腐熟堆肥基料生物滤池对猪粪沼渣堆肥过程氨气减排效果研究
发布时间：2021-09-02 00:53
堆肥是实现畜禽养殖废弃物资源化利用和无害化处理的主要措施,但堆肥过程会排放NH3等气体。生物滤池法是处理堆肥NH3的重要方法,然而针对生物滤池法处理堆肥NH3的研究多为实验室实验,现场实测研究较少,以腐熟堆肥为滤料的工程性试验研究尤为鲜见。因此,本论文以猪粪沼渣槽式堆肥为研究对象,搭建氨气实时在线监测系统,在分析猪粪沼渣堆肥过程氨气排放特性的基础上,采用腐熟堆肥作为生物滤池滤料处理猪场沼渣堆肥过程排放的氨气,探究生物滤池对氨气的减排效果,研究主要结论如下:（1）以猪粪沼渣混合玉米芯进行槽式好氧堆肥,堆肥周期（38天）内堆肥车间NH3的浓度变化范围为0.85-22.40 mg·m-3,不同时间段堆肥车间氨浓度波动较大,白天堆肥车间的氨气浓度明显高于夜间。其中午后12:00-16:00堆肥车间氨气浓度最高,平均值为6.77 mg·m-3,凌晨4:00-8:00时段氨气浓度最低,平均值为2.03 mg·m-3。尽管全程平均值为3.63 mg·m-3,但多数时间的氨浓度高于《恶臭污染物排放标准》的限量值,需要采取合理有效的措施控制。堆肥周期内,氨气排放通量为103.99±37.93 mg·m<...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
堆肥氮素的转化（李丽劼，2013）8Fig.1-1Transformationofnitrogenduringcomposting（LI,2013）8近年来，国务院办公厅印发《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》中提出，畜
中国农业科学院硕士学位论文第二章猪粪沼渣堆肥过程氨气的排放特征研究10入INNOVA1412i气体监测仪（LumaSense，丹麦），在线连续监测排放气体中氨气的浓度；同时在堆肥车间外上风向距离车间墙体22m处设置空气背景值监测点，每个点连续采样监测6次，以最后一次监测值记录作为计算值，每次采样监测时间为2min，所有采样点监测循环一次的时间为72min。图2-1堆肥车间布局及氨气浓度采样点分布示意图Fig.2-1Troughcompostinglayoutandammoniasamplingpointsdistributioninthecompostingplant2.1.3堆体样品采集及理化指标检测研究利用一条堆肥槽（长×宽×高为60m×4m×1.5m）完成一次堆肥过程，根据槽式堆肥运行工艺及堆体深度，于2018年12月14日开始至2019年1月20日对一条槽内的同一段堆体进行追踪样品采集，每次翻堆后进行一次采样，采样点分别距离堆体表层0.5m和1.0m深处，采样量均为500g，共采集15次，每次将两层的样品混合均匀后保存于4℃条件下，用于后续理化指标测试。试验堆肥指标检测方法见表2-1。
中国农业科学院硕士学位论文第二章猪粪沼渣堆肥过程氨气的排放特征研究14图2-2堆肥周期内堆体理化性质及氮含量的变化:(a)含量率和pH;(b)总固体含量和挥发性固体含量;(c)总碳和碳氮比;(d)总氮;(e)铵态氮和硝态氮Fig.2-2Physicochemicalpropertiesandnitrogencontentsofcompostingmaterialsduringacompostingperiod:(a)MoisturecontentandpH;(b)Totalsolidandvolatilesolid;(c)TotalcarbonandC/N;(d)Totalnitrogen;(a)Ammoniumnitrogenandnitratenitrogen注:一个堆肥周期指堆肥原料从放入到移出经过的天数，共计38d。短线表示均方误差。下同。Note:Onecompostingperiodreferstodayswhenrawmaterialsenterandexitthetrough,atotalof38d.Errorbarmeansmeansquareerror.Thesamebelow.2.2.2猪粪沼渣堆肥氨气排放浓度特征在猪粪沼渣堆肥过程中，NH3是堆料中氮素转化的产物。一方面，由于堆肥物料中微生物的氨化作用，使部分氮素以NH3的形式挥发；另一方面，堆体中的有机氮通过微生物的矿化作用转化为NH4+-N，铵盐在碱性条件下以NH3形式释放到大气中；其中有机氮通过微生物的代谢作用e)
本文编号：3377983
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
堆肥氮素的转化（李丽劼，2013）8Fig.1-1Transformationofnitrogenduringcomposting（LI,2013）8近年来，国务院办公厅印发《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》中提出，畜
中国农业科学院硕士学位论文第二章猪粪沼渣堆肥过程氨气的排放特征研究10入INNOVA1412i气体监测仪（LumaSense，丹麦），在线连续监测排放气体中氨气的浓度；同时在堆肥车间外上风向距离车间墙体22m处设置空气背景值监测点，每个点连续采样监测6次，以最后一次监测值记录作为计算值，每次采样监测时间为2min，所有采样点监测循环一次的时间为72min。图2-1堆肥车间布局及氨气浓度采样点分布示意图Fig.2-1Troughcompostinglayoutandammoniasamplingpointsdistributioninthecompostingplant2.1.3堆体样品采集及理化指标检测研究利用一条堆肥槽（长×宽×高为60m×4m×1.5m）完成一次堆肥过程，根据槽式堆肥运行工艺及堆体深度，于2018年12月14日开始至2019年1月20日对一条槽内的同一段堆体进行追踪样品采集，每次翻堆后进行一次采样，采样点分别距离堆体表层0.5m和1.0m深处，采样量均为500g，共采集15次，每次将两层的样品混合均匀后保存于4℃条件下，用于后续理化指标测试。试验堆肥指标检测方法见表2-1。
中国农业科学院硕士学位论文第二章猪粪沼渣堆肥过程氨气的排放特征研究14图2-2堆肥周期内堆体理化性质及氮含量的变化:(a)含量率和pH;(b)总固体含量和挥发性固体含量;(c)总碳和碳氮比;(d)总氮;(e)铵态氮和硝态氮Fig.2-2Physicochemicalpropertiesandnitrogencontentsofcompostingmaterialsduringacompostingperiod:(a)MoisturecontentandpH;(b)Totalsolidandvolatilesolid;(c)TotalcarbonandC/N;(d)Totalnitrogen;(a)Ammoniumnitrogenandnitratenitrogen注:一个堆肥周期指堆肥原料从放入到移出经过的天数，共计38d。短线表示均方误差。下同。Note:Onecompostingperiodreferstodayswhenrawmaterialsenterandexitthetrough,atotalof38d.Errorbarmeansmeansquareerror.Thesamebelow.2.2.2猪粪沼渣堆肥氨气排放浓度特征在猪粪沼渣堆肥过程中，NH3是堆料中氮素转化的产物。一方面，由于堆肥物料中微生物的氨化作用，使部分氮素以NH3的形式挥发；另一方面，堆体中的有机氮通过微生物的矿化作用转化为NH4+-N，铵盐在碱性条件下以NH3形式释放到大气中；其中有机氮通过微生物的代谢作用e)
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