原料含水率对筒仓式反应器堆肥氮素转化的影响
2021-12-23徐鹏翔沈玉君周海宾孟海波段崇东
中国农业大学学报 2021年11期
徐鹏翔 沈玉君 周海宾 孟海波 李 季 段崇东
(1.农业农村部规划设计研究院,北京 100125;2.农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室,北京 100125;3.中国农业大学 资源与环境学院,北京 100193;4.北京沃土天地生物科技股份有限公司,北京 100193)
堆肥原料的含水率对堆肥过程中堆体升温具有重要影响[1]。原料含水率过高时,堆体孔隙度降低,空气流通受到抑制,导致堆体中产生厌氧区,限制了微生物对氧气的利用[2]。堆肥原料类型、工艺和环境等条件不同,对堆体的起始含水率要求也不同,决定着堆体是否能够顺利发酵。如Haug[3]推荐堆体含水率为40%~60%,Guo等[4]推荐堆体含水率为65%~75%,Liang等[5]认为堆肥过程中保证微生物生长活性所需要的最低含水率为50%,Ahn等[6]推荐堆体最佳含水率为60%~80%。堆肥过程中含水率低于40%时将限制微生物活性,含水率过高又会导致厌氧环境的产生[7]。传统堆肥工艺中物料为静态或水平移动,推荐堆肥原料含水率调节为50%~70%[8];筒仓式反应器堆肥过程中物料自上而下动态位移,原料含水率对堆体升温、养分转化和水分去除影响较大[9],是决定物料是否能顺利发酵的重要因素。
堆肥过程中,NH3的挥发是氮养分损失的主要途径,因此了解氮素转化的过程与影响因素不仅有利于堆肥工艺的优化,而且可实现堆肥产品增值。堆肥环境、原料性质以及工艺控制参数是影响堆肥过程中微生物活性的主要因素,从而也影响了氮素的转化。污泥堆肥过程中,氨化作用、硝化作用、反硝化作用和氨气的同化等不同形态氮的转化过程可同时发生[10]。……
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