水热处理方式对牛粪和沼液混合料液相产物的影响及叶面肥开发

摘要

由于我国畜禽养殖业发展迅速，养殖场中畜禽粪便的排放对养殖场周边的环境污染严重，如何有效的处理畜禽粪便成为了一个关键的技术问题。牛粪是一种很有价值的资源，它含有大量的有机质，营养元素，具有制取叶面肥的先天优势。而水热处理技术是一种有效处理牛粪等有机物废弃物的处理技术，本试验用沼液代替水热处理介质水，既可节约水资源又可以处理和充分利用沼气生产所产生的大量沼液，因此开展牛粪和沼液混合水热处理制取叶面肥的研究具有重要的现实意义。
　　本研究主要以实现牛粪和沼液的高附值资源化利用为目标，选取牛粪和沼液为研究对象，进行常规水热、微波水热、超声波-微波水热三种不同的水热处理方式，通过仪器分析的方法，对牛粪和沼液混合水热液相产物中各类肥效指标进行分析，重点研究了不同水热处理方式和温度对水热液相产物特性的影响，并以牛粪和沼液水热液相产物为母液配制出含腐殖酸水溶性液态肥料。全文主要研究内容如下：
　　温度对牛粪和沼液水热产物分布具有重要影响，随着温度的升高，常规水热和微波水热处理下液相产物产率增加，而超声波微波水热下液相产物产率呈下降趋势。固体产物产率总体呈下降趋势，常规水热处理下，产率从8.91％降低到了3.74%，微波水热产率从8.63%降低到了4.52%，而超声波微波水热产物产率从6.98%降低到了5.01%；常规水热气体产物产率降低，而微波水热和超声波微波水热下气体产物产率呈上升的趋势，微波水热和超声波微波水热下产物产率变化幅度较小。
　　反应温度对水热液相产物中养分的影响显著，随着反应温度的增加，反应程度加深，液相产物中氨氮、磷酸盐、总氮、总钾、Ca、Mg、Fe都呈先增加后降低的趋势，在最适温度下产量最高；Zn随着温度的增加而降低；硝酸盐、总磷、Cu含量随温度变化规律不明显。相比三种不同水热处理可以得出，超声波-微波水热可以很大程度提高牛粪与沼液水热液相产物中养分含量，超声波-微波水热处理技术更有利于制取叶面肥。
　　综上所述，水热处理技术是一种有效的处理牛粪、沼液等有机废弃物的技术，在此基础上采用超声波-微波水热处理技术能够迅速达到制肥的目标，最佳反应温度为180℃，以此条件下水热液相产物为母液，再加入相关矿质元素、辅料、表面活性剂等配制成符合NY1106-2010标准要求的液态肥，并通过种子发芽试验确定其最佳施用稀释倍数为500倍，以发挥液态肥的肥效。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2牛粪资源化利用现状

1.3沼液的产生和利用现状

1.4水热处理技术的研究现状

1.5叶面肥

1.6研究内容与技术路线

第2章 试验材料与方法

2.1试验材料

2.2水热试验仪器

2.3试验测试仪器

2.4液相产物主要测定方法

2.5本章小结

第3章 牛粪与沼液水热处理及产物分布的试验研究

3.1 牛粪与沼液常规水热试验方法

3.2沼液与牛粪微波水热处理方法

3.3沼液与牛粪超声波-微波水热处理方法

3.4温度对牛粪和沼液水热产物分布的影响分析

3.5本章小结

第4章 牛粪与沼液水热处理液相产物养分特性分析

4.1温度对水热处理液体产物中总氮的影响

4.2温度对水热处理液体产物中总磷的影响

4.3温度对水热处理液体产物中总钾的影响

4.4温度对水热处理液体产物中氨氮的影响

4.5温度对水热处理液体产物中硝酸盐的影响

4.6温度对水热处理液体产物中磷酸盐的影响

4.7温度对水热处理液体产物中、微量元素的影响

4.8温度对水热处理液体产物中pH、EC值的影响

4.9本章小结

第5章 牛粪与沼液水热液相产物叶面肥配方开发

5.1水热液相产物制肥技术指标的确定

5.2水热液相产物制肥原则和方法

5.3种子发芽试验

6全文总结及展望

6.1主要工作及结论

6.2研究展望

参考文献

致谢