利用家畜粪便有氧发酵生产有机肥的研究.doc

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1、利用家畜粪便有氧发酵生产有机肥的研究    随着我国畜牧业的快速发展，畜牧场集约化程度越来越高，随着大量粪污的产生。因没有大量的土地接纳。使周围空气水质受到严重污染。恶臭熏天、蚊蝇孳生、细菌繁衍、疫病传播，已经严重影响了周围居民正常工作、生活和身心健康。如何有效利用这些有机废弃物。减少其对环境造成的污染是关系到畜牧业持续稳定健康发展的根本问题。    畜禽粪便不仅含有大量的能源物质（炭素），也含有丰富的植物所需的营养物质（氮、磷、钾和微量元素）。本研究旨在以这些废弃物为原料，通过耗氧发酵，快速转化，以生产有机肥的方式，迅速减小畜禽粪

2、便对周边环境造成的污染，充分发挥其营养价值。传统的堆肥方式是一种厌氧发酵的方式，不仅发酵速度慢。一般发酵成熟需要50d左右的时间，而采用粪便快速强制型充氧的方式，在温度调节、pH调节、微生物添加方面都采取最佳的发酵细菌综合体系、最适宜的发酵温度和充分的氧气供给，可使粪便在最短时间内达到无害化处理、达到变废为宝的目的。1  材料与方法1.1试验设计    本试验研究了原料的含水量和翻堆时间对发酵温度及效果的影响。原料含水量分别为83%f接近于新鲜粪便1、70%、65%、60%、55%，观察不同天数发酵温度的变化：翻堆时间分别为35ra

3、in/次、40min/次、45min/次，观测最终发酵产物的腐熟程度，并对整个发酵过程需要时间进行比较。1.2技术路线    畜禽粪便．添加菌种(EM活性菌)．发酵升温翻堆（充氧）脱水（干燥）过筛（除杂）混合（添加无机养分）．制粒．包装（成品有机肥）。1.3试验材料1.3.1  本试验牛粪全部来源于杨凌示范区大寨乡蒋家寨奶牛养殖小区，鸡粪来源于扶风县段家镇养鸡场。1.3.2  EM活性菌来源于宝鸡益维康生态工程有限公司。菌种类型为细菌菌群108-109个／mL、放线菌菌群105-108个／mL、真菌菌群104-106个／ mL及藻类

4、微生物，规格：5kg/桶。1.3.3发酵池位于杨凌示范区五泉镇上湾村奶牛小区。墙体厚度24cm，为水泥池，属于半地下式发酵池，保温性能良好，规格：长30m×宽6m×高3m。1.3.4  翻堆设备和上料器自行设计加工。1.3.5温度计、喷壶、红糖等。1.4菌种激活于原菌液中缓慢加入35-40℃浓度为5%的红糖溶液，稀释50倍。充分混合均匀。室温静置12h。1.5装料和接种    用上料器将原料一次分层装入发酵池内，厚度为1.2m，在装料的同时用喷壶将激活后并充分摇匀的菌种均匀地喷洒在原料中。1.6试验记录    原料比例为牛粪：鸡粪(

5、70:30)，分五组堆放于发酵池。每组含水量分别为83%f接近于新鲜粪便1、70%、65%、60%、55%，记录不同天数发酵的温度变化；每组分三份。分别采用翻堆时间为35min/次、40min/次、45min/次，观测最终发酵产物的腐熟程度。对其进行物理评价。并比较发酵时间。2试验结果2.1.1  结果记录f见表1）2.1.2原料含水量与发酵温度的关系(见图1)2.2腐熟度的物理评价指标发酵层下降幅度及所需时间f见表21。3  讨论与结论    畜禽粪便无害化处理是一个极其复杂的生物反应过程。这个过程既有微生物菌群的更替和演化，又有

6、一系列的物理指标、化学成分的变化，同时整个过程对环境因子难以控制。首先要求粪便处理的效果要彻底、处理量大，同时处理的效率要高。3.1原料含水量与发酵温度的关系    原料的含水量对发酵温度的影响是显而易见的，较高温度的发酵过程，系列1的含水量较高，由于比热较大需要消耗较大的热量，系列4和系列5似乎预示期间的最小含水量对发酵的抑制作用。这给实际操作过程增加了难度。不仅需要调整原料的水分含量，还要考虑天气变化的影响。同时看出原料不同含水量时发酵温度上升的速度不同：发酵前期系列5的升温速度较快，后期系列4、3的升温速度较快。3.2翻堆时间

7、对发酵效果的影响    本研究在粪便发酵控制条件中集中考虑了原料含水量因素，接近自然状况下，水分越高微生物活性越高。但由于耗氧微生物发酵在原料的容氧量上有较高的需求，利用对原料进行翻堆。使空气中的氧气与物料充分接触，由此新鲜空气不断地被包裹到固体粒子的空隙中。以牛粪和鸡粪按70:30配比混合，其固体粒子的空隙率为72.5%，据此计算出58℃时翻堆在单位体积的粪便堆层中温度为的含氧量(K02)为：       由此可知。在发酵初期。耗氧速率是很大的，它是随温度的升高导致含氧量下降，但同时应考虑微生物酶活性和物料空隙等因素的共同影响作用

8、，由实际测得的结果基本反映这样一个事实。即牛粪与鸡粪按比例混合可增加鸡粪固体粒子空隙度，定时翻堆可增加发酵时物料的含氧量。3.3结论    综合考量畜禽粪便耗氧发酵作为有机肥需要人为控制的原则：3.3.1原料的含水量对发酵过程起着较大