农村有机固体废弃物混合堆肥技术研究
发布时间：2022-01-23 18:31
我国是世界上农业废弃物产生量最大的国家,随着我国城镇化速度的加快,农村生活水平逐步提高,农村固体废弃物的处理处置成为亟待解决的环境问题。本文针对农村污泥、生活垃圾、人粪便和秸秆,采用堆肥的资源化途径,分别从堆肥技术要点控制和调理剂添加两方面着手,以期获得更高质量的堆肥产品和较小的环境影响。试验包括三部分:一是三种主要有机固体废弃物（农村污泥、生活垃圾、人粪便）的混合堆肥配比优化研究;二是以氨氮吸附能力为目的污泥生物炭改性和机理探讨;三是污泥生物炭的投加对农村固体废弃物堆肥过程中影响,包括理化性质、氮素转化和温室气体排放。主要研究结果如下:（1）混料设计响应面分析方法可通过少量的试验点得到较为系统的试验结论,针对优化堆肥物料配比具有可行性;用生活垃圾与秸秆进行单独堆肥时,由于原料有机质、C含量和C/N过大,N含量相对越低,有机碳素的转化不能彻底完成,不利于短时间内堆体的腐熟;用人粪便或农村污泥与秸秆进行单独堆肥时,原料N含量相对越高,而过量的N由于转化不彻底造成堆肥产品中溶解性氮素累积,降低堆肥产品品质;生活垃圾占比在50-75%左右,人粪便和农村污泥占比25-50%,在该区间内,堆肥产...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
堆肥过程的流程示意图
硕士学位论文质先附着在微生物体外，由微生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过氧化、还原、合成等过程，一部分被吸收的有机质氧化成简单的无机物，并释放出微生物生长活动所需要的能量；另一部分有机质转化为生物体所必需的营养物质，合成新的细胞物质，用于微生物的生长繁殖[3]。高温堆肥质转化如图 1-2 所示[4]。
图 1-3 生物炭改性示意图Figure 1-3 Sketch map of biochar modification化学修饰法有一步修饰和两步修饰过程。炭化和活化可在活化剂的存在下一步热解完成。两步化学活化包括原材料的炭化，紧接着一步炭化产物的活化，或者是在炭化之前有一步预处理1.3.3.1 化学改性化学法处理原料和生物炭都会显著影响生物炭作为吸附剂和修复剂的性能[56]。处理过程增加了费用，但是都可以提髙生物炭的性能。化学修饰法通常需要酸、碱进行处理，此外，一些氧化性物质，如 H2O2、KMnO4、（NH4）2S2O8和 O3，也可用来进行氧化法修饰表面官能团[57, 58]。表 1-1 总结了酸、碱和氧化性物质对生物炭的改性研究。表 1-1 酸/碱、化学氧化法改性Table 1-1 Acid/base treatment and chemical oxidation process of biochar活化剂 原料 液固比 浓度温度/℃时间/h参考文献磷酸 Acacia saligna biochar 40 mL/g 1M 90 1
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性玉米芯生物炭对废水中铜和氨氮的吸附[J]. 王旭峰,郑立安,刘毛,乐盼,杨开,王弘宇. 工业水处理. 2017(01)
[2]生物炭对鸡粪好氧堆肥主要氮素形态含量影响与保氮机制[J]. 刘宁,周嘉良,马双双,韩鲁佳,黄光群. 农业机械学报. 2016(12)
[3]不同改性生物炭对溶液中Cd的吸附研究[J]. 王瑞峰,周亚男,孟海波,杨宏志. 中国农业科技导报. 2016(06)
[4]造纸污泥活性生物质炭的制备及表征[J]. 张雅丽,李顺义,李斌,吴朕君,朱亚中. 广东化工. 2015(17)
[5]生物质炭对番茄秸秆和鸡粪好氧堆肥氮磷钾元素变化的影响及其机理[J]. 刘微,霍荣,张津,李博文,刘亚男,喻梅娜,侯娟. 水土保持学报. 2015(03)
[6]添加竹炭对猪粪堆肥过程中升温脱水及氮素损失的影响[J]. 黄向东,薛冬. 应用生态学报. 2014(04)
[7]温度与秸秆比例对牛粪好氧堆肥的影响[J]. 赵秀玲,朱新萍,罗艳丽,余雄,贾宏涛,李金军,刘洪蓬. 环境工程学报. 2014(01)
[8]改性玉米芯生物碳对氨氮的吸附特性[J]. 张扬,李子富,张琳,赵瑞雪. 化工学报. 2014(03)
[9]生物炭在土壤改良和重金属污染治理中的应用[J]. 徐楠楠,林大松,徐应明,谢忠雷,彭强辉,郭文娟. 农业环境与发展. 2013(04)
[10]利用污泥熟肥作为高含水率污泥堆肥调理剂[J]. 刘卫,袁兴中,欧阳建新,钟华,曾光明,黄华军,柴琦. 环境工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]生物质炭输入对土壤氮素流失及温室气体排放特性的影响[D]. 刘玉学.浙江大学 2011
[2]城市污泥堆肥资源化过程与污染物控制机理研究[D]. 花莉.浙江大学 2008
[3]城市有机固体废物仓式好氧堆肥工艺改进及理论研究[D]. 胡天觉.湖南大学 2005
硕士论文
[1]生物质炭对蓝藻及猪粪好氧堆肥的影响[D]. 陶金沙.南京农业大学 2014
[2]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[D]. 李丽劼.浙江大学 2012
[3]低碳氮比下生物质炭对高温好氧堆肥的影响[D]. 李映廷.西南大学 2012
本文编号：3604937
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
堆肥过程的流程示意图
硕士学位论文质先附着在微生物体外，由微生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过氧化、还原、合成等过程，一部分被吸收的有机质氧化成简单的无机物，并释放出微生物生长活动所需要的能量；另一部分有机质转化为生物体所必需的营养物质，合成新的细胞物质，用于微生物的生长繁殖[3]。高温堆肥质转化如图 1-2 所示[4]。
图 1-3 生物炭改性示意图Figure 1-3 Sketch map of biochar modification化学修饰法有一步修饰和两步修饰过程。炭化和活化可在活化剂的存在下一步热解完成。两步化学活化包括原材料的炭化，紧接着一步炭化产物的活化，或者是在炭化之前有一步预处理1.3.3.1 化学改性化学法处理原料和生物炭都会显著影响生物炭作为吸附剂和修复剂的性能[56]。处理过程增加了费用，但是都可以提髙生物炭的性能。化学修饰法通常需要酸、碱进行处理，此外，一些氧化性物质，如 H2O2、KMnO4、（NH4）2S2O8和 O3，也可用来进行氧化法修饰表面官能团[57, 58]。表 1-1 总结了酸、碱和氧化性物质对生物炭的改性研究。表 1-1 酸/碱、化学氧化法改性Table 1-1 Acid/base treatment and chemical oxidation process of biochar活化剂 原料 液固比 浓度温度/℃时间/h参考文献磷酸 Acacia saligna biochar 40 mL/g 1M 90 1
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性玉米芯生物炭对废水中铜和氨氮的吸附[J]. 王旭峰,郑立安,刘毛,乐盼,杨开,王弘宇. 工业水处理. 2017(01)
[2]生物炭对鸡粪好氧堆肥主要氮素形态含量影响与保氮机制[J]. 刘宁,周嘉良,马双双,韩鲁佳,黄光群. 农业机械学报. 2016(12)
[3]不同改性生物炭对溶液中Cd的吸附研究[J]. 王瑞峰,周亚男,孟海波,杨宏志. 中国农业科技导报. 2016(06)
[4]造纸污泥活性生物质炭的制备及表征[J]. 张雅丽,李顺义,李斌,吴朕君,朱亚中. 广东化工. 2015(17)
[5]生物质炭对番茄秸秆和鸡粪好氧堆肥氮磷钾元素变化的影响及其机理[J]. 刘微,霍荣,张津,李博文,刘亚男,喻梅娜,侯娟. 水土保持学报. 2015(03)
[6]添加竹炭对猪粪堆肥过程中升温脱水及氮素损失的影响[J]. 黄向东,薛冬. 应用生态学报. 2014(04)
[7]温度与秸秆比例对牛粪好氧堆肥的影响[J]. 赵秀玲,朱新萍,罗艳丽,余雄,贾宏涛,李金军,刘洪蓬. 环境工程学报. 2014(01)
[8]改性玉米芯生物碳对氨氮的吸附特性[J]. 张扬,李子富,张琳,赵瑞雪. 化工学报. 2014(03)
[9]生物炭在土壤改良和重金属污染治理中的应用[J]. 徐楠楠,林大松,徐应明,谢忠雷,彭强辉,郭文娟. 农业环境与发展. 2013(04)
[10]利用污泥熟肥作为高含水率污泥堆肥调理剂[J]. 刘卫,袁兴中,欧阳建新,钟华,曾光明,黄华军,柴琦. 环境工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]生物质炭输入对土壤氮素流失及温室气体排放特性的影响[D]. 刘玉学.浙江大学 2011
[2]城市污泥堆肥资源化过程与污染物控制机理研究[D]. 花莉.浙江大学 2008
[3]城市有机固体废物仓式好氧堆肥工艺改进及理论研究[D]. 胡天觉.湖南大学 2005
硕士论文
[1]生物质炭对蓝藻及猪粪好氧堆肥的影响[D]. 陶金沙.南京农业大学 2014
[2]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[D]. 李丽劼.浙江大学 2012
[3]低碳氮比下生物质炭对高温好氧堆肥的影响[D]. 李映廷.西南大学 2012
本文编号：3604937
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