牛糞發(fā)酵生產(chǎn)生物有機(jī)肥的工藝試驗(yàn)

1、 牛糞發(fā)酵生產(chǎn)生物有機(jī)肥的工藝試驗(yàn) 目前，好氧發(fā)酵是實(shí)現(xiàn)畜禽糞便無(wú)害化和資源化的最主要途徑，它不僅可以解決畜禽糞便的環(huán)境污染問題，而且對(duì)于發(fā)展生物有機(jī)肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。本試驗(yàn)從牛糞便的資源化利用角度出發(fā)，以工業(yè)化生產(chǎn)生物有機(jī)肥為目的，系統(tǒng)地研究了牛糞好氧發(fā)酵菌種的篩選，為畜禽糞便的大規(guī)模處理提供必要的工藝參數(shù)。 一，本試驗(yàn)的主要研究結(jié)果如下：1對(duì)采購(gòu)的三種菌劑和自配的菌劑，不加菌劑，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，選取最優(yōu)菌劑，結(jié)果表明，鶴壁人元生物科技菌劑比較好。2對(duì)一次發(fā)酵的主要工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考察了各個(gè)因素之間的交互作用，通過正交試驗(yàn)，確定了一次發(fā)酵的最優(yōu)工藝

2、參數(shù)，即：含水率為65，CN比為未定，菌劑接種量為35，翻堆次數(shù)為4d一次。二，好氧發(fā)酵原理 有機(jī)物的好氧堆肥實(shí)際上就是基質(zhì)在土著微生物或外源微生物的作用下進(jìn)行好氧發(fā)酵的過程。在發(fā)酵過程中，糞便中的溶解性有機(jī)物透過微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而為微生物吸收利用，非溶解性的大分子物質(zhì)由微生物所分泌的胞外酶分解為小分子溶解性物質(zhì)，再由細(xì)胞吸收利用。微生物通過自身的生命活動(dòng)氧化、還原、合成等過程，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物并釋放出生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需要的能量，把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物體所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合成新的細(xì)胞物質(zhì)，于是微生物逐漸生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生更多的生物體和胞外酶，繼續(xù)進(jìn)行一系列的生化作用

3、。下圖可以簡(jiǎn)單地說明這個(gè)過程。下列方程式反映了好氧發(fā)酵過程中有機(jī)物的氧化和合成。三，好氧發(fā)酵的微生物作用過程 好氧發(fā)酵是在有氧氣參加的條件下，借助微生物的作用而實(shí)現(xiàn)的，所以微生物是好氧發(fā)酵成敗的關(guān)鍵因素。發(fā)酵過程中溫度不斷的發(fā)生變化，隨著溫度的變化，微生物類群也處在一個(gè)不斷進(jìn)行的動(dòng)態(tài)變化之中。依據(jù)溫度的變化，可將堆肥發(fā)酵過程分為三個(gè)階段：升溫階段、高溫階段、降溫或腐熟保溫階段l升溫階段 升溫階段主要是中溫性微生物占優(yōu)勢(shì)(馮明謙和劉德明，1999)。在發(fā)酵之前，物料中就存在著各種有害的、無(wú)害的土著菌群，當(dāng)溫度和其他條件適宜時(shí)，各類微生物菌群開始繁殖。當(dāng)溫度達(dá)到25以上時(shí)，中溫性微生物菌群進(jìn)入旺盛

4、的繁殖期，開始活躍地對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和代謝，以勢(shì)孢菌和霉菌等嗜溫好氧性微生物為主的菌群將單糖、淀粉、蛋白質(zhì)等易分解的有機(jī)物迅速分解，產(chǎn)生大量的熱。2高溫階段 當(dāng)發(fā)酵溫度上升到40"C以上時(shí)，即進(jìn)入高溫階段。除少部分殘留下來的和新形成的水溶性的有機(jī)物繼續(xù)分解外，復(fù)雜的有機(jī)物，如半纖維素、纖維素等開始強(qiáng)烈的分解，同時(shí)腐殖質(zhì)開始形成，出現(xiàn)了能溶于堿的黑色物質(zhì)。此時(shí)嗜熱真菌、好熱放線茵、好熱芽孢桿菌等微生物的活動(dòng)占了優(yōu)勢(shì)。當(dāng)溫度升到70"C以上時(shí)，大量的嗜熱菌類死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)，在各種酶的作用下，有機(jī)質(zhì)仍在繼續(xù)分解。隨著微生物的死亡、酶的作用消退，熱量會(huì)逐漸降低，此時(shí)，休眠的好熱

5、微生物又重新活躍起來并產(chǎn)生新的熱量，經(jīng)過反復(fù)幾次保持的高溫水平，腐殖質(zhì)基本形成，堆肥物質(zhì)初步穩(wěn)定。3降溫階段 內(nèi)源呼吸后期，只剩下較難分解的有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)，發(fā)熱量減少，溫度舞始下降，當(dāng)下降到40"C以下，中溫微生物重新開始繁殖。剩下的難分解的木質(zhì)素及纖維素在真菌作用下，少量被降解。此時(shí)進(jìn)入物料的腐熟階段。在該階段物料失重及產(chǎn)熱量很小，術(shù)質(zhì)素降 解產(chǎn)物與死亡微生物中的蛋自質(zhì)結(jié)合形成對(duì)植物生長(zhǎng)及其重要的腐殖酸四， 影響畜禽糞便好氧發(fā)酵的關(guān)鍵因素 合適的物料配比及嚴(yán)格的過程參數(shù)控制是獲得理想生物有機(jī)肥產(chǎn)晶的必要條件。影響好氧發(fā)酵的因素很多，歸納起來主要有以下幾個(gè)方面。1，含水率 水

6、分為微生生長(zhǎng)所必需，含水率是堆肥生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要物理因素。水分的主要作用是：溶解有機(jī)物、為微生物提供養(yǎng)分、參與微生物的新陳代謝、蒸發(fā)時(shí)帶走部分熱量、調(diào)節(jié)堆體溫度。在堆肥過程中，按質(zhì)量計(jì)，50一60含水率最有利于微生物分解。水分超過70，溫度難以上升，分解速度明顯降低，因?yàn)樗诌^多，取代空氣而占據(jù)了堆料孔隙，限制了好氧微生物與氧氣的接觸，將出現(xiàn)厭氧狀況，使好氧微生物活性降低，影響好氧堆肥效果。水分低于40不能滿足微生物生長(zhǎng)需要，有機(jī)物也難以分解。許多研究者認(rèn)為在堆肥的后熟階段堆體的濕度也應(yīng)保持在一定的水平，以利于細(xì)菌和放線菌的生長(zhǎng)，后熟期的濕度不僅可以加快后熟也可以減少灰塵問題。2 ，CN比

7、研究表明，物料必須達(dá)到適宜CN比，才能進(jìn)行理想的堆肥發(fā)酵。微生物生長(zhǎng)需要碳源，蛋白質(zhì)合成需要氮源，微生物合成一份蛋白質(zhì)大約需要30份碳，因此對(duì)于好氧發(fā)酵來講，CN比為30是最理想的比例。CN比過低，微生物對(duì)有機(jī)物的生物氧化過程造成了嚴(yán)重的氮素?fù)p失，特別是當(dāng)pH值和溫度高時(shí)，廢棄物中的氮以Nit3的形式揮發(fā)損失，散發(fā)出臭味。但是，當(dāng)CN比高于35時(shí)，微生物必須經(jīng)過多次生命循環(huán)，氧化掉過量的碳，直至達(dá)到一個(gè)合適的CN比供其進(jìn)行新陳代謝，因而CN比高會(huì)降低降解速率。物料的CN比可以通過添加含碳高或含氮高的材料來加以調(diào)整，秸稈、雜草、枯枝和樹葉等物質(zhì)含纖維、木質(zhì)素、果膠等較多，碳氮比值較高，可以作為高

8、碳添加材料，而畜禽糞便中含氮量高，可作為高氮添加物質(zhì)。常見有機(jī)廢棄物的氮含量和CN比如表所示。3，通氣狀況 好氧發(fā)酵是剝耀好氧微生物在有氧狀態(tài)下對(duì)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行的快速降解，因此，通氣是保證好氧發(fā)酵順利進(jìn)行的重要因素之一。通風(fēng)供氧起到三個(gè)作用，一是給微生物提供新陳代謝所需的氧氣，二是帶走部分水分，三是控制堆體溫發(fā)。如果通氣量不足將抑制好氧微生物的活動(dòng)，使發(fā)酵周期變長(zhǎng)，影響生物有機(jī)肥的質(zhì)量。如果通氣太旺，微生物活動(dòng)旺盛，有機(jī)質(zhì)分解加劇，腐殖質(zhì)積累減少，同時(shí)通氣過于旺盛還會(huì)帶走大量的熱量，影響發(fā)酵溫度。好氧發(fā)酵中主要采用強(qiáng)制避風(fēng)來散發(fā)熱量，改變物料的含水率，實(shí)現(xiàn)溫控。但對(duì)靜態(tài)條垛式堆肥發(fā)酵，由于堆垛內(nèi)不

9、同部位溫度的分布有較大差異，因此不同部位的有機(jī)物的分解速率亦有很大差羿，通常采用翻堆來達(dá)到均衡溫度和有機(jī)物分解速率的目的。4，溫度 堆體溫度變化是發(fā)酵進(jìn)程的宏觀反映，也是影響微生物活動(dòng)和發(fā)酵工藝過程的重要因素。堆肥發(fā)酵的目的是為了使堆體溫度快速上升、并在適宜的溫度維持一段時(shí)間，使有機(jī)物降解并殺死其中的病原菌，溫度上升是微生物代謝產(chǎn)熱積累的結(jié)果，反映了微生物代謝強(qiáng)度和堆肥物質(zhì)轉(zhuǎn)化速度。不同種類微生物對(duì)溫度有不同的要求，一般麗言，嗜溫菌最適合的溫度為30"(2-40，嗜熱菌發(fā)酵最適合溫度是4560。過低的溫度大大延長(zhǎng)腐熟時(shí)間，而過高的溫度(大于70)，將對(duì)微生物產(chǎn)生有害的影響，理想溫度為

10、5060。在此溫度范圍中，既能保持較高數(shù)量的高溫分解菌，加快有機(jī)物的分解，又有利于去除病原菌微生物實(shí)現(xiàn)無(wú)害化。美國(guó)國(guó)家環(huán)保局規(guī)定靜態(tài)好氧堆肥，堆體溫度達(dá)55。C以上應(yīng)至少需5d，以殺死蟲卵和致病菌，我國(guó)規(guī)定50。C以上57d。此外，溫度是堆肥過程中微生物活動(dòng)是否旺盛的標(biāo)志，可以作為表觀上直接判斷堆肥腐熟度的指標(biāo)。5，有機(jī)物含量 有機(jī)物是微生物賴以生存和繁殖的重要因素。大量的研究表明，在高溫好氧堆肥中，適合堆肥的有機(jī)物含量范圍為2080。當(dāng)有機(jī)物含量低于20時(shí)，堆肥過程中產(chǎn)生的熱量太低，不利于堆體中高溫菌的繁殖，無(wú)法提高堆體中微生物的活性，最后導(dǎo)致堆肥工藝失敗。當(dāng)堆體有機(jī)物含量高于80時(shí)，由于高

11、含量的有機(jī)物在堆肥過程中對(duì)氧氣的需求很大，往往達(dá)不到好氧狀態(tài)而產(chǎn)生惡臭，影響好氧堆肥的順利進(jìn)行。6 pH值 pH值是影響微生物生長(zhǎng)的重要因素之一，微生物的降解活動(dòng)，需要一個(gè)微酸性或中性的環(huán)境條件，pH值過高或過低都不利于微生物的繁殖和有機(jī)物的降解。在整個(gè)反應(yīng)過程中，pH值隨時(shí)間和溫度的變化而變化，但在一般情況下，堆肥的過程中有足夠的緩沖作用，能使pH值穩(wěn)定在可以保證好氧分解的酸堿度水平。五，評(píng)價(jià)堆肥腐熟的指標(biāo) 堆肥腐熟度是衡量堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。未腐熟的堆肥施入土壤后，能引起微生物的劇烈活動(dòng)導(dǎo)致氧的缺乏，從而導(dǎo)致厭氧環(huán)境，還會(huì)產(chǎn)生大量中間代謝產(chǎn)物(有機(jī)酸及還原條件下產(chǎn)生的NH3、H2S等)

12、，嚴(yán)重毒害植物的根系，影響作物的正常生長(zhǎng)。同時(shí)，未達(dá)到腐熟的堆肥散發(fā)的臭味易對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此，檢測(cè)并保證堆肥的腐熟極為重要。所謂“腐熟度"是國(guó)際上公認(rèn)的衡量堆肥反應(yīng)進(jìn)行程度的一個(gè)概念性參數(shù)。一般認(rèn)為，作為一項(xiàng)生產(chǎn)中用以指示反應(yīng)進(jìn)行程度的控制標(biāo)準(zhǔn)，必須具有操作方便、反應(yīng)直觀、適應(yīng)面廣、技術(shù)可靠等特點(diǎn)。目前，評(píng)價(jià)堆肥腐熟度的指標(biāo)主要有三類：物理指標(biāo)，化學(xué)指標(biāo)，生物指標(biāo)。1，物理指標(biāo) 物理學(xué)指標(biāo)通常指的是通過堆肥的表觀特征及一些物理學(xué)方法來確定堆肥的腐熟程度。主要包括堆肥的溫度、顏色、氣味等特征。物理學(xué)指標(biāo)具有直觀、迅速、易于測(cè)定的特點(diǎn)，用以定性描述堆肥過程所處的狀態(tài)，但是這種方法

13、只能初步斷定堆肥的腐熟度，并不能進(jìn)行定量的分析，因此只能作為堆肥腐熟度的一項(xiàng)輔助指標(biāo)。2 ，化學(xué)指標(biāo) 化學(xué)指標(biāo)指通過分析堆肥過程中堆料的化學(xué)成分或性質(zhì)的變化以評(píng)價(jià)堆肥腐熟度。用于研究堆肥腐熟度的化學(xué)指標(biāo)主要有：碳氮比、有機(jī)質(zhì)變化指標(biāo)、氨氮指標(biāo)、腐殖化指標(biāo)和pH值等。核磁共振NMR、紅外光譜FT-IR和色譜技術(shù)的應(yīng)用揭示了堆肥微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，有助于評(píng)價(jià)化學(xué)指標(biāo)的合理性。3，生物指標(biāo)生物學(xué)指標(biāo)能夠綜合反映堆肥的實(shí)用性，一般用于判斷堆肥的穩(wěn)定性，但其測(cè)定耗時(shí)長(zhǎng)，工作量較大，很少單獨(dú)用于判斷堆肥腐熟。綜上所述，單一的參數(shù)很難確定堆肥的化學(xué)及生物學(xué)的穩(wěn)定性，只有采用多種分析方法測(cè)定多個(gè)指標(biāo)，然后根據(jù)

14、這些指標(biāo)綜合分析堆肥的腐熟狀況。將化學(xué)指標(biāo)與生物學(xué)指標(biāo)結(jié)合起來用以評(píng)價(jià)腐熟度是目前最為常用和可行的方法。的比例混合組成復(fù)合微生物菌劑，以3o的總接種量接入到堆肥中，觀察不同比例的實(shí)驗(yàn)處理對(duì)堆肥升溫速度、堆肥最高溫度及高溫保持時(shí)間的影響，選擇最佳菌種比例。同時(shí)以不加復(fù)合菌劑的處理為對(duì)照。六，菌種篩選試驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)211初篩結(jié)果由圖2-2和表2罐可知，各處理的物料舞溫速度均大于對(duì)照井溫速度，最高溫度高于對(duì)照組。發(fā)酵中升溫最快的、溫度最高的均為處理1菌種組合，溫度升高到55僅用6天，高溫維持8d，最高溫度為“。其次為處理3。由表2可知，處理l和處理3的霉菌含量襄顯高于其他處理。分析其原因，認(rèn)力是虞

15、子當(dāng)復(fù)合微生物菌劑接入物料中，由于物料環(huán)境復(fù)雜，可以直接供給細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少，不適合細(xì)菌的大量繁殖。而霉菌能釋放出大量的胞外纖維素酶和糖化酶，可以快速分解纖維素和淀粉等物質(zhì)，進(jìn)焉細(xì)菌利用霉菌的分解產(chǎn)物開始大量繁殖，同時(shí)枯草芽孢桿菌產(chǎn)生胞外蛋白酶，假單胞菌產(chǎn)生胞外脂肪酶加速物料中有機(jī)質(zhì)的分解，霉菌和細(xì)菌二者互相促進(jìn)，協(xié)同作用，加快物料腐熟速度。綜合考慮，選擇處理l為復(fù)合微生物甍劑的最佳比例，即綠色本霉：米鹽霉：枯草芽孢桿菌：假單胞菌一2：2：1：1。3本章小結(jié)微生物是發(fā)酵過程中最關(guān)鍵的因素，對(duì)發(fā)酵過程的控制，實(shí)際上就是對(duì)發(fā)酵物料中微生物的控制。由于堆肥原料的成分復(fù)雜，含有纖維素、碳水化合

16、物和脂肪等多種化合物，要使它們較徹底的降解，需要多種微生物的相互交替和協(xié)同作用，因此，單一的細(xì)菌、真菌、放線菌群體，無(wú)論其活性多高，在加快發(fā)酵進(jìn)程中作用都比不上多種微生物的共同作用藹自然堆肥由于所含微生物的種類和數(shù)量有限，因此發(fā)酵周期長(zhǎng)，效果差。向堆料中接種復(fù)合微生物菌劑，能夠增加堆層中微生物總數(shù)，調(diào)節(jié)堆肥菌群結(jié)構(gòu)、提高微生物活性，由于各菌種之間相互協(xié)同作用，形成復(fù)雜而穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，使堆層中的高溫微生物迅速繁殖，堆肥高溫期提前到來(耿冬梅和宣世偉，2003)，從而縮短發(fā)酵周期、提高堆肥效率和堆肥產(chǎn)品質(zhì)量(Heribert，2002)。水分是影響物料腐熟速度的重要參數(shù)(Liang et a1，

17、2003)，合適的水分是保持微生物最佳活性的必要條件。高的水分含量減少了堆體內(nèi)的空隙和增大了氣體的傳質(zhì)阻力，易于造成堆體局部厭氧；但低的水分含量也會(huì)因營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的傳質(zhì)阻力增大而抑制微生物的活性(李玉紅等，2006)。新鮮牛糞的含水量高達(dá)80一90，這是造成牛糞發(fā)酵升溫慢，發(fā)酵周期長(zhǎng)的重要原因。在發(fā)酵過程中，水分的消耗主要有兩個(gè)原因，一是被菌體的生產(chǎn)所利用，二是被菌體生長(zhǎng)產(chǎn)生的熱量所蒸發(fā)。因此篩選生長(zhǎng)速率快的菌株，可以更有效地降低牛糞的含水量，這對(duì)牛糞的發(fā)酵有重要的意義。此外，牛糞纖維素含量高，在畜禽糞便中最難降解，而腐殖質(zhì)是在木質(zhì)纖維素分解過程中形成的，因此，能否有效地加強(qiáng)纖維素的分解轉(zhuǎn)化，便成

18、為物料能否充分腐熟的關(guān)鍵。真菌是堆肥發(fā)酵中的重要微生物種群，生長(zhǎng)速率較快，大多數(shù)的真菌都有降解纖維素的能力，而且在真菌的生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生的大量菌絲對(duì)物料有機(jī)械破壞作用，能夠促進(jìn)發(fā)酵的進(jìn)程。本試驗(yàn)從牛糞自然堆肥中篩選出兩株生長(zhǎng)速率較快，纖維素酶活較高的霉菌，經(jīng)形態(tài)學(xué)初步鑒定為綠色木霉和米曲霉。將所篩選的菌株與實(shí)驗(yàn)室保藏的兩株細(xì)菌(枯草芽胞桿菌和假單胞菌)進(jìn)行復(fù)配，其中枯草芽孢桿菌產(chǎn)生胞外蛋白酶的能力很強(qiáng)，假單胞菌則能夠分解一些雜環(huán)物質(zhì)和脂肪類物質(zhì)。由于溫度可以作為表觀上直接判斷堆肥腐熟度的指標(biāo)(劉克鋒和劉悅秋，2003)，因此選用溫度作為指標(biāo)，通過堆肥試驗(yàn)，確定了復(fù)合微生物菌劑中綠色木霉：米曲霉：

19、枯草芽孢桿菌：假單胞菌的最佳比例為2：2：1：l。3本章小結(jié)溶磷、解鉀細(xì)菌可將土壤中難溶性磷、鉀轉(zhuǎn)化為作物可以吸收利用的速效磷、鉀養(yǎng)分，固氮菌則可將大氣中游離的氮固定下來，轉(zhuǎn)化為作物可直接吸收利用的氮素，有利于作物營(yíng)養(yǎng)均衡吸收，同時(shí)，還可以補(bǔ)充作物所需的其他微量元素(張憲政，1995)。在二次發(fā)酵中加入大量復(fù)合功能性微生物的目的就是為了通過大量活的微生物在土壤中的積極活動(dòng)來提供作物需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或產(chǎn)生激素來刺激作物生長(zhǎng)，提高土壤肥力。本研究從實(shí)驗(yàn)室保存的多株固氮細(xì)菌、溶磷細(xì)菌和解鉀細(xì)菌中篩選出生物活性較強(qiáng)的菌株，并對(duì)其進(jìn)行復(fù)配，試驗(yàn)結(jié)果證明，復(fù)配的菌株能夠提高土壤速效氮、速效磷、速效鉀的含量，

20、且效果明顯優(yōu)于單菌株對(duì)土壤的影響，說明菌株間發(fā)揮了明顯的協(xié)同作用。因此將復(fù)配后的菌株作為二次發(fā)酵的接種劑，以提高產(chǎn)品中的有益活菌數(shù)，增強(qiáng)生物有機(jī)肥的肥效。31西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文第四章生物有機(jī)肥生產(chǎn)工藝條件優(yōu)化1材料與方法11材料111原料同第二章。12一次發(fā)酵試驗(yàn)設(shè)計(jì)將原料堆成長(zhǎng)2m、寬lm、高O8m的條垛進(jìn)行靜態(tài)發(fā)酵。采用翻堆方式通風(fēng)供氧，選擇復(fù)合微生物菌劑接種量、含水率、CN比和翻堆次數(shù)四個(gè)因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)研究。本文以溫度和發(fā)芽指數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，初步確定四個(gè)因素的最適作用范圍，然后對(duì)四個(gè)因素進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)，并確定一次發(fā)酵的時(shí)間。環(huán)境溫度為30左右。121單因素試

21、驗(yàn)1211含水率對(duì)牛糞發(fā)酵的影響設(shè)置三個(gè)試驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組，調(diào)整原料的CN為30：1(添加木屑或尿素)，復(fù)合微生物菌劑的接種量為3，2d翻堆一次，發(fā)酵周期20d。試驗(yàn)組中牛糞與稻殼粉的混合比例不同，含水率分別為60，70，80，對(duì)照組不添加稻殼粉，含水率88。1212 CN對(duì)牛糞發(fā)酵的影響設(shè)置兩個(gè)試驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組，復(fù)合微生物菌劑的接種量為3，2d翻堆一次，發(fā)酵周期20d。試驗(yàn)組牛糞與稻殼粉的混合比例為30：9，含水率為70，通過添加尿素(CN為043)調(diào)整CN，CN分別為30：1，40：1，對(duì)照組不添加稻殼粉，通過晾曬的方式，調(diào)整含水量至70。1213翻堆次數(shù)對(duì)牛糞發(fā)酵的影響設(shè)置三個(gè)試驗(yàn)組和

22、一個(gè)對(duì)照組，將牛糞與稻殼粉按30：9的比例混合均勻，含水率為70，原料的CN為30：1，復(fù)合微生物菌劑的接種量為3，發(fā)酵周期20d，試驗(yàn)組的翻堆次數(shù)分別為3d，6d，9d一次，對(duì)照組不翻堆。1214復(fù)合微生物菌劑接種量對(duì)牛糞發(fā)酵的影響設(shè)置三個(gè)試驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組，將牛糞與稻殼粉按30：9的比例混合均勻，含水率為70，原料的CN為30：1，2d翻堆一次，發(fā)酵周期20d。試驗(yàn)組的復(fù)合微生物菌劑的接種量分別為1，3，5，對(duì)照組不接種復(fù)合微生物菌劑。122正交試驗(yàn)根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)，采用4因素3水平的正交表對(duì)復(fù)合微生物菌劑接種量、含水率、CN、翻堆次數(shù)四個(gè)因素進(jìn)行正交組合，選擇種子發(fā)芽指數(shù)對(duì)發(fā)酵結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)

23、。14測(cè)定方法141溫度測(cè)定由玻璃溫度計(jì)檢測(cè)，測(cè)堆體四角3050cm處及堆體中央共五處溫度值，求和算平均值。142水分檢測(cè)稱取試樣209，在105"C下干燥2411，恒重至019，測(cè)定水分。143 CN比測(cè)定有機(jī)物中碳的總含量與氮的總含量的比叫做碳氮比。依據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)研究法(文起孝，1984)測(cè)定。1431總碳的測(cè)定方法重鉻酸鉀氧化J'ban熱法。1432總氮的測(cè)定方法重鉻酸鉀法硫酸消化法。144有機(jī)質(zhì)的測(cè)定稱取2Og試樣，精確至000019，置于已恒重的瓷坩堝中，將坩堝放入馬弗爐中同樣溫度下灼燒10min，同樣冷卻稱重，直到恒重。囂北大學(xué)碩士畢業(yè)論文146有效活菌數(shù)計(jì)數(shù)方法

24、平板稀釋活菌計(jì)數(shù)法，依據(jù)農(nóng)用微生物菌劑標(biāo)準(zhǔn)(NYT8842004)中的測(cè)定方法進(jìn)行。2結(jié)果與分析由圖41可知，含水率為60時(shí)，物料升溫速度最快，5d后，達(dá)N55高溫，最高溫度為66，且嵩溫保持時(shí)闖鰱，符合國(guó)家堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。70含水率的處理，溫度變化情況僅次于60的處理。而對(duì)照組和含水率為80的處理，最高溫度不Ns0，這是由于水分過多，取代了空氣占據(jù)物料孔隙，限制了好氧微生物與氧氣的接觸，將出現(xiàn)厭氧狀況，使好氧微生物活性降低，影響好氧堆肥效果(Krogmann，1997；陳世和，1989；Garcia，1992)。圖42反映了不同含水率有機(jī)質(zhì)的變化情況。由圖可以看出，各處理的有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)是一致

25、的，有機(jī)質(zhì)含量隨發(fā)酵進(jìn)程都呈降低趨勢(shì)。在發(fā)酵初期，60和70含水率的處理，有機(jī)質(zhì)含量下降迅速，說明微生物活動(dòng)旺盛，使易降解有機(jī)物迅速分解。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，物料溫度的升高，微生物開始利用纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等較難分解的物質(zhì)，各處理的有機(jī)質(zhì)含量緩慢下降。60含水率處理的有機(jī)質(zhì)降解度最高，下降了199，其次是70含水率的處理，下降了165，對(duì)照組和80含水率的處理，由于水分含量太高，微生物無(wú)法正常繁殖，有機(jī)質(zhì)含量?jī)H下降了幅度較小。試驗(yàn)結(jié)果說明含水率的高低對(duì)有機(jī)物的降解有顯著的影響。由表41可知， 60和70含水率處理的種子發(fā)芽率均達(dá)到80以上，證明發(fā)酵料中抑制種子發(fā)芽的有毒物質(zhì)逐步被分解，物料已

26、較好的腐熟，而對(duì)照組和80含水率的處理，不符合發(fā)酵腐熟的要求。表41含水率對(duì)發(fā)芽指數(shù)的影響含水率() 對(duì)照組 60 70 80綜合各試驗(yàn)結(jié)果，60含水率的處理物料升溫快，高溫保持時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)降解率高，腐熟度高，為最佳處理，但從工業(yè)化生產(chǎn)角度考慮，應(yīng)盡量降低生產(chǎn)成本，減少稻殼粉的使用量，因此，試驗(yàn)選用70含水率的處理作為工業(yè)化生產(chǎn)的工藝條件。2。薹。2 CN比對(duì)牛糞發(fā)酵的影響0e圈43反映了不同CN比發(fā)酵過程中溫度的變化。CN比為30：1時(shí)，物料井溫速度快，最高溫度為64，達(dá)N55高溫所需時(shí)間為7d，并保持了9d，符合圖家堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)照組卻一直未達(dá)到高溫，CyN比為40：1的處理，最高溫

27、度僅為56"C，高溫維持ld，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這是因?yàn)镃N比過高，微生物由予氮不足，生長(zhǎng)受到限制，ChILL的控制通過添加調(diào)理劑來實(shí)現(xiàn)，本研究通過添加稻殼粉來調(diào)整物料的CN。由圈4珥可以看出，CN比為30：1的處理，有機(jī)質(zhì)降解速度最快，降解度最高，降低了165，而對(duì)照組和40：1的處理分別下降了10和119。由表4也可知，CNLt為30：1的處理的種子發(fā)芽率達(dá)至1J865，說明物料腐熟度高，其他兩個(gè)處理的種子發(fā)芽率均小于80。綜合比較試驗(yàn)結(jié)果，將原料的CN比調(diào)整為30：1時(shí)，有最佳的發(fā)酵效果。表42 CN對(duì)發(fā)芽指數(shù)的影響CN 對(duì)照(19：1) 30：1 40：1發(fā)芽指數(shù)(呦 69圖4

28、-4 CN比對(duì)發(fā)酵過程中有機(jī)質(zhì)含量的影響西北大學(xué)頒士畢業(yè)論文圖45翻堆次數(shù)對(duì)發(fā)酵溫魘的影響Fig4-5 Effect ofturning frequencyonfermenting temperature如圖45所示，在不同翻堆次數(shù)條件下，溫度在發(fā)酵過程中的變化趨勢(shì)基本一致，先后經(jīng)歷了升溫期、高溫期和降溫期3個(gè)階段。處理的溫度變化效果均優(yōu)于未翻堆的對(duì)照組，3纛翻1次的物料拜溫8d達(dá)到55以上，較6dF919d翻1次的物料提前23d進(jìn)入高溫階段，高溫維持9d，且最高溫度高，為65。對(duì)照組一直來達(dá)到55高溫。圈46翻堆次數(shù)對(duì)發(fā)酵過程中有機(jī)質(zhì)含量的影響由圖46可知，3d翻堆一次時(shí)，物料有機(jī)質(zhì)降勰速度

29、較快，降解度為187。寢43不同翻堆次數(shù)對(duì)發(fā)芽指數(shù)的影響種子發(fā)芽指數(shù)的測(cè)定結(jié)果如表43所示，3d翻堆一次的物料達(dá)到80以上，符合物料腐熟的要求。綜合試驗(yàn)結(jié)果，3d翻堆一次的發(fā)酵效果最好。西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文214復(fù)合微生物菌劑接種量對(duì)牛糞發(fā)酵的影響由圖47可知，添加復(fù)合菌劑的處理發(fā)酵溫度明顯高于空白對(duì)照組，對(duì)照組最高溫度不到55。而接種1、3o和50oo復(fù)合菌劑的處理最高溫度分別為57、64"C和65，達(dá)到55所用時(shí)間分別為9d、7d和5d。由圖47和表44可知，隨著復(fù)合微生物菌劑添加量的增加，發(fā)酵的最高溫度增高，升溫速度加快，高溫維持的時(shí)間增長(zhǎng)，物料的腐熟度提高，種子發(fā)芽指數(shù)增高。

30、表44復(fù)合微生物菌劑接種量對(duì)發(fā)芽指數(shù)的影響由圖48可知，添加復(fù)合菌劑的處理有機(jī)質(zhì)降解速度明顯高于空白對(duì)照組，且不同接種量對(duì)有機(jī)質(zhì)的降解率也反應(yīng)出隨著接耪量的增大有枕質(zhì)降解的速度加快，有機(jī)質(zhì)的降解度越大。綜合試驗(yàn)結(jié)果，隨著復(fù)合微生物菌劑添加量的增加，發(fā)酵的最高溫度增高，井溫速度加快，高溫維持昀時(shí)聞增長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)降解速度加快，物料的腐熟度提高，種子發(fā)芽指數(shù)增高。但接種量大于3時(shí)，對(duì)發(fā)酵的溫度與腐熟度的變化無(wú)顯著的影響，其中3和5接種量的處理種子發(fā)芽指數(shù)均在80以上，符合物料腐熟的要求。基于降低成本的考慮，選擇3酶菌劑添加量為最佳接種量。22正交試驗(yàn)為進(jìn)一步優(yōu)訖發(fā)酵王藝，根據(jù)單因素試驗(yàn)所得靛各因素的最

31、適作震范圍，做4因素3水平的正交試驗(yàn)，以種子發(fā)芽指數(shù)為考察指標(biāo)，確定最佳發(fā)酵條件。表45發(fā)酵的因素和水平由表46極差分析可知，各因素的主次關(guān)系為D>A>B>C，即復(fù)合菌劑的添加量對(duì)發(fā)酵的影響最大，含水率的影響次之，CN比和翻堆次數(shù)的影響較小。最佳發(fā)酵工藝條件組合為A282C3D3。即含水率為70，CNL匕為30：1，菌劑接種量為35，翻堆次數(shù)為4d一次。由于所選的處理組合不在試驗(yàn)中，因此對(duì)A282C3D3組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在此條件下，物料可以順利實(shí)現(xiàn)升溫，第3d溫度上升至55。C，并維持10d，滿足了堆肥衛(wèi)生學(xué)和堆肥腐熟的要求，發(fā)芽指數(shù)為942，有機(jī)質(zhì)含量降低了

32、24。23二次發(fā)酵過程中氮、磷、鉀細(xì)菌活菌數(shù)的變化經(jīng)過一次發(fā)酵的高溫階段，物料中的土著氮、磷、鉀細(xì)菌大部分已被殺死。在二次發(fā)酵階段，添加有益菌復(fù)合菌劑，接種量為1，其在二次發(fā)酵過程中的變化曲線如圖49所示。二次發(fā)酵初期，三種菌的數(shù)量均明顯上升，在第3d達(dá)到西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文最高值，隨后開始下降，其中，固氮細(xì)菌的下降速度最快，這是由于圓褐固氮菌無(wú)芽孢，在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏，環(huán)境條件不利的情況下，菌體自溶。磷細(xì)菌和鉀細(xì)菌的下降速度較慢，在第5d時(shí)菌體大部分形成芽孢，數(shù)量趨于穩(wěn)定。因此在第6d時(shí)終止二次發(fā)酵，能夠保證發(fā)酵產(chǎn)物有益菌的數(shù)量。3本章小結(jié)時(shí)間(d)圖4-9二次發(fā)酵過程中有益菌活菌數(shù)的變化牛糞發(fā)

33、酵是一個(gè)極其復(fù)雜的生化反應(yīng)系統(tǒng)，影響發(fā)酵質(zhì)量的因素有很多，各個(gè)因素間既有獨(dú)立作用，又相互影響，發(fā)酵工藝參數(shù)的控制直接影響到發(fā)酵的進(jìn)程及發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)選取了復(fù)合微生物菌劑接種量、含水率、CNLP,、翻堆次數(shù)4個(gè)對(duì)發(fā)酵影響較大的因素進(jìn)行研究，在單因素研究的基礎(chǔ)上，對(duì)4個(gè)因素的相互作用進(jìn)行了正交優(yōu)化，得到一次發(fā)酵最佳工藝參數(shù)，即含水率為70，CNLB為30：1，菌劑接種量為35，翻堆次數(shù)為4d一次。由于發(fā)芽指數(shù)測(cè)定堆肥毒性，是檢驗(yàn)堆肥化有機(jī)質(zhì)腐熟度的最精確和最有效的方法(Zucconi，1981)，其不但能檢測(cè)堆肥樣品中殘留植物毒性，而且能預(yù)計(jì)堆肥樣品的毒性的發(fā)展，一般認(rèn)為當(dāng)發(fā)芽指數(shù)達(dá)到80

34、85時(shí)，就可以認(rèn)為堆肥沒有植物毒性或者說堆肥已經(jīng)腐熟了(王景偉，2006)，因此本研究在正交試驗(yàn)中選擇了種子發(fā)芽指數(shù)對(duì)發(fā)酵結(jié)果進(jìn)行最終評(píng)價(jià)。本研究在傳統(tǒng)二次發(fā)酵理論的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝的具體實(shí)施進(jìn)行了改進(jìn)，即在不同的發(fā)酵階段添加不同的復(fù)合菌劑。試驗(yàn)結(jié)果證明，在發(fā)酵15d時(shí)，溫度下降到了45。C，下降速度開始減慢，有機(jī)質(zhì)的降解速度也開始減慢，因此本研究將一次發(fā)酵的時(shí)間控制在15d，即選擇一次發(fā)酵進(jìn)行至lJl5d時(shí)的產(chǎn)物作為二次發(fā)酵的原料，添加功能性微生物菌劑，混合均勻后，攤開至堆料厚度為40em。每天翻堆一次，控制溫度使其大量繁殖，根據(jù)二次發(fā)酵過程中氮、磷、鉀細(xì)菌的變化情況，確定了二次發(fā)酵的終止時(shí)間

35、，提高了產(chǎn)品中的有益活菌數(shù)。西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文第五章生物有機(jī)肥生產(chǎn)中試試驗(yàn)研究目前對(duì)牛糞發(fā)酵生產(chǎn)生物有機(jī)肥的研究，大都處于實(shí)驗(yàn)室小試模擬階段，與實(shí)際的生產(chǎn)有很大的出入，本研究以上海光明金山牧場(chǎng)為依托，進(jìn)行工廠化發(fā)酵中試試驗(yàn)研究，主要驗(yàn)證小試所確定的各項(xiàng)主要發(fā)酵工藝技術(shù)指標(biāo)，為生產(chǎn)試驗(yàn)提供完整有效的技術(shù)工藝參數(shù)。1材料與方法11材料111原料同第二章。112復(fù)合微生物菌劑由實(shí)驗(yàn)室自制。11。3培養(yǎng)基同第四章。薹。2試驗(yàn)方法121生物有機(jī)肥生產(chǎn)工藝根據(jù)小試優(yōu)化得到的工藝參數(shù)，采用條垛好氧發(fā)酵方法，設(shè)置一個(gè)試驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組(不接菌劑自然發(fā)酵)，備組原料總質(zhì)量均為50t，工藝條件如下：物料初始含水

36、率70，菌劑添加量35，CNL匕30：I，堆高12m，用機(jī)械翻堆的方式進(jìn)行通風(fēng)供氧，4d翻堆一次，在發(fā)酵進(jìn)行至115d時(shí)，向物料中加入氮、磷、鉀復(fù)合菌荊進(jìn)行二次發(fā)酵，每天翻堆一次，發(fā)酵5d。環(huán)境溫度在35左右。122檢測(cè)方法122。1溫度測(cè)定采用0100刻度的h長(zhǎng)酒精溫度計(jì)測(cè)量，在使用前用標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)在熱水浴上分五檔溫度進(jìn)行校正。發(fā)酵溫度測(cè)試時(shí)，發(fā)酵槽中不同位置隨機(jī)取五個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)在料層厚度為20cm、50em、70cm處分別測(cè)溫，將15個(gè)測(cè)瀑點(diǎn)的測(cè)試溫度取平均值并記錄，發(fā)酵期間每天測(cè)定一次。1222水分檢測(cè)毒S西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文發(fā)酵槽中不同位置隨機(jī)取lO個(gè)點(diǎn)樣均勻混合后測(cè)定發(fā)酵物料水分含量

37、，取樣點(diǎn)料層厚度分別為20em、50em、80cm、110em左右，取樣量每點(diǎn)一公斤。用電子天平準(zhǔn)確稱取10克樣品放入烘干箱中，105，24h，至恒重。12。23 CN比測(cè)定同第飚章。1224 pH值的測(cè)定方法稱取制備好的樣品509置于1L=角瓶中，加入新鮮蒸餾水250mL，使固液比為l：5。加褊塞密封后，放在搖床(震蕩頻率l 10rmin)上震蕩30rain，靜置30min后，測(cè)其上清液pH值。每次樣品取兩個(gè)平行樣測(cè)定其pH值，差值015。每?jī)商鞙y(cè)定一次。122。5生物有機(jī)肥產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)按農(nóng)用微生物菌劑標(biāo)準(zhǔn)(NYT8842004)進(jìn)行。l。226種子發(fā)芽指數(shù)測(cè)定西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文

38、升，并在適宜溫度維持一段時(shí)間，使有機(jī)物降解并殺死其中的病原菌(席北斗等，2001)。由圖51可知，試驗(yàn)組溫度上升很快，在發(fā)酵的第3d達(dá)到了55，并維持了9d，較好的達(dá)到了無(wú)害化的要求，并加快了牛糞的腐熟，經(jīng)過高溫階段大量微生物死亡，有機(jī)質(zhì)的分解速度減慢，導(dǎo)致溫度下降，但在第17d時(shí)溫度又出現(xiàn)了一個(gè)小的峰值，這是由于在二次發(fā)酵初期添加了復(fù)合菌劑，且經(jīng)過前期的降溫，中溫微生物的活性恢復(fù)，加快了有機(jī)質(zhì)的分解，產(chǎn)生熱量，經(jīng)過此階段有機(jī)質(zhì)己大部分被分解，微生物活性降低，溫度持續(xù)下降，第20d終止發(fā)酵。而對(duì)照組的溫度一直在一個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。試驗(yàn)結(jié)果表明添加外源微生物有利于發(fā)酵的進(jìn)程，這是因?yàn)槲⑸锏拇?/p>

39、量引入，可以迅速分解物料中的有機(jī)質(zhì)，產(chǎn)生大量的生物熱，加速物料的升溫，延長(zhǎng)了發(fā)酵的高溫期，縮短了發(fā)酵周期。212發(fā)酵過程中含水量的變化時(shí)間(d)圖52發(fā)酵過程中含水率的變化含水量是影響好氧固體發(fā)酵的重要因素之一，含水量過高或過低都不利于好氧發(fā)酵。通過對(duì)發(fā)酵過程中含水量進(jìn)行跟蹤測(cè)定，可以了解發(fā)酵是否正常進(jìn)行。由圖52可知，在發(fā)酵過程中，含水量一直呈下降趨勢(shì)，但試驗(yàn)組的下降速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)照組，發(fā)酵結(jié)束后，試驗(yàn)組的含水量降低了315，而對(duì)照組只降低了102，這是由于對(duì)照組中的土著微生物主要是厭氧微生物，厭氧發(fā)酵的特征是生理代謝過程中消耗能量是以熱的形式散出，而不是以形成生物能量ATP供菌體繁殖(每消

40、耗一分子葡萄糖僅形成一分子ATP，而好氧呼吸每消耗一分子葡萄藥糖可形成38分子ATP)，菌體繁殖的速率緩慢，而水分的消耗在空氣濕度大的外界環(huán)境中主要是菌體的生長(zhǎng)所利用，因此對(duì)照組物料溫度雖然接近50，但脫水效果不明顯。213發(fā)酵過程中pH值的變化從圖53中可以看出，試驗(yàn)組的PH值在發(fā)酵開始階段，逐漸升高，而后出現(xiàn)小的回落，最后穩(wěn)定在89之間，這是由于牛糞中含氮有機(jī)物較多，含氮有機(jī)物分解產(chǎn)生的大量的氨使pH值開始上升，而后，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，氨大量的揮發(fā)，同時(shí)，有機(jī)物分解積累的有機(jī)酸，使得pH值有所下降。隨后，物料的PH值又開始升高，到發(fā)酵結(jié)束時(shí)pH值穩(wěn)定在85左右。對(duì)照組與試驗(yàn)組的變化趨勢(shì)基本一

41、致，但由于對(duì)照組的發(fā)酵進(jìn)程較慢，pH值的變化不明顯。圖53發(fā)酵過程qhpH值的變化214發(fā)酵過程中有機(jī)質(zhì)的變化由圖5-4可知，試驗(yàn)組的有機(jī)質(zhì)降解速度很快，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，有機(jī)質(zhì)的含量為415，下降了218，這說明發(fā)酵過程中微生物數(shù)量增多，微生物的代謝速率加快，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降速度加快。而對(duì)照組的有機(jī)質(zhì)降解速度慢，僅下降了83。圈5-4發(fā)酵過程中有機(jī)質(zhì)的變化22生物有機(jī)肥腐熟度指標(biāo)221 CN比的變化CN值是最基本的堆肥腐熟度評(píng)價(jià)方法之一，從堆肥前的2530下降至mJ20以下，認(rèn)為堆肥達(dá)到腐熟)。如圖55所示，試驗(yàn)組與對(duì)照組的CN均為下降趨勢(shì)，這是由于隨著發(fā)酵的進(jìn)行，總碳和全氮含量持續(xù)下降，但由于

42、氮的下降幅度低予碳，因此氮的褶對(duì)含量增加，使物料的CN逐漸減小。全碳、全氮、CN的下降，均表明物料向著穩(wěn)定化、腐熟化、無(wú)害化方向演變。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組的CN為17：1，表明物料己達(dá)腐熟，麗對(duì)照組的CN為23：1，說明對(duì)照組需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能腐熟。222種子發(fā)芽指數(shù)的變化由圖56可知，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)芽指數(shù)逐步提高，試驗(yàn)組的上井速度快，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，由原來的3213上升至tJ913，表明物料已經(jīng)腐熟，而對(duì)照組僅由原來的3054上升到48。6，物料遠(yuǎn)沒有達(dá)到腐熟的要求。3本章小結(jié)根據(jù)牧場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)條件，通過中試試驗(yàn)進(jìn)一步確定小試所得到的最優(yōu)化參數(shù)，即：初始含水量70，菌劑添加量為35，CN比為3

43、0：1，4d翻堆一次，在發(fā)酵進(jìn)行到15d時(shí)，向物料中加入氮、磷、鉀復(fù)合菌劑進(jìn)行二次發(fā)酵，每天翻堆一次，發(fā)酵5d。在生物有機(jī)肥生產(chǎn)過程中，試驗(yàn)組升溫快，高溫保持時(shí)間長(zhǎng)，達(dá)到了無(wú)害化的要求，且腐熟快，發(fā)酵周期縮短，生物有機(jī)肥產(chǎn)品中的殘留水分含量低，試驗(yàn)組的各項(xiàng)工藝技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組。西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文第六章生物有機(jī)肥發(fā)酵生產(chǎn)試驗(yàn)研究在小試和中試所確定的主要工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，通過生產(chǎn)規(guī)模的試驗(yàn)過程，比較試驗(yàn)組發(fā)酵過程中物料的溫度、水分、有機(jī)質(zhì)含量、prI值、CN比、腐熟度的變化與對(duì)照組的差異，最終確定牛糞發(fā)酵有機(jī)肥生產(chǎn)的各項(xiàng)主要技術(shù)工藝參數(shù)指標(biāo)。1材料與方法11材料發(fā)酵原料、復(fù)合微生物菌劑、培養(yǎng)

44、基同中試試驗(yàn)。12試驗(yàn)方法121生物有機(jī)肥生產(chǎn)工藝生產(chǎn)試驗(yàn)設(shè)置一個(gè)試驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組(不接菌劑自然發(fā)酵)，各組原料總質(zhì)量均為300t，工藝條件采用中試試驗(yàn)的條件，即：物料初始含水率70，菌劑添加量3。5，CN比30：1，堆高12m，用機(jī)械翻堆的方式進(jìn)行通風(fēng)供氧，4d翻堆一次，發(fā)酵周期20d，在發(fā)酵進(jìn)行N15d時(shí)，向堆料中加入氮、磷、鉀復(fù)合菌劑進(jìn)行二次發(fā)酵，每天翻堆一次。環(huán)境溫度為35C左右。122檢測(cè)方法1221溫度、水分、CN、斌值、有機(jī)質(zhì)含量及種子發(fā)芽指數(shù)的測(cè)定同第四章。12+2。2生物有機(jī)肥產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)按農(nóng)用微生物菌劑標(biāo)準(zhǔn)(NYT8842004)進(jìn)行。12。2。3有效活菌數(shù)計(jì)數(shù)

45、方法采用平板計(jì)數(shù)法，分別在解磷細(xì)菌選擇性培養(yǎng)基、硅酸鹽細(xì)菌選擇性培養(yǎng)基和阿須貝培養(yǎng)基上觀察溶磷細(xì)菌、解鉀細(xì)菌和圍氮菌菌落形態(tài)。2結(jié)果21發(fā)酵過程中溫度、pI-I值、含水率、有機(jī)質(zhì)含量的變化由予生產(chǎn)試驗(yàn)的規(guī)模較大，存在羞混合不均勻、物料配比不精確等閻題，因§1西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文此，初始含水量的調(diào)整只能在70左右，如圖61所示，試驗(yàn)組和對(duì)照組的初始含水率分別為722和719，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組的含水率下降了29，而對(duì)照組的含水率只下降了91。由圖62可知，試驗(yàn)組在發(fā)酵第5d時(shí)達(dá)到55高溫，并維持了9d，而對(duì)照組的最高溫度僅為50，不滿足堆肥無(wú)害化的要求。由圖63可知，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組

46、的有機(jī)質(zhì)含量下降了208，而對(duì)照組僅下降了76。圖64顯示了發(fā)酵中pH值的變化，對(duì)照組于試驗(yàn)組的變化趨勢(shì)一致，但由于對(duì)照組發(fā)酵進(jìn)程緩慢，所以pH值的變化不明顯。試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)組在發(fā)酵過程中各項(xiàng)工藝技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組。有益菌 固氮菌 溶磷細(xì)菌 解鉀細(xì)菌(cfug) 35x107 84x108 53x107由表61、62和63檢測(cè)結(jié)果可知，生物有機(jī)肥產(chǎn)品中有機(jī)質(zhì)含量、有效活菌數(shù)、蛔蟲卵死亡率、糞大腸菌群數(shù)及重金屬含量均達(dá)到生物有機(jī)肥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(NY8842004)。成品呈棕褐色，結(jié)構(gòu)松散、透氣性強(qiáng)、物理性狀好、無(wú)不愉快異味。222生物有機(jī)肥產(chǎn)品腐熟度指標(biāo)的測(cè)定發(fā)酵結(jié)束后，測(cè)定了發(fā)酵產(chǎn)品的種子發(fā)芽指數(shù)和CN，結(jié)果顯示種子發(fā)芽指數(shù)為916，CN比為18：1，表明物料已腐熟。3本章小結(jié)300t發(fā)酵規(guī)模的生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明，采用中試發(fā)酵工藝條件，試驗(yàn)組牛糞發(fā)酵溫度上升快，高溫維持時(shí)間長(zhǎng)，脫水效果良好，發(fā)酵物無(wú)任何異味，脫臭