郭亮[1]2002年在《猪场废弃物强制通风静态垛堆肥系统的研究》文中提出畜牧业的迅速发展在促进农村经济、提高人民生活水平的同时，其废弃物的人量增加和集中，以及畜禽废弃物中重金属、药残、微生物的存在，导致了严重的环境污染，影响了人们正常的生产利生活。另一方面，畜禽粪便又是一种良好的可再生生物资源，通过适当处理，如将畜牧生产废弃物进行堆肥化处理，其堆肥产品与无机N、P、K化肥进行不同比例的混合，可以生产出高效的有机复混肥，不但能够有效地解决环境污染的问题，同时还能产生良好的经济效益和社会效益。 作者在研究分析大量文献的基础上，根据我国国情，对几种堆肥技术系统进行了详细的分析、比较，选择强制通风静态垛堆肥系统作为畜禽粪便堆肥化处理的突破口。设计、建造了能提供强制通风的试验堆肥池4个，每个池体的容积为6m~3；进行了二轮7个不同物料配比的堆肥试验，对堆肥过程的参数进行了系统深入的研究。结果表明： (1)当堆体温度保持在55℃以上并维持至少2天时，可将病原菌全部杀灭；在基本条件得到满足时，0℃以上的环境温度均可顺利堆肥。 (2)堆肥过程中，堆体含水量不宜超过60％。 (3)选择何种秸秆作为堆体的填充料来进行配比的调整应因地制宜；50％有机质含量的猪场废弃物可以顺利堆腐。 (4)堆腐后的猪场废弃物产品是疏松易于破碎、不再吸引蚊蝇的颗粒；水分含量平均减少了20％；55～60℃温度的堆腐，符合化学指标和卫生学指标。 作者将堆肥中常用的Beltsville和Rutgers两种模式进行改进，首次提出了一种新的气量控制模式—BR气量控制模式，并利用此模式对两种典型气候条件的静态垛堆肥实行通风控制，使其高效堆肥；创建了猪场废弃物强制通风静态垛堆肥系统多因子反应动力学模型，即有机物分解模型；采用热量平衡和质量平衡的原理，对整个堆肥过程水分、温度变化规律进行了计算机模拟，首次建立了猪粪强制通风静态垛堆肥系统中水分、温度两因子的数学模型，并进行了现场测试验证。
白林[2]2007年在《四川养猪业清洁生产系统LCA及猪粪资源化利用关键技术研究》文中研究指明本文针对四川养猪生产中突出的清洁生产技术问题，一方面采用生命周期评估(LCA)方法学和情景分析法相结合的方式对四川叁种典型的养猪生产情景进行了系统的环境影响评估，提出了这种分析方法应用于当前养猪生产环境影响评估时的具体算法，并揭示出各种养猪生产系统中的环境友好和不利方面以及其资源利用效率；另一方面，在猪粪无害化处理和资源化利用技术研究中，1、对好氧堆肥的实用工艺效果，堆肥化过程中主要控制参数对微生物群落的系统演替产生影响的规律进行了研究；2、对利用猪粪生产蝇蛆蛋白的物质、能量转化规律进行了探索。在猪肉生产的LCA分析中，得出了如下主要结论：1、引入了生命周期概念之后，把原本局限于猪舍或猪场的生产过程向上扩展到原料(饲料)的生产甚至农资的原料开采和生产、运输，向下延伸到猪场产生的各种废物的处理利用之后，可以更加深刻地认识养猪生产系统的环境问题和生态效率高低的根本原因。2、本文提出“农田资源耗竭当量”的概念并建立了相应的数学模型，有利于在现有统计资料的基础上将饲料原料生产中不同生产模式下农资消耗量进行转化，对以后开发相关的数据库有一定的帮助。3、研究结果表明四川省养猪生产中环境问题优先序列为土地占用→富营养化潜势→酸化效应→水资源消耗→气候变暖→不可更新能源耗竭。4、叁种养殖模式的分析比较反映出不同的生产系统具有不同的环境影响方式：情景A(散养模式)下具有最大的气候变暖潜势，情景B(适度规模养猪)具有土地占用最多，不可再生能源消耗最大，酸化效应和富营养化最严重等，而情景C(集约化养猪)水资源消耗最大。5、对不同生产阶段的环境影响贡献的分析表明，环境问题表现的关键环节有很大差别。在水资源消耗、土地占用和不可更新能源耗竭方面，饲料原料生产过程的环境影响贡献最大，而气候变暖、酸化和富营养化等方面则以废物处理和利用阶段的环境影响贡献最大。但资源的消耗不仅在饲料生产过程中，动物生产过程的饲料转化率低是间接导致原料生产资源消耗增大的重要原因。6、提出了改善猪肉生产环境问题的具体措施：①是采取规模化、集约化的农牧结合生产系统，加大有机肥还田的比例，合理配方施肥和测土施肥，提高饲料作物生产技术水平，增加土地单产，降低每功能单元的氮肥投入和养分流失，减少饲料原料运输的能源消耗；②通过品种改良、科学合理配制饲料、改善饲养管理方式和养猪环境，提高饲料利用效率，减少废物排放和营养物质损失；③改进废物处理技术，并对处理产生的有机肥和甲烷加以充分利用。在猪粪无害化处理和资源化利用技术研究中，采用自行设计的烟道加热静态垛好氧堆肥工艺(FHSC)，探索规模化猪场粪便高温堆肥化处理的快速腐熟技术，得出了以下结论：1、FHSC系统在8h内迅速进入高温阶段，比对照组提前40h以上。从节约能源的角度出发，以加热3h为宜。2、添加菌剂有利于硝化作用的进行，相应试验组温度达到相对稳定的时间只有20d，比对照组提前了18d左右，根据C／N和种子发芽指数的变化，表明添加菌剂对生物发酵也起到了显着的促进作用。3、在本研究中由于烟道上方设计了贮水空间，使堆肥产生的渗滤液不致流失，一方面消除了环境污染，另一方面由于水分蒸发，再次进入堆料中，保证了通风中物料含水率自然保持在适宜的水平。4、FHSC具有独特的杀灭病原微生物和最终干燥有机肥料的作用，在堆肥过程中能源投入上虽有所增加，但由于减少了专门进行发酵后产品干燥过程，降低了这部分能源消耗，对产品成本的影响较小。而且由于堆肥和干燥实现了一体化，减少了干燥设备设施的投入，同时提高了劳动生产率。利用PCR—SSCP技术研究了堆肥化过程中主要控制参数对微生物群落的系统演替产生影响的规律。得出了以下结论：1、在试验中，通风、温度和C／N等参数的变化对细菌和真菌类群数产生了很大的影响。强制通风堆体的细菌类群平均数(2.436个)远比被动通风堆体高(1.54个)，真菌类群数表现了相同的规律(3.128个对2.641个)，可能是通风方式不同引起氧气供应差异和通风散热差异(强制通风堆1～20d的平均温度只有51.6℃，而被动通风堆为56.3℃)的结果；温度的变化对细菌和真菌类群数产生了明显的直接影响，细菌在68℃以上，真菌在50℃以上都出现了类群数的剧烈下降。根据类群数量的变化，细菌群落最繁荣的阶段为温度48～65℃或堆肥的4～20d阶段，真菌为42.5～50℃和堆肥的15～24d阶段。对于细菌的类群数变化，温度下限的确定还应当考虑C／N的变化，试验中48℃时细菌的类群数剧烈下降与C／N已降到较低水平(17：1)也有很大关系，否则温度可以更低一些。2、在堆肥0～30d中，细菌和真菌类群数最终都大幅度降低，30d后小幅震荡，持续走低，温度、C／N、OC含量过低是主要因素，如果加强人工参数调控并在20d左右时加入细菌发酵制剂、在24d左右时加入真菌发酵剂，对堆肥的快速腐熟将会有促进作用。温度、C／N和微生物类群数的下降，使得堆体二次发酵进程十分缓慢，因此，如何提高堆肥后期(30d后)的发酵效率是加速堆肥腐熟的关键。3、堆肥全过程中，真菌类群数的变异要大于细菌，这可能说明真菌对堆体内微生态环境更为敏感。从整个微生物群落的角度看，第27d以前群落是兴旺的，以后则趋向衰弱。通过调控参数可以让细菌和真菌同时处于最活跃的状态，从而极大地丰富微生物群落的多样性，加速堆肥腐熟的进程。4、由于堆肥30d以前堆体温度主要在44～71℃，在SSCP图谱上的条带估计是好氧高温细菌占主导，如果要通过添加微生物制剂提高这一阶段的发酵效率，必须筛选耐高温菌株。5、在堆体排气口处的二氧化碳释放浓度27d或28d骤然下降，成为堆肥系统第一次发酵结束的最明显的标志。6、在本次SSCP分析中，选取的真菌引物长度小于细菌引物，因此扩增出了更多的操作分类单元(OTUs)，证明了PCR—SSCP中扩增片断越长，得到的条带数越少的规律。对利用猪粪生产蝇蛆蛋白的物质、能量转化规律的初步研究得出如下主要结论：1、蝇蛆在粪便中的活动可以快速降低粪便恶臭，同时在短期内(6d)使粪便总重量减少53.04％，其中干物质减少31.14％。2、蝇蛆沉积的干物质占总量的2.85％，生物分解消耗的干物质占总量的28.3％。猪粪中养分降低最多的是粗脂肪(EE)，达77.81％，其次是凯氏氮(KN)，达62.81％，粗纤维(CF)和无氮浸出物(NFE)只减少9.28％和22.03％，说明蝇蛆在粪便中利用的养分主要是粗脂肪EE和凯氏氮(KN)，CF和NFE利用和消耗较少。3、蝇蛆对粪便中的EE和KN的高效转化和利用，可能正是粪便恶臭快速减轻的一个重要原因。4、在利用畜禽粪便生产昆虫蛋白后，猪粪中总能降低了41.58％，但蝇蛆沉积的能量仅占总量的3.578％，残留的猪粪中还有58.42％的能量，说明腐食食物链的其他环节对系统物质还原仍然十分重要。5、蝇蛆的活动对粪便的理化性质影响很大，这种影响对后续的微生物好氧分解极为有利，这可能是生态系统中物质高效还原的基本机制之一。生产上可直接利用这种粪便进行堆肥化处理，生产优质有机肥料，但没有进行堆肥化处理以前，绝大多数有机物质仍处于不稳定状态，用作肥料是不理想的。
王飞[3]2015年在《粪便有机肥制备过程中重金属转化及阻控特性研究》文中研究表明我国是畜禽养殖大国,大量产生的畜禽粪便成为有机肥生产的重要原料。但是畜禽粪便有机肥往往出现重金属含量超标的现象,不仅加大了土壤重金属污染的风险,而且还可能被作物吸收,对人体健康带来一定的危害,这成为制约有机肥生产的瓶颈因素。因此如何实现对畜禽粪便有机肥制备过程中重金属活性的阻控,对于保护生态环境、促进有机肥产业发展均具有重要意义。本研究首先对华北平原畜禽粪便有机肥重金属进行溯源分析,在明确有机肥重金属超标的基础上,以猪粪为研究对象,通过设置不同的发酵工艺、优化工艺参数、添加调理剂和添加钝化材料处理,系统研究了有机肥制备过程中理化性质的变化、重金属形态的转化特性及其钝化效果。取得的主要研究成果如下:1.以华北平原为研究范围,通过对畜禽粪便、商品有机肥、养殖场饲料进行抽样调查和分析测试,利用主成分分析法对重金属进行了溯源分析。结果表明,商品有机肥中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As、Ni平均含量分别为69.22、87.40、274.58、0.21、45.42、0.33、3.21、16.50 mg/kg,其中Pb超标率达80.56%;畜禽粪便中各重金属平均含量分别为301.6、27.2、736.3、0.04、57.7、0.016、1.6、9.4 mg/kg,Cr、Pb、As超标比例分别为2.17%、13.04%、2.17%;养殖场饲料中各重金属平均含量分别为87.03、6.32、297.90、0.02、13.89、0.01、0.65、3.00 mg/kg,Cu、Zn、Pb、Cr超标比例分别为60.38%、54.72%、41.51%、39.62%。主成分分析和相关性分析结果表明,有机肥中重金属污染风险主要来源于高Cu、Pb、Zn、Hg饲料的使用。2.明确了不同发酵工艺(自然通风发酵、强制通风发酵和厌氧干发酵)对堆肥重金属活性的影响。随发酵进程的推进,强制通风发酵高温期温度高于50°C,持续期约10天,堆肥结束后p H值维持在8.0左右,电导率(EC)小于2 m S/cm,种子发芽率指数(GI)达到117%,理化性质指标均显着优于自然通风发酵和厌氧干发酵。不同发酵工艺处理对重金属Cu、Zn、Pb的形态变化均有显着影响,叁种不同发酵工艺的钝化能力从大到小依次为强制通风发酵>自然发酵>厌氧干发酵,强制通风发酵处理对Cu、Zn、Pb的钝化率分别达到45.42%、46.29%、38.35%。3.明确了不同工艺参数(含水率、通风速率、发酵周期)对堆肥重金属活性的影响。通过强制通风静态堆肥实验,调整初始含水率值为60%、65%、70%,通风率为0.05、0.1、0.2 m3/min·m3,发酵周期为20 d、35 d、50 d。结果表明,不同工艺参数对堆肥理化性质均有显着影响。对重金属Cu、Pb、Zn分配率的方差分析表明,通风速率显着影响可交换态Cu(p=0.02)和Pb(p=0.040)的钝化效果,而含水率显着影响可交换态Zn(p=0.009)的钝化效果。本研究选取较优化的发酵工艺参数为初始含水率65%、通风速率0.1 m3/min·m3、发酵周期50天和初始含水率65%、通风速率0.2 m3/min·m3、发酵周期20天两种,其发酵前期高温持续期可分别达到12天和8天,堆肥结束后p H值分别为8.0和7.6,EC值分别为3.86和3.75 m S/cm,GI值分别为64.95%和144.05%。对可交换态Cu、Pb、Zn、Cd的钝化率分别达到86.13%、52.37%、18.42%、40.37%和83.57%、63.46%、56.17%、46.41%。4.明确了添加不同调理剂(猪粪、猪粪+玉米秸秆、猪粪+木屑)对堆肥重金属活性的影响。选取高温好氧发酵工艺,调节物料含水率为65%,控制通风率在0.2 m3/min·m3,发酵周期30 d。结果表明添加玉米秸秆和木屑能显着提高堆肥的理化性质,发酵前期高温持续时间能达到5天以上,堆肥结束后p H值分别为8.6和8.7,EC值分别为1.79和1.72 m S/cm,GI值分别为118%和142%。添加玉米秸秆对重金属Cu、Pb、Zn、Cd的钝化率分别为-3.9%、42.8%、-0.2%、73.2%,添加木屑处理钝化率分别为60.5%、-18.1%、52.8%、89.9%。5.明确了添加不同钝化材料(木屑生物炭、玉米秸秆炭、花生壳生物炭、福建腐殖酸、嘉博文腐殖酸、草炭)对堆肥重金属活性的影响。利用猪粪、秸秆和不同钝化材料进行高温好氧堆肥,研究了重金属Cu、Pb、Zn、Cd不同形态的变化特征。结果表明,添加玉米秸秆炭、花生壳炭和福建腐殖酸未达到堆肥腐熟标准,其中添加花生壳炭处理p H值低于6.0,添加花生壳炭和福建腐殖酸处理电导率显着超过4.0 m S/cm,添加玉米秸秆炭、花生壳炭、福建腐殖酸处理GI值低于80%。不同钝化材料对不同重金属钝化能力不同,添加木屑生物炭、玉米秸秆炭、花生壳炭、福建腐殖酸、嘉博文腐殖酸、草炭对重金属Cu的钝化率分别为0%、24.31%、65.79%、14.70%、47.78%、25.35%;对重金属Pb的钝化率分别为13.09%、57.20%、46.20%、-1.25%、47.54%、4.08%;对重金属Zn的钝化率分别为55.42%、18.08%、13.66%、-17.13%、64.94%、50.28%;对重金属Cd的钝化率分别为94.67%、49.93%、25.09%、47.39%、87.36%、-6.90%。综合考虑,本试验选取木屑生物炭和嘉博文腐植酸作为堆肥重金属钝化材料较为理想。综上所述,华北平原畜禽粪便和商品有机肥中Cr、Pb、As金属含量超标,有机肥中重金属污染风险主要来源于饲料添加剂。通过一系列的优化筛选:选取高温好氧堆肥工艺,调整工艺参数为初始含水率65%、通风速率0.2 m3/min·m3、发酵周期为20天,添加秸秆或木屑为调理剂,选择木屑生物炭或嘉博文腐植酸为钝化材料,有利于增强对堆肥重金属的钝化作用,该研究结果可为重金属钝化技术研发、畜禽粪便有机肥制备的规模化应用提供理论参考和技术支持。
余群[4]2003年在《密闭式静态强制通风堆肥系统的研究》文中研究说明随着人口的增长、人们生活水平的提高，人们对畜牧业产品的需求日益增加，畜牧业在近几年内得到了较大的发展。但由于人们环保意识的不足和环保设备的落后，畜牧养殖场对废弃物的处理能力远远落后于其产生数量，有机废弃物得不到及时有效的处理就直接排入环境，对周围环境造成了严重的影响。 有机废弃物中含有大量的病原体、重金属等有害物质，亦含有大量的有机物和植物生长所需的营养物质，不加以合理的利用将是资源的巨大浪费。因此对有机废弃物进行合理的处理兼有环境效益、经济效益和社会效益。 本文研究了有机废弃物的无害化和资源化处理技术——堆肥化技术。在综合大量文献报道的基础上，通过对几种堆肥技术系统的比较，根据我国实际国情，选择了静态强制堆肥仓系统。设计加工了箱式静态堆肥系统，包括通风系统、控制系统和堆肥箱。共进行了叁次堆肥试验，并在每次试验后对设备进行了技术上的改进，使此堆肥设备不断完善；并对堆肥过程的参数控制进行了研究。 首先，通过设计加工试验得出：1)堆肥仓中布风系统采用密封管道式比较好，可防止气道短路，使有效通风量增加。2)管道上的开孔密度不能过大，适当的距离为300*300mm，过大会使气流压力降低，使有效通风量不足。3)堆肥仓内不需加保温层也可以保证堆体在寒冷的冬季(-10℃)正常升温。4)采用时间—温度控制系统控制通风过程，可以有效保证通风量，使堆肥过程的温度变化曲线符合理想的变化曲线。 其次，通过对堆肥过程中温度变化、通风量、含水量、环境温度、堆体中的含氧量、耗氧量等参数的研究得出：1)应用本堆肥设备，维持七天55度以上的高温，完全可以达到堆肥的卫生学指标；病原菌大部分被杀死，蛔虫卵也100％被消灭。2)通风量是堆肥过程中重要的控制参数，本试验分别在堆肥初期、升温期、高温期和降温期检测了堆体的耗氧量，其中在高温期耗氧量最大，同时由于堆体需要强制降温，需要加大通风量或延长通风时间。而在堆肥初始升温期，耗氧量很小，仅需定时适当供给氧气。3)堆体的水分含量是关系到堆体能否正常升温的重要因素，合适的堆料水分含量应为55％-65％之间。在添加调节剂时，可根据这个范围来确定需要的调节剂的量。4)在使用本堆肥设备时，环境温度对堆肥的起始温升不会有较大的影响，一般在冬季堆体亦能正常升温。 综上所述，本文详细阐述了堆肥系统的设计，并对设计出的堆肥系统进行多次试验，评价了系统的堆肥效果，完成了静态强制通风堆肥系统设计和检测的全过程。
黄向东[5]2010年在《竹炭与竹醋液对猪粪堆肥过程污染物控制效果及堆肥资源化利用研究》文中研究指明随着我国规模化生猪养殖业的快速发展,养殖废弃物N、P养分流失已成为我国水环境污染的主要贡献者,并逐渐成为生猪养殖业健康可持续发展的限制性因素。因此,开展生猪养殖废弃物污染控制与资源化利用技术研究意义重大,可为解决我国农村环境问题和保障农业可持续发展提供技术支撑。堆肥是实现猪粪无害化处理和资源化利用的一项有效措施。本研究针对传统猪粪堆肥过程存在升温启动慢、脱水效率低、氮素损失严重、重金属钝化效果差等问题,以规模化生猪养殖鲜粪为堆肥原料,系统研究了竹炭和竹醋液添加对猪粪堆肥快速升温、脱水、氮素损失控制、磷素活性调节和重金属钝化效果的影响；并通过温室盆栽试验研究了添加竹炭及竹醋液对猪粪堆肥产品肥效与品质的影响。研究成果可为猪粪堆肥过程中的升温、脱水、氮素损失控制、磷素活化、重金属钝化,以及堆肥产品的资源化利用提供新的技术途径。主要研究结果如下：(1)通过猪粪好氧堆肥试验,重点研究了分别添加“竹炭”和“竹炭+竹醋液”对堆肥过程中温度、脱水率、发芽指数以及微生物群落多样性的影响。研究发现,添加“竹炭”和“竹炭+竹醋液”不仅可促进堆肥反应快速升温,延长堆肥高温期,提高堆肥产品的脱水率和发芽指数,而且可丰富堆肥微生物群落多样性。与对照相比,添加“竹炭”和“竹炭+竹醋液”使猪粪堆肥升温期缩短24-72h,高温期延长216-288 h,产品最终脱水率提高11.3%-21.4%,种子发芽指数提高13.3%-77.0%。(2)研究了“竹炭”和“竹炭+竹醋液”的添加对猪粪堆肥过程氮素损失控制及磷素活化的影响。试验结果表明,添加“竹炭”和“竹炭+竹醋液”可明显提高猪粪堆肥产品中铵态氮、硝态氮、有机氮、有机磷和有效磷的含量,显着降低猪粪堆肥过程中氮素的损失。与对照相比,添加3%、6%、9%竹炭及3%竹炭+0.2%竹醋液、3%竹炭+0.4%竹醋液和3%竹炭+0.6%竹醋液的处理可使猪粪堆肥过程氮素损失分别减少28%、61%、65%、66%、74%和50%,可见氮素损失随着竹炭添加量的提高而减少,添加适当比例的竹炭和竹醋液对堆肥过程中的氮素损失具有协同控制效果。(3)探讨了分别添加“竹炭”和“竹炭+竹醋液”对猪粪堆肥过程中重金属CU、Zn的钝化效果,以及对堆肥产品蚯蚓急性毒性效应的影响。结果表明,添加竹炭可显着降低堆肥物料DTPA提取态Cu、Zn的浓度,重金属Cu、Zn的钝化效果随着竹炭添加量的增加而提高,而添加“竹炭+竹醋液”可进一步增强对Cu、Zn的钝化效果。与对照相比,添加3%、6%、9%竹炭及3%竹炭+0.2%竹醋液、3%竹炭+0.4%竹醋液和3%竹炭+0.6%竹醋液的处理使猪粪堆肥产品Cu的分配系数(DTPA提取态Cu浓度/Cu总浓度)分别降低6.2%、29.0%、35.1%、10.5%、13.7%和11.2%,Zn的分配系数(DTPA提取态Zn浓度/Zn总浓度)分别降低18.6%、30.9%、39.2%、28.6%、29.0%和28.7%。此外,添加“竹炭”和“竹炭+竹醋液”还可减轻堆肥浸提液对蚯蚓产生的急性毒性,显着降低堆肥浸提液对蚯蚓的48 h致死率。(4)以黑麦草和黄瓜为试材,通过温室盆栽试验研究了猪粪堆肥产品对盆栽基质理化性质和植物生长状况的影响。试验结果表明,猪粪堆肥尤其是施加含“竹炭”和“竹炭+竹醋液”的堆肥产品可显着提高土壤肥力,当施加15%的猪粪堆肥产品时黑麦草的生长状况最佳,当施加含9%竹炭的猪粪堆肥产品时黑麦草对DTPA提取态Cu、Zn的吸收明显减少。与不含竹炭的堆肥产品相比,采用含竹炭的堆肥产品替代部分泥炭,可使盆栽基质中的NH4+-N、NO3--N含量显着提高,而Cu、Zn含量则显着降低。研究还发现,采用猪粪堆肥产品替代部分泥炭有利于培育黄瓜壮苗,当替代比例为25%时可获得最大的黄瓜壮苗指数,与不含竹炭堆肥相比,竹炭堆肥更有利于壮苗指数的提高。
俞芝芬, 夏磊[6]2013年在《规模猪场废弃物无害化处理的好氧堆肥模式及技术探讨》文中认为集约化、规模化日益成为养猪业乃至畜牧业生产的主要方向,目前国内规模化猪场发展迅速,效益显着。规模化养猪,一方面减少了传统散养的风险;另一方面,随着猪场规模的扩大,随之产生的废弃物量相应增加,从而加重了猪场粪污处理的压力。相关研究表明,猪场废弃物如果不经处理直接排放到周围环境,不但会对土壤、水源、空气等造成污染,而
黄宏坤[7]2001年在《规模化畜禽养殖场废弃物无害化处理及资源化利用研究》文中指出畜牧业迅速发展在提高人们生活水平、改善膳食结构以及促进农村经济发展，增加农民收入的同时，其粪、尿废弃物也在大量增加，尤其是在大城市郊区的集约化养殖的造成的畜禽粪便大量堆积，散发着恶臭的污水四处流淌。导致了严重的环境污染，还影响了畜禽本身和人类生产和生活。另一方面，畜禽粪便是一种良好的可再生有机资源，如果经过适当的处理，如堆肥化处理后，就可以生产出优质的有机肥；养殖场污水由于有机物和氨氮含量高，难以处理达标排放；养殖场死亡畜禽尸体的处置一直采用深埋或焚烧来处理，这些处理方法都存在弊端。为此，作者在研究分析大量文献基础上，从我国国情出发，并结合参与的国家科研项目和国际合作项目，分别从养殖场固体废弃物无害化处理、猪场污水达标排放以及死鸡无害化处理叁个研究方向出发，系统的研究了发酵仓式堆肥系统试验效果、中试条件下的猪场污水处理工程和首次在国内开展了死禽堆肥化处理。结果表明：利用仓式发酵堆肥设备处理畜禽养殖场固体废弃物的研究结果表明：不同配比堆肥原料的实验结果表明，经过调节的原料，其温度变化依次为添加玉米秸秆、锯末和纯鸡粪。叁个处理均达到了无害化要求；首次进行了纯鸡粪堆肥试验，试验结果表明，在C／N比低于理想状态条件下，纯鸡粪堆肥也能够成功；此堆肥系统为密闭系统，可有效地控制臭气和减少臭气的排放；证明了此堆肥系统在保温、防水的功能，适合在多雨、寒冷地区和冬季使用。猪场污水处理：初步调查清楚了各种不同清粪方式条件下，猪场废水产生量和废水理化特性；通过研究猪场废水沉淀性能，得出猪场经过1～2小时沉淀后就能去除60％～70％固体，继续延长沉淀时间没有实际意义；研究不同负荷条件下，厌氧消化处理技术——UASB对污水中有机物的去除率，选择5kg／m~3·day负荷为最佳设计参数；研究不同水力停留时间(HRT)条件下，目前除氮效果最佳的好氧处理技术——SBR对UASB出水中氨氮去除效果，结果表明HRT为2天时最为经济有效。本中试研究结果在实际应用中可以达到国家《污水综合排放标准》中的二级标准。规模化鸡场死禽无害化处理：首次在国内开展死禽堆肥化处理研究，研究中设计叁个处理，测定了叁方面的指标，结果表明：叁个处理中堆体内温度升到最高和保持时间最长的顺序依次是：鸡粪+锯末＞鸡粪+秸秆＞纯鸡粪，但是纯鸡粪处理死鸡不能达到无害化要求：叁个处理病原微生物的死亡率顺序与温度变化一致；所有处理中死鸡分解速度以鸡粪+锯末最快，鸡粪+秸秆次之，纯鸡粪最差。
易境[8]2013年在《猪场废弃物堆肥中芽孢杆菌属和梭菌属细菌的分子生态学研究》文中认为规模化养猪业的迅速发展一方面提高了人民生活水平,另一方面,养猪场粪便的大量集中排放给环境造成了巨大压力。目前,寻找具有良好环境效应的畜禽场废弃物无害化、资源化技术成为我国畜禽规模化养殖业面临的一项重要课题。堆肥技术通常用于有机固体废弃物的资源化利用,成功的堆肥可以实现无害化、减量化和资源化的处理目标。因此,堆肥被认为是养猪业与环境协调发展的有效途径之一,对堆肥过程中微生物多样性的探讨是近几年来的研究热点。本课题组在前期的研究中发现,芽孢杆菌属和梭菌属是猪场废弃物堆肥过程中的优势菌群,本研究将PCR-DGGE技术与传统分离方法相结合,进一步在种和属的水平上对芽孢杆菌属和梭菌属在堆肥过程中的动态变化、种群结构和多样性差异进行了研究；利用FISH技术对其进行了原位空间分布研究及快速定量分析；采用生理生化鉴定与16S rRNA序列分析技术对分离培养的细菌进行了特异性菌种鉴定。具体结果如下：1.堆肥试验利用强制通风静态仓堆肥系统进行了堆肥试验,以猪粪为主料,木屑为调理剂,物料的初始碳氮比(C/N)调整为20%,初始含水率为60%。堆体温度的变化过程经历了典型的升温期、高温期、降温期叁个阶段,堆体中层温度在5天时达到了60℃,且在50℃以上的时间持续了30天,高于55℃上持续了25天。整个堆肥过程历时42d。堆制结束时,堆体体积减少了42.68%,大肠杆菌值和蛔虫卵杀灭率分别为0.069和100%,达到了《粪便无害化卫生标准(GB7959-87)》的规定。本次堆肥试验取得成功,为后续各项研究工作奠定了基础。2.核酸的提取参照Zhou等(1996)的方法,对猪粪堆肥样品中DNA提取方法进行了改良,从堆肥过程中升温期、高温期、降温期上、中、下共9个样品中提取了基因组DNA,并用试剂盒对其进行了纯化。琼脂糖凝胶电泳检测DNA片段大小均在2kbp以上。使用DNA/RNA浓度测定仪,测得纯化后的DNA浓度为370n/μl,其A260/A280的比值为1.766。结果表明,采用改良后的该方法提取、并用试剂盒纯化后获得的核酸结果较好,能满足后面分子生物学研究的需要。3.芽孢杆菌属细菌的分离及鉴定(1)采用传统平板稀释法从猪粪堆肥过程中不同时期、不同高度层堆肥样品中分离得到了540株芽孢杆菌,利用HinfⅠ, HaeⅢ和Msp Ⅰ叁种限制性内切酶对这些芽孢杆菌进行了RFLP分型,得到8种不同的芽孢杆菌,辅以生理生化鉴定试验,并依据16S rRNA序列分析对这些菌株进行了鉴定,初步得出猪场废弃物堆肥过程中可培养的芽孢杆菌属细菌的多样性信息。它们分别是Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus cereus, Bacillus pycnus, Bacillus oleronius和Bacillus circulans。(2)获得了8株不同芽孢杆菌的16S rDNA序列,并提交到了GenBank数据库,获得了登录号：JF833086-JF833093。4.可培养的芽孢杆菌的时空分布RFLP分析结果显示猪粪堆肥过程中,可培养的芽孢杆菌属细菌存在着丰富的多样性和明显的时空分布特性。Bacillus subtilis是整个堆肥过程中的优势菌；升温期和降温期样品中优势芽孢杆菌还分别包括Bacillus anthracis, Bacillus cereus和Bacillus circulans。升温期和降温期中层样品中的可培养的芽孢杆菌属细菌的多样性相对更丰富,包括5种不同的芽孢杆菌。多样性最低的是升温期下层和高温期上层和中层样品。5. PCR-DGGE分析(1) PCR-DGGE分析结果显示,猪粪堆肥过程中不同时期、不同高度层堆肥样品中有着丰富的芽孢杆菌属和梭菌属细菌多样性,PCR-DGGE图谱中优势性条带都达到了9条以上,其中高温期样品中芽孢杆菌属细菌的多样性相对更丰富；同时存在明显的芽孢杆菌属种群结构变化,而梭菌属种群结构变化不明显,这些都表明猪粪堆肥过程中存在宝贵的芽孢杆菌属和梭菌属细菌资源。(2)根据指纹图谱聚类分析和Cs值分析结果显示,处于同一堆肥阶段的叁个不同高度层样品之间的芽孢杆菌属种群的相似性最高,说明处于同一阶段的各高度层样品的芽孢杆菌属细菌种群结构最接近；9个堆肥样品彼此间梭菌属种群的相似性都很高,说明各样品之间梭菌属细菌种群结构很接近。9个堆肥样品之间的两属细菌的Cs值都没有明显的变化规律,说明堆肥过程中芽孢杆菌属和梭菌属细菌的演替规律复杂,更替过程更复杂,需要我们进行更深入的探讨。(3)对芽孢杆菌属和梭菌属DGGE图谱中优势条带进行了回收和测序,结果发现,堆肥过程中大部分都是未能培养的芽孢杆菌,并得到了利用纯培养方法未能分离到的芽孢杆菌属细菌信息,它们包括：Bacillus cereus, Bacillus marisflavi, Bacillus koreensis和Bacillus fordii,而Bacillus cereus也是猪粪堆肥过程中的优势菌,存在于整个堆肥过程中。堆肥过程中都是未能培养的梭茵,未检测到可培养的梭菌。说明PCR-DGGE在分子生态学方面具有更大的优越性,可以获得更多的微生物信息。6. FISH分析(1)对芽孢杆菌属特异性探针LGC353b和梭菌属特异性探针Chis150的杂交条件进行了优化。探针LGC353b和Chis150的最佳杂交温度都是46℃；最佳杂交时间分别为4h和5.5h；杂交液中最佳甲酰胺浓度分别为20%和35%。(2) FISH分析结果显示,猪粪堆肥过程中不同时期、不同高度层堆肥样品中总细菌、芽孢杆菌属和梭菌属细菌数目有着明显的动态变化和的时空分布特征。叁者的FISH检测数量级都达到了106个/克(湿重)的数量级。总细菌、芽孢杆菌属、梭菌属的时间分布特征是细菌总数随着温度的升高而增加,随着温度的下降而减少；空间分布特征是处于同一堆肥阶段的叁个不同高度层中,中层样品中芽孢杆菌属细菌数目和其占总细菌数的百分比是最低的；梭菌属的空间分布特征不明显。
俞芝芬, 夏磊[9]2013年在《规模化猪场废弃物无害化处理好氧堆肥模式及参数探讨》文中研究说明对目前规模化猪场废弃物好氧堆肥模式进行了分析,探讨了各个模式的优缺点,并对以后粪污无害化处理的方向进行了展望。
陶秀萍, 董红敏[10]2009年在《畜禽养殖废弃物资源的环境风险及其处理利用技术现状》文中指出我国是畜牧业大国,在畜产品生产的同时,也产生大量的粪便和污水副产物,由于畜禽粪便和养殖污水中富含有机质、氮、磷、钾等成分,是潜在的有机肥和物质资源,能生产有机肥或土壤改良剂用于农作物生产,或生产沼气作为清洁
参考文献：
[1]. 猪场废弃物强制通风静态垛堆肥系统的研究[D]. 郭亮. 中国农业大学. 2002
[2]. 四川养猪业清洁生产系统LCA及猪粪资源化利用关键技术研究[D]. 白林. 四川农业大学. 2007
[3]. 粪便有机肥制备过程中重金属转化及阻控特性研究[D]. 王飞. 西北农林科技大学. 2015
[4]. 密闭式静态强制通风堆肥系统的研究[D]. 余群. 安徽农业大学. 2003
[5]. 竹炭与竹醋液对猪粪堆肥过程污染物控制效果及堆肥资源化利用研究[D]. 黄向东. 浙江大学. 2010
[6]. 规模猪场废弃物无害化处理的好氧堆肥模式及技术探讨[J]. 俞芝芬, 夏磊. 浙江畜牧兽医. 2013
[7]. 规模化畜禽养殖场废弃物无害化处理及资源化利用研究[D]. 黄宏坤. 中国农业科学院. 2001
[8]. 猪场废弃物堆肥中芽孢杆菌属和梭菌属细菌的分子生态学研究[D]. 易境. 华中农业大学. 2013
[9]. 规模化猪场废弃物无害化处理好氧堆肥模式及参数探讨[J]. 俞芝芬, 夏磊. 湖北畜牧兽医. 2013
[10]. 畜禽养殖废弃物资源的环境风险及其处理利用技术现状[J]. 陶秀萍, 董红敏. 现代畜牧兽医. 2009
标签：环境科学与资源利用论文; 芽孢杆菌论文; 竹炭论文; 土壤重金属污染论文; 有机肥发酵剂论文; 竹醋液论文; 有机肥设备论文; 鸡粪有机肥论文; 重金属检测论文; 畜牧业论文; 环境污染论文; 环境保护论文; 农资论文;