鸡粪筒仓式反应器堆肥产品质量评估和经济效益分析

为评估筒仓式反应器堆肥产品质量,利用大型筒仓式反应器开展鸡粪堆肥试验,探究堆肥原料组成、曝气强度和发酵菌剂对反应器堆肥产品的腐熟状况、氮素含量、总养分含量等的影响,并分析反应器堆肥处理鸡粪的经济效益。结果显示,添加菌渣和发酵菌剂、维持适中的曝气强度可以提高堆肥温度,降低堆肥pH值。添加菌渣和发酵菌剂、增大曝气强度可以降低堆肥含水率。添加菌渣、降低曝气强度可以抑制总有机碳和腐殖质的降解,添加发酵菌剂可以促进总有机碳降解,但对腐殖质的影响较小。原料组成对腐熟堆肥的种子发芽指数的影响较小,增大曝气强度和添加发酵菌剂可以提高堆肥的种子发芽指数。反应器处理鸡粪堆肥产品的铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量为100~150 mg/kg,硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量较低且差别较小。反应器处理后的腐熟堆肥的总养分含量为5.58%~7.44%,达到国家有机肥料标准要求;总有机质含量为26.44%~48.12%,含水率为25.00%~35.00%,pH值为9.40,腐熟堆肥的种子发芽指数为19.33%~59.50%,均未达到国家标准要求,需要进行二次腐熟处理。该堆肥反应器每年可生产鸡粪有机肥约657 t,1 t鸡粪有机肥的生产成本为473元,每年可获得经济效益8.34×10^(4)元。堆肥反应器购置费用占养殖场鸡粪处理设施设备总投资的70%,建议加大对养殖场堆肥反应器购置的专项补贴力度。

筒仓式堆肥反应器不同通风量对堆肥效果的影响

使用筒仓式堆肥反应器,利用含水率为70%的鸡粪作为堆肥原料,分别向堆料中通入12、6和2.4 m^3·min^(-1)3种不同的通风量,研究不同的通风量对堆肥效果的影响。研究表明,合理的通风量对于堆肥的快速发酵非常重要,通风量为12 m^3·min^(-1)时堆肥效果最佳。当通风量为6 m^3·min^(-1)和2.4 m^3·min^(-1)时,堆体的全氮含量最终都有所下降,说明其通风量不能满足堆体快速发酵对氧气的需求,所以堆体内发生了部分厌氧反应。而6 m^3·min^(-1)的通风处理全磷的增加量最大,说明此处理减少了物料中磷的损失,增加了有效磷的含量。当通风量为12 m^3·min^(-1)时,与其他2个处理相比,高温期持续时间更长,有机质降解量更大,氮磷等养分的增加量更大,种子发芽率也更高,这些都说明了通风量为12 m^3·min^(-1)时堆肥效果最佳。

原料含水率对筒仓式反应器堆肥氮素转化的影响

为研究原料含水率对工程规模筒仓式反应器堆肥过程中氮素转化的影响,提高堆肥产品中有效氮养分含量,以污泥和稻糠为主要原料,设置堆肥起始物料含水率(质量比)为57%、60%、63%和66%,分析堆肥过程中温度与种子发芽指数等基础指标和不同形态的氮素指标变化。结果表明:原料含水率为60%~63%时,堆肥物料在反应器内升温较快,堆体温度可达60℃以上且在不同物料深度分布较均匀,种子发芽指数达到80%以上。随着原料含水率的增加,总氮和硝态氮含量先增加后减少,铵态氮含量逐渐下降,有机态氮和酰胺及氰氨态氮含量逐渐增加。原料含水率为63%时总氮养分含量最高(14.20g/kg),原料含水率为60%时有效态氮养分含量最高(9.53g/kg)。综上,筒仓式反应器堆肥过程中原料含水率为60%~63%时有利于提高堆肥物料中氮养分含量。