以玉米秸秆为基质的鸡粪堆肥及资源化研究

摘要

本课题为重庆市自然科学基金项目(CSTC，2008BB7048)的组成部分，从有机固体废弃物的处理处置及资源化利用角度出发，以鸡粪和玉米秸秆为堆肥原材料，调节堆体的初始含水率、通风供氧量和初始堆体C/N比等，考察不同的初始C/N比(调节堆体P1、P2和P3的初始C/N比值分别为14、22和30)和不同的堆肥方式(露天堆肥和反应器堆肥)对鸡粪与玉米秸秆混合堆肥的影响；同时，对堆肥产品的植物毒性进行评估，分析不同堆体的种子发芽指数变化。试验结果表明：堆体P2、P3和P5的堆体温度能满足我国《粪便无害化卫生标准(GB7959-87)》的要求，而堆体P1和P4的堆体温度不能满足我国粪便无害化卫生标准的要求；所有堆体的pH值在7～9范围内变化，且pH在堆肥初期上升幅度较大，随后逐渐下降并最终趋于中性。
　　 具有不同初始C/N比的堆肥试验表明：在堆肥过程中，堆体的电导率呈下降趋势，而阳离子交换量呈上升趋势；堆肥产品总碳含量下降，总氮、总磷含量未发生显著变化。各指标的测定结果表明堆肥的腐熟度和稳定性良好，且堆体P3的堆肥产品的稳定性和腐熟程度较堆体P1和P2更高。
　　 采用露天堆肥(堆体P4)和反应器堆肥(堆体P5)的研究表明：堆体的含水率呈下降趋势，堆体P4在0～7d的水分损失量较堆体P5小，但在整个堆肥过程中，堆体P4的水分总损失量(26.5％)大于堆体P5的水分总损失量(20.6％)；有机质的降解主要发生在堆肥前期，堆体P4和P5在前21d分别完成了81.4％和84.5％的有机质降解量，而总氮的净增加量无显著区别；堆体的C/N比在鸡粪和玉米秸秆的混合堆肥过程中呈下降趋势。各参数的测定结果表明堆肥的腐熟度和稳定性良好，且反应器堆肥的堆肥产品的稳定性和腐熟程度较露天堆肥更好。
　　 堆肥产品的植物毒物试验结果表明：堆肥结束时，种子发芽指数为61.3％～82.4％；初始C/N比值为30的堆体P3的堆肥产品的植物毒性较堆体P1(初始C/N比值为14)和P2(初始C/N比值为22)的堆肥产品的植物毒性更小；反应器堆肥(堆体P5)的堆肥产品的植物毒性较露天堆肥(堆体P4)更小；总体上看，堆体P1、P2、P4和P5的堆肥产品均处于较低毒性水平，而堆体P3处于完全腐熟状态，其堆肥产品基本无植物毒性。
　　 综上所述，调节鸡粪和玉米秸秆混合堆肥的初始C/N比值为30更有利于堆肥的进行，而反应器堆肥优于露天堆肥。