立式筒仓反应器堆肥技术工艺优化研究

发布时间：2022-01-01 07:02

　　反应器堆肥技术作为一种新型快速堆肥方式逐渐被人们所认可,该技术包括反应器堆肥处理和陈化两个阶段,但反应器堆肥时长和通气方式等工艺参数对堆肥全过程的影响尚不清楚。因此,本研究立足生产中的实际问题,利用12m3立式堆肥反应器,开展了反应器堆肥工艺优化调控试验,以鸡粪和锯末为原料,分别研究了连续供气和间歇供气（风机开3 min,关7 min）两种供气方式下,反应器处理周期对堆肥有机质降解率、产品含水率、氮素损失和运行成本的影响。研究结果表明:反应器堆肥10d比2d的处理物料有机质降解率分别增加60.7%（间歇）和66.2%（连续）,产品含水率分别降低41.2%（间歇）和40.7%（连续）。反应器堆肥阶段是物料降解的主要阶段,利用反应器堆肥的时长越长,堆肥产品生产时间越短;但运行成本的增加也对反应器堆肥时长造成了限制,同时增加反应器堆肥时长也会增加堆肥物料的氮素损失,其中连续供气反应器堆肥10 d比2 d氮素损失增加17.5%。连续供气方式可提高堆肥效率,较间歇供气处理堆肥周期平均缩短32.1%,产品全氮含量平均提高7.4%,虽然反应器堆肥阶段每日能耗较间歇供气高20.2%,但堆肥周期的缩短使... 

【文章来源】：中国生态农业学报(中英文). 2020,28(12)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

反应器通气方式和堆肥时长对堆肥温度的影响(a:间歇供气反应器堆肥阶段;b:连续供气反应器堆肥阶段;c:间歇供气陈化阶段;d:连续供气陈化阶段)Fig.2Impactofaerationpatternandprocessingtimeofreactorontemperatureduringcompostingprocessing(a:intermittentaera-tionatreactorcompostingstage;b:continuousaerationatreactorcompostingstage;c:intermittentgassupplyatmaturingstage;d:continuousgassupplyatmaturingstage)图

1984中国生态农业学报(中英文)2020第28卷http://www.ecoagri.ac.cn图3反应器通气方式和堆肥时长对物料有机质降解率的影响Fig.3ImpactofaerationpatternandprocessingtimeofreactoronthetotalorganicmatterdegradationduringcompostingprocessingR2:反应器处理2d;R4:反应器处理4d;R6:反应器处理6d;R8:反应器处理8d;R10:反应器处理10d;C:连续供气;I:间歇供气。当发芽指数≥70%时,即认为陈化结束。a-d为图柱整体显著性分析结果,不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。R2:reactorcompostingfor2days;R4:reactorcompostingfor4days;R6:reactorcompostingfor6days;R8:reactorcompostingfor8days;R10:reactorcompostingfor10days;C:continuousaeration;I:intermittentaeration.Whenthematerialgerminationindex≥70%,itisconsideredthatthematuringstageisover.a-dabovethebarsaretheoverallsignificanceanalysisresults.DifferentlowercaselettersshowsignificantdifferencesatP<0.05level.陈化过程中,物料含水率降低幅度随反应器堆肥时长增大整体呈先增大后减小的趋势。含水率降幅最大的处理为R2,降幅分别为25.5%(间歇供气)和21.7%(连续供气)。降幅最小的处理为R10,降幅分别为16.2%(间歇供气)与5.2%(连续供气)。连续供气在陈化阶段含水率的降低幅度均低于间歇供气。2.2.2反应器通气方式和堆肥时长对物料发芽指数的影响经过21d的陈化处理后,各处理物料发芽指数随反应时间增长总体呈逐渐上升的趋势(图5)。整体来看,物料发芽指数随反应器堆肥时长的增加,发芽指数达到70%所需要的时间越短(图柱上方的数字是该处理物料发芽指数达到70%所需

1984中国生态农业学报(中英文)2020第28卷http://www.ecoagri.ac.cn图3反应器通气方式和堆肥时长对物料有机质降解率的影响Fig.3ImpactofaerationpatternandprocessingtimeofreactoronthetotalorganicmatterdegradationduringcompostingprocessingR2:反应器处理2d;R4:反应器处理4d;R6:反应器处理6d;R8:反应器处理8d;R10:反应器处理10d;C:连续供气;I:间歇供气。当发芽指数≥70%时,即认为陈化结束。a-d为图柱整体显著性分析结果,不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。R2:reactorcompostingfor2days;R4:reactorcompostingfor4days;R6:reactorcompostingfor6days;R8:reactorcompostingfor8days;R10:reactorcompostingfor10days;C:continuousaeration;I:intermittentaeration.Whenthematerialgerminationindex≥70%,itisconsideredthatthematuringstageisover.a-dabovethebarsaretheoverallsignificanceanalysisresults.DifferentlowercaselettersshowsignificantdifferencesatP<0.05level.陈化过程中,物料含水率降低幅度随反应器堆肥时长增大整体呈先增大后减小的趋势。含水率降幅最大的处理为R2,降幅分别为25.5%(间歇供气)和21.7%(连续供气)。降幅最小的处理为R10,降幅分别为16.2%(间歇供气)与5.2%(连续供气)。连续供气在陈化阶段含水率的降低幅度均低于间歇供气。2.2.2反应器通气方式和堆肥时长对物料发芽指数的影响经过21d的陈化处理后,各处理物料发芽指数随反应时间增长总体呈逐渐上升的趋势(图5)。整体来看,物料发芽指数随反应器堆肥时长的增加,发芽指数达到70%所需要的时间越短(图柱上方的数字是该处理物料发芽指数达到70%所需

【参考文献】：
期刊论文
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[3]小型多层塔式堆肥反应器的设计与试验[J]. 王涛,姚爱萍,徐锦大,柳国光,楼婷婷,陈长卿.  中国农机化学报. 2017(08)
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[5]堆肥反应器处理农村养殖场鸡粪的实践[J]. 赵明杰,孙长征,李星,吴德胜,马学良.  中国家禽. 2014(07)
[6]不同堆肥方式对鸡粪与秸秆混合堆肥效果[J]. 黄川,黄珊,李家祥.  环境工程学报. 2013(10)
[7]梨形筒式好氧堆肥反应器的开发与应用[J]. 迟文慧,任勇翔,陈威,陈荣,刘言正,王晓昌.  环境工程学报. 2013(09)

博士论文
[1]反应器堆肥过程中氮素的转化特征及工艺优化研究[D]. 徐鹏翔.中国农业大学 2019



本文编号：3561859