生物质炭添加对猪粪堆肥腐殖化的影响及机理研究

发布时间：2024-01-21 15:15

　　规模化生猪养殖业的快速发展造成了养殖废弃物的大量产生和排放,给周围环境带来巨大的压力。好氧堆肥技术作为畜禽粪便资源化的有效途径,能促进粪便快速腐殖化以实现其无害化和减量化。但是传统堆肥工艺依然存在腐殖化进程慢,氮素损失大和堆肥腐熟产品品质差等问题。针对这些现状,本研究以规模化生猪养殖场猪粪为堆肥原料,以生物质炭为堆肥添加剂,研究生物质炭添加对堆肥过程中温度变化、氮素保持、腐殖化进程的影响,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、三维荧光(3D-EEM)等多种化学分析手段,初步探索了生物质炭添加对猪粪好氧堆肥过程中腐殖质结构的动态变化规律。主要研究结果如下： (1)通过猪粪好氧槽式堆肥中试试验研究,考察3%(w/w)的生物质炭添加对堆肥基本理化性质的影响。结果表明,生物质炭添加可加速堆肥启动,缩短堆肥周期,加快水分脱除,并减少堆肥过程氮素损失。与对照处理相比,生物质炭添加处理可缩短堆肥时间6天,提高脱水率9.7%,减少氮素损失25.1%。 (2)堆肥过程中腐殖质合成和分解同时进行,其含量呈现动态变化。随着堆肥过程进行,堆肥过程中易分解的腐殖质发生降解,形成更加稳定的结构。...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 规模化猪场养殖及污染现状
    1.2 猪粪处理技术
    1.3 猪粪好氧堆肥腐熟技术存在的问题及其研究进展
    1.4 生物质炭的应用
        1.4.1 生物质炭的性质
        1.4.2 生物质炭在土壤和堆肥中的应用
    1.5 腐殖质的形成理论及分析表征
        1.5.1 腐殖质的形成机理
        1.5.2 腐殖质的分离和纯化
        1.5.3 腐殖质的表征技术
    1.6 研究目标及内容
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 研究目标
        1.6.3 研究内容
        1.6.4 技术路线
第二章 生物质炭添加对猪粪堆肥腐殖化进程的影响
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验设计及采样
        2.2.3 测定指标与方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 生物质炭添加对猪粪堆肥过程中理化性质的影响
        2.3.2 生物质炭添加对猪粪堆肥过程中氮素变化的影响
        2.3.3 生物质炭添加对猪粪堆肥过程中腐殖质含量的影响
    2.4 本章小结
第三章 生物质炭添加对猪粪堆肥腐殖质结构特征的影响
    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 分析测试指标与方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 三维荧光光谱分析
        3.3.2 元素组成分析
        3.3.3 傅里叶红外光谱分析
        3.3.4 核磁共振分析
        3.3.5 生物质炭添加对腐殖质影响的潜在机理初探
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 研究结论
    4.2 主要创新点
    4.3 研究展望
参考文献
攻读硕士期间发表的文章、专利及奖励



本文编号：3882230