竹炭的添加对猪粪堆肥过程氮素持留与温室气体减排的影响

摘要

高效处理及利用生猪养殖业废物是促进生猪养殖业健康可持续发展的关键环节。好氧堆肥是实现猪粪减量化、无害化处理和资源化利用的有效途径。但堆肥过程物料氮素流失量大、堆体温室气体排放显著，影响堆肥产品利用价值，导致环境污染。论文针对猪粪好氧堆肥过程存在的氮素损失和温室气体排放等问题，以竹炭为试材，通过条垛好氧堆肥试验，系统考察了竹炭的添加对条垛堆肥腐熟进程的影响，分析了竹炭的添加对猪粪堆肥过程氮素转化以及温室气体排放的影响，并初步探讨了竹炭控制猪粪堆肥过程氨气和温室气体排放的作用机理。主要研究结果如下:
　　 (1)采用翻堆条垛堆肥工艺，研究了竹炭的添加对猪粪堆肥腐熟进程的影响。结果表明，向猪粪堆肥物料中添加3％竹炭，可缩短堆肥腐熟周期17天，提高猪粪堆肥效率。
　　 (2)运用元素分析仪与气相色谱-质谱联用仪，分析了竹炭的添加对猪粪堆肥过程氮素转化的影响。研究发现，向猪粪堆肥物料中添加3％的竹炭，可减少堆肥过程NH3损失量6.1％，相对降低氮素损失率10％，有利于堆肥过程氮素的持留。
　　 (3)通过采用静态箱法，探讨了竹炭的添加对猪粪条垛好氧堆肥过程温室气体排放的影响。结果发现，向猪粪堆肥物料中添加3％的竹炭，整个堆肥过程N2O总排放量降低25.9％，温室气体总排放量（以CO2计）降低139.1g·m-2·day-1，有助于控制堆肥过程的温室气体排放。

目录

声明

论文说明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 生猪养殖业现状及污染

1．2 猪粪处理处置现状

1．3 猪粪好氧堆肥处理技术存在问题及其研究进展

1．4 竹炭在堆肥过程中的应用

1．5 研究目标及内容

1．5．1 研究目标

1．5．2 研究内容

1．5．3 技术路线

2 竹炭的添加对猪粪堆肥腐熟进程的影响

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 试验材料

2．2．2 堆肥工艺条件

2．2．3 试验设计及采样

2．2．4 堆肥样品指标分析方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 竹炭的添加对猪粪堆肥过程温度变化及升温效果的影响

2．3．2 竹炭的添加对猪粪堆肥过程物料含水率的影响

2．3．3 竹炭的添加对猪粪堆肥过程pH的影响

2．3．4 竹炭的添加对猪粪堆肥过程电导率的影响

2．3．5 竹炭的添加对猪粪堆肥过程总碳的影响

2．3．6 竹炭的添加对猪粪堆肥过程C／N的影响

2．4 本章小结

3 竹炭的添加对猪粪堆肥氮素转化的影响

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 试验材料

3．2．2 试验设计及采样方法

3．2．3 样品指标分析方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 竹炭的添加对猪粪堆肥过程铵态氮的影响

3．3．2 竹炭的添加对猪粪堆肥过程硝态氮的影响

3．3．3 竹炭的添加对猪粪堆肥过程亚硝态氮的影响

3．3．4 竹炭的添加对猪粪堆肥过程有机氮的影响

3．3．5 竹炭的添加对猪粪堆肥过程总氮的影响

3．3．6 竹炭的添加对猪粪堆肥过程氨气排放的影响

3．4 本章小结

4 竹炭的添加对猪粪堆肥过程温室气体排放的影响

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 试验材料

4．2．2 试验设计及采样方法

4．2．3 样品指标分析方法

4．2．4 数据处理方法

4．3 结果与讨论

4．1 竹炭的添加对猪粪堆肥过程二氧化碳排放的影响

4．2 竹炭的添加对猪粪堆肥过程甲烷排放的影响

4．3 竹炭的添加对猪粪堆肥过程氧化亚氮排放的影响

4．4 竹炭的添加对猪粪堆肥过程温室效应综合评价

4．4 本章小结

5 主要研究结论与展望

5．1 论文的主要研究结论

5．1．1 竹炭的添加对猪粪条垛堆肥进程的影响

5．1．2 竹炭的添加对猪粪条垛堆肥氮素转化的影响

5．1．3 竹炭的添加对猪粪条垛堆肥肥过程温室气体排放的影响

5．2 论文的创新点

5．3 论文展望

参考文献

攻读硕士期间发表的文章、专利及奖励