施液体牛粪对辣椒提质增效的影响,筛选出最佳的配施比例,为实现牛粪资源的高效利用及减施化肥提供一点参考。磷钾肥施用量控制不变,试验共设7个处理(CK:不施氮肥;T1:单施液体牛粪;T2:施氮100%;T3:减氮15%+液体牛粪;T4:减氮30%+液体牛粪;T5:减氮45%+液体牛粪;T6:减氮60%+液体牛粪)研究减氮配施液体牛粪对辣椒产量、品质的影响。各处理与对照CK相比,辣椒的株高、茎粗、叶长、叶宽分别增加了5.1%~20.0%、0.8%~19.3%、10.2%~35.3%、10.4%~23.7%;单株鲜干重分别增加了7.1%~85.1%、10.3%~104.3%;产量增加了11.8~47.8%;维生素C、氨基酸、还原糖含量分别增加了4.0%~20.0%、4.9~79.7%、15.6%~109.3%;亚硝酸盐含量降低了60.5%~138.2%。综合比较各项检测指标,处理T4效果最佳,价值最大。配施液体牛粪适量减施氮肥能够促进辣椒植株的生长,提高辣椒的产量和品质,在配施液体牛粪(67.5 t·hm^(-2))的标准下,氮肥最佳的减施量为30%。

四种含木质纤维素原料在牛粪液中的酸化

为了有效转化木质纤维素原料,提高其资源化、能源化利用潜力,研究了干稻秸、玉米秸、草坪草、新鲜状态玉米秸和风干玉米秸这4种木质纤维素原料在牛粪液环境中的酸化发酵规律。监测发酵过程,以质量减少率分析了原料降解效率,以溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand,SCOD)评价酸化产物的积累。结果表明,4种原料在牛粪液中的降解效果明显,规律不同。草坪草的质量减少最快且最多,质量减少率为73.25%。稻秸在10d时与草坪草质量减少率均达到50%,总质量减少率为72.01%。鲜玉米秸在18d时质量减少率为68.36%,接近草坪草和稻秸,总质量减少率为71.64%。干玉米秸总质量减少率最低,为57.6%;木质纤维素总量的降解效率依次为:稻秸>草坪草>鲜玉米秸>干玉米秸。其成分中,各原料半纤维素的降解效率最好,其次为纤维素和木质素;干、鲜玉米秸产生有机酸种类和数量较多,稻秸、草、鲜玉米秸、干玉米秸的产生挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)总量最大值依次为3.91、0.54、7.16、10.99g/L。将酸化产物作为厌氧发酵原料角度分析,稻秸和草坪草在酸化过程中可实现SCOD积累,对厌氧发酵有利,而干、鲜玉米秸的酸化作用对厌氧发酵不利。

污泥热解液与牛粪混合厌氧消化特性研究

为处理污泥热解液并利用其中所含的能量,研究了250~550℃温度下产生的污泥热解液单独厌氧发酵和与牛粪混合厌氧消化的特性.首先研究250~550℃热解液单独厌氧发酵的情况,发现各温度下热解液可发酵、且350℃下热解液产气性能相对较好;但是总体上产气量很少.其次以250℃下的热解液为例,研究与牛粪在高温[(55±1)℃]下混合厌氧发酵时不同质量比(5/80,10/80,15/80;g/g)的影响,发现热解液在一定程度上抑制了牛粪的厌氧发酵,且热解液的量越大抑制作用越明显.第三步选择最低的热解液添加量比5/80,研究热解温度(250~550℃)对混合物厌氧发酵的影响;结果表明,350℃下的热解液与牛粪混合厌氧发酵累计产气量最高,达116.42m L/g VS,高于纯牛粪对照组的110.36m L/g VS;其他依次是550℃组、450℃组和250℃组.另外,550℃组的总挥发性脂肪酸(TVFA)的初始值最高,为1528mg/L,发酵后降低至254mg/L,为最大降幅,证明污泥热解液中的有机物得到有效降解.因此,适当热解温度下的污泥热解液可以适量与牛粪进行混合厌氧发酵,为污泥热解液处理和能源化提供新出路.

3种微生物菌剂对牛粪污水除臭过程中细菌群落的影响

以牛粪污水为研究对象,通过高通量测序技术研究三种微生物除臭菌剂在牛粪污水除臭过程中对细菌多样性的影响,并对部分菌群功能进行预测分析。对分别添加布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)CC1、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)Q3、苍白杆菌(Ochrobactrum)FSB进行除臭处理的牛粪污水细菌多样性及群落结构进行分析对比。结果表明:(1)分别添加甲基营养型芽孢杆菌Q3和苍白杆菌FSB的处理可使粪水的微生物群落丰富度和多样性先升后降,而添加布氏乳杆菌CC1的处理微生物群落丰富度和多样持续升高。(2)在属水平,不同处理的组间差异性较大,微生物的丰富度、多样性、相似性、优势菌群均有不同。与除臭和降解功能相关的脱硫微菌属(Desulfomicrobium)、纤维素分解菌属(Ruminiclostridium)、Prolixibacter菌属和Desulfomicrobium菌属在分别添加菌剂处理的F、C、Q组与对照组K,CK差异明显并随着发酵时间的变化而变化,其中随着处理时间的延长,纤维素分解菌属(Ruminiclostridium)的丰度增加明显,菌剂处理组增幅明显大于对照组,发酵15天时在处理Q中,其丰度由0增加到13.01%,F处理和C处理分别由0增加到4.33%,而对照组仅由0增加到1.69%;具有除NH3功能的菌属Prolixibacter的丰度在所有处理中发酵3天时丰度最大,15天时为0;与产NH3功能相关的菌属Paracoccus随着发酵进程逐渐降低,在15天时完全消失;产生H2S的菌属Desulfomicrobium也随着发酵进程逐渐降低,由对照的5.22%下降至3%以下,并且添加菌剂组下降幅度大于不加菌剂组;病原菌Pesudomonas和Acholeplasma的数量呈现先升高后降低的趋势,由0天的1.54%和2.8%降至15天的1.38%和1.87%。(3)在门水平含量最多的是变形菌门(Proteobacteria),接下来依次为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、互养菌门(Synergistetes)、热脱硫杆菌门(Spirochaetae)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和纤维杆菌门(Fibrobacteres)。其中,变细菌门在K2处理中丰度最高,达43.6%,在C1处理中最低,为27.5%,并且在所有处理中表现出发酵15天的丰富度大于3天的变化趋势。厚壁菌门在处理F、Q、C中也表现出发酵15天的含量大于3天的变化趋势。拟杆菌门和放线菌门在所有处理中都表现出随着发酵时间的延长而含量降低的现象,并且所有处理的含量均低于空白对照;在Q和F处理中,与纤维素降解相关的纤维杆菌门的含量明显升高。(4)功能菌群总体变化趋势为:分别添加三种菌剂组中纤维素分解菌群、有机物降解菌群、固氮菌群、H2S/NH3去除菌群种类和丰度明显高于对照组,而H2S/NH3产生菌低于对照组,病原菌和土著菌株经过发酵后含量明显降低或消失。

酸化牛粪固液分离技术研究

为提高酸化后牛粪的分离效率,用研制的螺旋挤压式固液分离机对酸化牛粪进行分离试验研究。采用二次正交旋转组合试验方法,以分离后固形物TS、生产效率、去除率作为目标函数,以加水量、榨条间隙、螺旋转速作为影响因素,对影响固液分离性能的参数进行优化组合,结果表明:当最优组合在水料质量比为0.71,榨条间隙为0.96 mm,螺旋转速为72 r.min-1,得到的分离后固形物TS含量39.67%,分离效率0.38 t.h-1,固体去除率59.39%。为酸化后牛粪固液分离技术的应用提供工艺参数。

用于牛粪固液分离的变导程螺杆挤压脱水机的结构设计

通过对变导程螺杆挤压脱水机在畜牧养殖农场的实验表明,本文设计和制造的变导程螺杆挤压脱水机能够对牛粪进行合适的分离,而且分离出的牛粪干燥物干燥度合适,分离出的液体中的固体悬浮物少。因此,本文对用于牛粪固液分离的变导程螺杆挤压脱水机的总体设计的研究有一定的实用价值。

电子废弃物处理场地重金属污染土壤的钝化修复及其机理初析

基于对某电子废弃物处理场地周边土壤进行采样分析,发现土壤中重金属的污染主要以As、Cd、Pb为主。针对电子废弃物处理企业场地土壤重金属污染问题,采用牛粪生物炭、菌液以及两者混合物等不同钝化剂修复。As、Cd、Pb污染土壤的实验结果表明:不同钝化剂处理后,3种重金属的毒性淋溶(TCLP)提取态均有明显的下降,而且变化趋势基本一致,牛粪生物炭和菌液混合物的修复效果最显著,土壤中有效态(TCLP提取态)As、Cd、Pb分别降低67.8%、64.7%、34.6%。通过XRD、SEM对修复机理进行初步解析表明:钝化剂中含有的多种官能团以及牛粪生物炭的微孔结构、微生物代谢产物中的大分子基团、二价硫离子、磷酸根离子等物质对重金属的稳定化有着重要的影响。