牛粪好氧堆肥能量置换与水分减量研究

《牛粪好氧堆肥能量置换与水分减量研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京农业大学硕士学位论文牛粪好氧堆肥能量置换与水分减量研究姓名：雷大鹏申请学位级别：硕士专业：农业生物环境与能源工程指导教师：王效华；黄为一201106摘要农业固体废弃物的资源化利用已受到人们的普遍重视。好氧堆肥是处理农业固体废弃物的最主要方法之一。本文进行了堆肥发酵产热与堆肥水分减量的关系研究，采用氧弹量热法测定堆肥过程中物料的燃烧热值，来定量确定堆肥过程中的发酵产热量，为堆肥发酵产热和堆肥物料含水的相互关系进行适量研究为有机肥的生产，有机质的氧化和合水分控制提供理论依据。利用微生物培养方法对堆肥过程中微生物菌群数量变化进行了分析。

2、结果发现在堆肥起始阶段细菌增长最快，并迅速成为堆肥起始阶段的优势微生物群落，其中高温细菌和中温细菌均增加，中温真菌减少，中温放线菌减少，高温放线菌增加；堆肥进入高温期后，中温细菌减少，高温细菌略有增加。中温真菌数量急剧下降，高温真菌数量增加。中温放线菌减少，高温放线菌略有增加，但该阶段仍然以细菌为优势群落；在堆肥的降温期各种微生物数量均增加，细菌和放线菌为堆肥优势微生物群落，而真菌数量较少。因此可以认为细菌是影响堆肥过程中发酵产热的优势微生物。试验进行了不同初始水分相同物料的实验室静态通风好氧堆肥试验，测定了堆肥温度，同时定期取样测定

3、了样品的总有机碳(ToC)、有机质(oM)和燃烧热值，通过物料燃烧热值变化确定了堆肥过程中的发酵产热量。通过对各测定指标的对比分析发现：堆肥物料燃烧热值的变化规律与物料有机质减量变化相似，堆肥发酵产热量随着堆肥的进行表现出一定的规律性；基于有机碳损失的产热量主要发生在堆肥升温期，五个处理系统(X)分别占堆肥过程中总生化热的20％(X1)、21．13％(X2)、28．07％(X3)、34．14％(X4)和40．33％(X5)；65％的初始含水率更有利于堆肥发酵产热，其总产热量达到2236kJ·kg～，若完全将其用于对水分的去除，则足以使

4、堆肥物料中的水分达到标准要求(≤20％)。采用氧弹量热法测定了堆肥过程中物料的燃烧热值，分析了堆肥过程中物料热值的变化，以及堆肥过程中发酵产热的变化情况。结果表明，在整个堆肥过程中物料热损失为51．76’58．43％。在堆肥升温过程中物料的热损失最大，堆肥产热量为3054．7’3673kJ／kg。基于有机碳损失的总产热量为3555．2’4452．8kJ／kg，升温期产热量最多，达到1786．4～2252．80kJ／kg．通过比较堆肥过程中发酵产热与水分变化，计算分析了发酵产热对堆肥过程中物料水分的影响。结果表明，在不考虑其他因素的情况

5、下堆肥发酵产热量可以使含水率为65％的堆肥物料中的液相水分由20℃加热到55、75℃的气相水并完全去除，可见发酵热是堆肥水分挥发和物料干燥的主要能量来源。通过测定堆肥过程中堆肥温度、TOC、总氮(TN)、C／N、挥发性固体(VS)、I牛粪好氧堆肥能量转换与水分减量研究使含水率为65％的堆肥物料中的液相水分由20℃加热到55’75"C的气相水并完全去除，可见发酵热是堆肥水分挥发和物料干燥的主要能量来源。通过测定堆肥过程中堆肥温度、TOC、总氮(TN)、C／N、挥发性固体(VS)、种子发芽指数(GI)及堆肥发酵产热量等指标，分析比较了各堆

6、肥腐熟指标间的关系。结果发现工厂化堆肥过程中发酵产热量的变化也具有一定的规律性，并与其他指标具有较好的相关性，堆肥过程中物料热值的变化可以作为堆肥腐熟度的一种参考指标，当初始混合堆肥原料热值在12000kJ／kg左右时，堆肥热值减少到6400kJ／kg左右时可认为堆肥腐熟。关键词：牛粪；好氧堆肥；热值；水分；·腐熟指标nABSTRACTTHERESEARSHOFTHERELATIONSHIPOFHEATCHANGEANDWANTERREDUCTIONoFCATTLEMANUREINAERoBICCoMPOSTINGABSTRACTIt

7、hadbeennoticedbypeopleforAgriculturalsolidwasteutilization，andtheaerobiccompostingofagriculturalsolidwasteisoneofthemostimportanttreatmentmethod．muchresearchonaerobiccomposstinghasbeendonebymanyscholars，butthestudyoffermentationheatwasusuallydonebydynamicssimulationstoe

8、stimate，itWasunusualforreserchto‘theuseoffermentationheatofcomposting．Inthispaper,thecombustionheatofmeterials