好氧堆肥过程中N素变化规律【文献综述】

《好氧堆肥过程中N素变化规律【文献综述】》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、毕业论文文献综述环境工程好氧堆肥过程中N素变化规律摘要：近年来好氧堆肥日趋成为实现厨余垃圾、禽畜粪便、污泥等无害化、减量化、资源化的重要的环境友好型手段。而N素作为主要营养因子及肥料还田后植物生长必不可少的元素，在堆肥过程中显得尤为重要。因此，本文论述了N素在堆肥过程中的迁移转化，并总结N素损失的主要因素。关键词：有机废物；好氧堆肥；氮素；迁移转化；影响因素1前言随着工农业生产的快速发展，人们消费水平的不断提高，有机废弃物的产生量逐年增大，大量有机废物的存在不仅是对资源的浪费，同时对环境构成现存的以及潜在的更加严重的威胁。固体有机废物当中含有大量易分

2、解的有机物质，对其进行堆肥化处理是完全可行的[1]。所谓堆肥，其原理是在适当的温度、湿度和pH条件下，通过微生物的作用，使有机物质分解并放出能量产生高温，杀死其中的病原菌和杂草种子，同时使有害物质减少或消失，并使有机物达到稳定化的过程[1-2]。结果形成一种类似腐殖质土壤物质，可作为肥料和土壤改良剂使用[1]。氮素是固体废物好氧堆肥中非常重要的营养元素，也是影响有机废物堆肥进程、效果和堆肥质量的重要因素[3]。然而，在堆肥过程中，氮的损失是相当可观的，不仅降低其农用价值，还会产生恶臭、酸雨等新的环境问题[4]。堆肥过程中的温室气体（NH3、CO2、C

3、H4）排放问题引起了越来越高的关注[5]。因此，研究堆肥化过程中氮素的迁移转化、损失极其控制方法是特别重要的。2氮的迁移转化2.1氮迁移转化的主要方式2.1.1氨化有机氮化物在微生物的分解作用下释放出氨的过程，称为氨化作用[1]。2.1.2硝化把NH3或NH4+氧化成NO3-的过程称为硝化作用。硝化作用分为两个阶段，第一阶段是由亚硝化细菌将NH4+氧化成NO2-；第二阶段是由硝化细菌的作用把NO2-氧化成NO3-[1]。2.1.3反硝化在厌氧条件下，微生物还原NO3-为NO2-、NH4+、NO、NO2、N2O、N2等的过程称为反硝化作用[1]。2.1

4、.4氮的生物固定从无机氮化合物到有机氮化合物的转变称为氮的生物固定[1]。2.1.5氮的排放氮以气态含氮化合物（NH3、N2、N2O、NO、NO2）和含氮化合物的淋洗作用向外界排放。2.2堆肥过程中各种形式的氮的变化2.2.1全氮含量的变化从堆肥的总体过程来看，全氮含量呈现降低的趋势[3-4，6-10]。主要是因为有机氮矿化、氨化并在一定湿度、高温作用下以氨气形式散失。但由于堆肥原料及条件的不同，也存在全氮在堆肥前后期含量变化不大甚至上升的趋势，如在堆肥后期固氮菌的固氮作用就有助于全氮的提高[5,11]。2.2.2氨氮含量的变化氨氮在堆肥过程中其含量

5、的变化较为明显，一般呈现先上升后下降的趋势[4,11]。堆肥初期有机氮矿化分解及在氨化作用下生成NH3，而此时堆料含水率处于较高水平，故以NH4+-N形式累积。随着温度及pH的变化，NH4+-N因NH3挥发以及在高温过后向NO3--N转化而逐渐减少[8,11]。2.2.3硝态氮含量的变化堆肥初期，NO3--N含量一直处于较低水平，但在高温（大约40℃，高于此温度，硝化作用将受到严重抑制，因硝化细菌是嗜温菌，对温度尤其敏感[9]）过后，其含量迅速增加[4,12]。由于前期硝化细菌的生长条件受到高温、高pH值和高浓度NH3的强烈抑制，致使硝态氮几乎没有产

6、出，到堆肥降温腐熟阶段，温度，pH和NH3浓度降低，硝化细菌大量繁殖，硝化作用顺利进行[12]。另外，NO3—N浓度还受到硝化与反硝化速率之差的影响，在好氧环境下，消化作用占绝对优势，反之，反硝化作用占优势,NO3--N向NO2—N转变[9]。2.2.4有机氮含量的变化有机氮分为氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解未知部分氮和非酸解态氮等组分[13]。2.2.5氨基酸态氮含量变化氨基酸态氮含量在堆肥过程中先降低，而后增加，主要表现为在堆肥高温期大幅度降低，在稳定期增加[6,14-15]。2.2.6氨基糖态氮含量变化氨基糖态氮的变化与微生物量的变化有密切关系，

7、因大多数氨基糖态氮都是构成微生物体的重要成分。随着微生物量的逐渐增加，氨基糖态氮含量逐渐增加，在堆肥的降温阶段，随着微生物的逐渐死亡、分解，氨基糖态氮含量明显降低，而在发酵的腐熟阶段，氨基糖态氮的含量趋于平稳[6]。2.2.7酸解未知部分氮和非酸解态氮酸水解态氮（TotalhydrolysableN,THN）包括酰胺态氮，氨基酸态氮，己糖胺态氮和酸解未鉴别态氮[16]。酸解未知氮部分可能包括核酸及其衍生物、磷脂、维生素及其它衍生物，其含量在堆肥过程中大致呈先下降后上升的趋势[6]。一般认为，非酸解性氮（Unhydrolsablenitrogen,UN

8、）以杂环态存在，和杂环或芳香环键结合在一起，现已肯定这部分氮主要存在于缩合程度较高的腐殖质结合成分中，在堆肥