应用微生物制剂LC对甘蔗糖厂滤泥发酵及堆肥效果研究

以甘蔗糖厂滤泥为主要原料开展固体发酵及堆肥试验,通过对比分析添加微生物制剂LC滤泥固体发酵及堆肥过程指标变化,结果表明:微生物制剂LC可以加速提高滤泥堆肥过程高温过程,促进酶活提高及实现糖厂固废减量化目标。研究结果表明,微生物制剂LC对甘蔗产业废弃物滤泥的肥料化利用具有良好的应用效果和前景。

赤泥和堆肥对土壤锌形态转化的影响

通过室内土壤培养试验,研究单独添加赤泥或堆肥以及两种添加物一起添加对土壤锌形态转化的影响。结果表明,单独添加赤泥或堆肥均可以降低土壤中交换态-Zn的比例,提高铁锰氧化物结合态-Zn和有机结合态-Zn的比例。与对照相比,添加5%赤泥,培养1个月后土壤中交换态-Zn在Zn形态中的比重由51%下降到0%;铁锰氧化物结合态-Zn和有机结合态-Zn的比重由31%和7%分别提高到66%和13%。说明赤泥和堆肥均可以固定土壤中的Zn,降低Zn的植物有效性。试验还表明,赤泥和堆肥一起应用到污染土壤中,其固定土壤Zn的效果比单独添加堆肥时好。

添加堆肥和赤泥对土壤生物有效性Cd和Zn的影响

采用土壤培养实验，研究添加堆肥和赤泥对土壤中Zn和Cd生物有效性的影响。结果表明，单独添加堆肥或赤泥以及赤泥和堆肥一起添加到土壤，均可以降低土壤中的交换态Cd和Zn含量以及生物有效态Zn和Cd含量。与对照相比，培养1-3个月后，单独添加堆肥、单独添加赤泥和同时添加赤泥与堆肥导致土壤交换态Cd含量分别降低14%-18%、33.3%-46.1%和44.2%-57.7%；土壤交换态Zn含量分别降低54.4%-59%、100%和100%；土壤生物有效态Cd含量分别降低11.8%-14.7%、25.1%-33.7%和32.6%-43.9%；土壤生物有效态Zn含量分别降低14.1%-15.8%、59.7%-72.2%和43.2%-58.4%。

糖厂滤泥堆肥发酵过程中可培养芽孢杆菌种群动态变化研究

为了揭示糖厂滤泥堆肥发酵生产生物有机肥过程中芽孢杆菌种群变化动态,本研究以糖厂滤泥堆肥发酵加工不同阶段的样品为研究对象,对各样品中的芽孢杆菌进行分离鉴定,研究糖厂滤泥堆肥发酵过程中芽孢杆菌种群数量和结构的变化动态,并分析其与本土芽孢杆菌的关系。结果表明,糖厂滤泥堆肥发酵加工过程中芽孢杆菌种类比较丰富,从糖厂滤泥堆肥发酵加工6个阶段样品中分离到64株芽孢杆菌,分属于7个属27种,其中芽孢杆菌属占绝对优势,有16种;研究发现有6种芽孢杆菌为我国新纪录种,它们是:大豆发酵芽孢杆菌(Bacillus glycinifermentans FJAT-47935、FJAT-47944、FJAT-47907)、外村尚芽孢杆菌(Bacillus hisashii FJAT-47926)、科研中心哈格瓦氏菌(Bhargavaea cecembensis FJAT-47948)、苯乙酮赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus acetophenoni FJAT-47912、FJAT-47934、FJAT-47919)、巴伐利亚鸟氨酸芽孢杆菌(Ornithinibacillus bavariensis FJAT-47915)和拾蛤鸟氨酸芽孢杆菌(Ornithinibacillus scapharcae FJAT-47951)。在糖厂滤泥不同发酵加工阶段,芽孢杆菌种类结构不同,堆肥发酵初期(1 d)以大豆发酵芽孢杆菌(Bacillus glycinifermentans FJAT-47935)为优势种,总含量为114万cfu·g-1,发酵中期(30 d)以蓼蓝大洋芽孢杆菌(Oceanobacillus polygoni FJAT-47932)为优势种,总含量为237万cfu·g-1,发酵后期(60 d)以淤泥大洋芽孢杆菌(Oceanobacillus caeni FJAT-47952)为优势种,总含量为37.6万cfu·g-1,加工成产品后以耐温芽孢杆菌(Bacillus thermotolerans FJAT-47921)为优势种,总量为43万cfu·g-1;可培养芽孢杆菌种类和数量差异显著,数量变化范围在-80%～+100%;种类的变更率在62%～84%。本土芽孢杆菌对糖厂滤泥堆肥发酵的影响较小,其发酵过程中出现的芽孢杆菌主要来源于自带种类,因此,糖厂滤泥堆肥发酵全过程不外加芽孢杆菌接种剂,自带的芽孢杆菌就能发挥作用。综上所述,糖厂滤泥堆肥发酵加工过程中不仅有种类丰富的芽孢杆菌,而且其种群数量和结构差异显著。

污水厂污泥堆肥及制作化肥技术研究与应用

利用污水处理厂脱水后的污泥，经粉煤灰水分调节后进人动态堆肥装置，好氧发酵成为性状良好的腐殖颗粒，然后经过一定工艺制成一种有机-无机复合化肥，其N、P、K含量达到25％，有机质含量大于30％，含水量小于10％，pH值6～8。将化肥用在农田的水稻种植，水稻的亩产量增产11．4％，各项指标均符合国家标准。

碳酸法滤泥和木薯渣堆肥发酵的研究

研究了碳酸法滤泥和木薯渣的配比、C/N、水分含量、发酵剂的添加量等4个影响因素对碳酸法滤泥和木薯渣堆肥发酵的影响。确定最佳的初始工艺参数为：碳酸法滤泥和木薯渣干重比为2∶1,C/N为30,水分含量为60%~65%,发酵剂的添加量为2%,并选取KH2PO4作为氮素的保留剂,探索其添加量对堆肥的影响,确定合适的添加量为0.18%。

利用碳法滤泥和木薯渣生产有机肥

【目的】进行碳法滤泥和木薯渣堆肥发酵研究,为滤泥和木薯渣快速资源化利用提供参考依据。【方法】以碳法滤泥和木薯渣为原料,设3个处理进行好氧堆肥发酵:木薯渣单独发酵处理(T1,对照)、木薯渣和碳法滤泥干重比1∶1(T2)、木薯渣和碳法滤泥干重比2∶1(T3),测定堆肥化过程中物料理化性质的变化情况。【结果】在堆肥过程中,T1处理由于初始pH较低,发酵过程受到抑制,在30 d堆腐结束时,未达到基本无害状态,种子发芽指数(GI)<50%,不能满足快速资源化处理的要求。堆腐结束时,T2处理和T3处理在55℃高温上维持时间均超过15 d,水分含量均高于35%,pH升高呈弱碱性;导电率(EC)降至安全范围;有机质的降解率分别为52.68%和51.75%;总养分(N+P2O5+K2O)分别为:3.12%和3.31%;发酵过程中腐植酸含量呈下降趋势;20 d左右达到完全腐熟状态,GI≥80%;满足无害化指标标准要求。【结论】木薯渣与碳法滤泥干重比为1∶1或2∶1,经过20 d的堆肥发酵后均达到无害化的腐熟标准,有机质降解率高。堆肥产品质量指标基本符合国家有机肥的标准,可用作土壤底肥或是添加N、P、K等营养元素制成高质量的有机肥。

不同碳氮比对螺旋藻藻泥/猪粪渣堆肥的影响研究

螺旋藻藻泥是加工螺旋藻产品后的剩余产物,具有丰富的有机质和营养物质。研究其与猪粪渣联合堆肥过程及产品品质,开发以螺旋藻藻泥为主要原料的高品质有机肥产品,从而实现螺旋藻藻泥及猪粪渣资源化利用的目的。以螺旋藻藻泥为主要原料,以养猪场固液分离后的猪粪渣为调理剂,采用条垛式堆肥方法,分别设置C/N=25(处理编号:ZZ1)和C/N=30(处理编号:ZZ2)两组不同处理,研究两个不同C/N处理的堆肥过程温度、C/N、有机质含量、养分含量(全N、全P_(2)O_(5)、全K_(2)O)和重金属含量(Cu、Zn、Cd和Pb)的变化。结果表明:ZZ1处理和ZZ2处理堆肥高温期持续较长,堆肥温度高于55℃天数分别为35、42 d,高于60℃天数分别为15、24 d;两个处理的C/N均逐渐下降并最终趋于一致,且堆肥结束后ZZ1处理和ZZ2处理的有机碳含量降幅分别达到27.5%和31.6%,说明猪粪渣中的碳源较容易被微生物分解和转化;堆肥过程中全氮、全磷和全钾随有机碳含量的降低表现为增加的趋势,全磷和全钾的增加幅度较大;两个处理堆肥产品的重金属(Cu、Zn、Cd和Pb)含量在堆肥后均有所提高;堆制58 d后,各处理堆肥总养分含量和重金属Cd、Pb含量均符合NY 525-2012《有机肥料》中的要求。螺旋藻藻泥/猪粪渣堆肥可以生产出高品质的有机肥,且螺旋藻藻泥/猪粪渣堆肥的C/N=25时堆肥产品质量更优。

生物炭对玉米秸秆堆肥酶活性的影响

为研究生物炭对玉米秸秆堆肥中酶活性的影响,试验选用3%蔗渣生物质炭(B)、3%小麦秸秆炭(W)、10%滤泥(L)、10%牛粪(N)及它们的不同组合为调理剂进行玉米秸秆堆肥处理。分别在堆后20 d、60 d和110 d测定堆肥中的脲酶、中性磷酸酶和转化酶活性。在堆肥前期,BLN处理中性磷酸酶活性较B处理提高了40.72%~44.29%,WLN处理较W处理提高了7.76%~17.15%;堆肥结束时,BL、BN和BLN脲酶活性较B处理分别降低67.23%、51.81%和47.94%,WL、WN和WLN较W处理降低7.14%~48.21%。与B相比,BL、BN和BLN转化酶活性提高34.18%、100.38%和47.43%;与W相比,WL、WN和WLN转化酶活性提高了8.89%~22.35%。因此,添加B和W可使堆肥脲酶活性增加,添加BLN和WLN使得堆肥中性磷酸酶和转化酶活性均升高,表明生物炭是提高堆肥酶活性的适宜调理剂。

赤泥与糖蜜酒精废液混合掺杂发酵制备土壤

将赤泥与糖蜜酒精废液按不同比例混合,使碱性赤泥与酸性废液中的酸碱中和,掺入蔗渣、混合菌、白糖、新鲜牛粪,在低于60℃条件下进行发酵而制备土壤,减少土壤板结,降低有害元素的含量。探讨了赤泥与废液按不同质量比混合掺杂发酵制备土壤、堆体发酵程度对降低有害元素的影响、覆盖薄膜对发酵堆体发酵的影响、检验植物的生长等。结果表明:按m(赤泥)∶m(废液)=4∶6进行混合均匀发酵,混合堆体的pH值在7.3～7.5,堆体的发酵程度高,能增加松散程度;控制温度低于60℃时,覆盖薄膜对发酵有利。松散程度较高的发酵体有利于植物的生长。

赤泥对堆肥腐熟度及其产品对稻米Cd阻控效果

以赤泥作为堆肥添加剂进行鸡粪好氧堆肥试验,分析了堆肥过程中赤泥对温度、pH值、电导率(EC)及种子发芽指数(GI)的影响.通过三维荧光与紫外-可见光光谱特征解析堆肥过程中腐殖酸(HA)组分的演变特征.并利用盆栽实验探索堆肥产品对矿区土壤中稻米镉的阻隔效果.结果表明,赤泥的添加提高了堆体高温期的温度.EC较堆肥前均显著降低,但赤泥堆肥EC(4.29mS/cm)显著高于鸡粪堆肥EC(3.59mS/cm).鸡粪堆肥与赤泥堆肥的GI随着堆肥时间的增长而升高,在堆肥结束时分别达到100.2%和96.44%,说明2种堆肥产品均未表现出植物毒性.2种堆肥HA中类蛋白质等物在堆肥过程中均转化为较为稳定的类腐殖质物质,HA的SUVA_(254)、SUVA_(280)和A_(226~400)在堆肥结束后也显著提高,表明堆肥的腐殖化程度升高.此外,赤泥的添加提高了腐殖化参数数值,证明赤泥的加入能够加速堆肥腐殖化进程.在盆栽实验中,鸡粪堆肥与赤泥堆肥均提高了土壤的pH值,降低了土壤中DTPA-Cd和糙米中Cd的含量.其中,施用2g/kg赤泥堆肥后,糙米Cd含量降低幅度最大,为58.68%,水稻糙米中Cd的含量由未施用堆肥的0.42mg/kg降低至0.17mg/kg.因此,赤泥的添加可以在一定程度上提高堆肥效率,同时施加堆肥产品对土壤Cd的生物有效性及水稻植株内Cd起到抑制与阻隔作用,且施加赤泥堆肥效果更为显著.

不同改性金属盐对猪粪堆肥过程氮磷保存的影响

采用混合水平均匀试验U6(62×3),考察猪粪堆肥过程中分别添加不同摩尔分数(20%、40%、60%)的改性赤泥(pH为5.0±0.2和7.0±0.2)、改性镁橄榄石(pH=7.0±0.2)以及硫酸镁对氮磷营养元素保存的影响.结果表明,以猪粪初始总氮含量的20%添加改性镁橄榄石(第17 d)和40%添加硫酸镁(第10 d)的保氮效果相近,并优于其他试验组.添加金属盐类的试验组的固磷效果均优于对照组,其中按20%添加pH=5的赤泥(第21 d)对TP的保存效果最佳,且其中正磷酸盐所占比例最小.