利用密闭箱式堆肥系统处理畜禽粪便研究

1、中国农学通报第20卷第1期2004年2月利用密闭箱式堆肥系统处理畜禽粪便研究王军1,黄宏坤2,王秀芝3,董红敏2(1中国优质农产品中心;2中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081;3北京三元集团东郊农工商联合公司摘要:通过4个密闭式堆肥仓中对纯蛋鸡粪便、鸡粪+秸秆、鸡粪+锯末的不同配比的堆肥试验,考察密闭式堆肥的可行性,四种处理都能够达到美国EPA无害化(pathogen-free的要求,三种处理温度上升明显,有机质、总氮、总磷无显著变化,在5d内大肠菌群被杀灭。关键词:堆肥仓;鸡粪;无害化Study on the Poultry Manure Composting by i

2、n-vessel Composting SystemWang Jun, Huang Hongkun,Wang Xiuzhi, Dong Hongmin(Institute of Agro-Environ. & Sustainable Development, CAAS, BeijingAbstract: The purpose of this experiment was evaluated the feasibility of treating layer hens manure with the in-vessel composting system. There were thr

3、ee treatments, manure, manure + corn stock, and manure + sawdust. There were no change on organic matter, total nitrogen, and total phosphorus concentration. The pathogen had been destroyed within 5 days in three treatments, and all met the EPA standard.Key words: in-vessel composting system, layer

4、hens manure, pathogen-free自从我国开始实施“菜篮子”工程,大中城市近郊建设了大量的规模化畜禽养殖场,在改善城镇居民食物结构、增强人们体质发挥了巨大的作用,同时由于畜禽场周围没有充足的田地消纳,也造成了严重的环境污染。大量的粪尿或堆积在畜禽场四周,或直接排入河道,不仅造成环境污染,而且浪费资源,直接影响了畜禽场的卫生防疫,降低了畜产品的质量。如果处理得当,畜粪尿是优质的农田养分,可以改善因大量使用化肥、农药及除草剂后农田土壤质量。随着人们对自身健康的重视和环保意识的增强,畜禽粪便制作的有机肥越来越多的用于“有机食品”和“绿色食品”生产中。目前国内外畜禽粪便作为肥料处理一

5、般分为干燥后直接使用和堆沤发酵。有机肥质量的好坏取决于堆肥原料是否经过堆制腐熟。好氧堆肥就是在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通风条件下通过微生物的发酵作用,将有机物转变为肥料的过程。如何快速高效促使畜禽粪便腐熟是目前研究的热点。1.材料与方法1.1原料与设备堆肥原料为蛋鸡鸡粪,玉米秸秆和锯末。堆肥设备为美国Muller公司的CM-Pro堆肥系统,原用于垃圾堆肥,每个堆肥仓体积为1立方米,并且有保温功能。堆肥控制设备为MooreProcidia。通风采用负压通风。1.2原料特性表1原料特性蛋鸡粪锯末玉米秸秆有机C/%38.4552.2344.22全N/%3.900.211.50C/N9.8

6、4248.7129.48P2O5/%3.390.110.74K2O/%1.400.171.12水分/%64.929.112.0大肠杆菌/个/g3.16×108表2实验处理设计方案原料组分C/N含水量/%配比(重量处理1箱体1鸡粪+玉米秸106080%粪+20%秸秆处理1箱体2鸡粪+玉米秸106080%粪+20%秸秆处理2箱体3鸡粪860鸡粪处理3箱体4鸡粪+锯末106090%粪+10%锯末1.3试验设计根据已有文献3,堆肥最佳条件为:C/N比:2535;含水量:60%。在本试验中,由于鸡粪含氮量高,难以调到理收稿日期:2003-10-12,修回日期:2003-12-01。Chines

7、e Agricultural Science Bulletin Vol.20 No.1 2004 February160土壤肥料科学想碳氮比。因此在本试验中只注重调节含水量到60%,与此相对应的碳氮比约为10。1.4取样与测量方法温度:采用Datataker DT600、Procidia 和Winderware 数据下载软件; 固体采样与测定方法:每星期采样一次,试验期间总共采样5次,采用国家有关土壤肥料分析方法进行化学和生物特性分析。2结论与讨论2.1过程评价55以上的高温或者条垛搅拌式堆肥要不少于14d 持续55以上的高温。 图1四个箱体的温度变化曲线图1为四个堆肥仓中温度变化曲线,在原料

8、放入堆肥仓24h 后,处理1(箱体1与箱体2的温度已经升至60,20d 后处理2的温度才升到它的最高温(65,处理3的温度在堆后3d 升至70。在四周试验过程中,三种处理的温度都在40以上。本试验4个箱体内堆料完全达到了美国环保署(USEPA所制定的无害化标准。化大于处理2、处理3的体积变化。与原始体积相比,四种箱体内堆肥体积分别减少31.9%,32.9%,20.9% 和15.9%。2.2堆肥的理化特性分析通过测试有机质、总磷、总氮和C/N 变化,发现有机质呈下降趋势,但是变化不明显。分析其原因是堆肥原料中有机质含量比较少,微生物活动分解利用其中的碳源物质,降低了有机质的含量。总磷含量有上升的

9、趋势,但是总氮含量没有明显变化。所有处理的C/N 比变化不明显,处理1和处理3的原始C/N 比相同,在试验结束时所有处理的C/N 比接近。2.3病原体在堆肥过程中,好氧微生物降解有机物过程中释放大量热量,当温度升高至5055并且57d 4,粪便中的病原体将被全部杀死。所有堆肥产品都必须符合国标GB7959-87(高温堆肥卫生指标。除处理2的纯鸡粪由于其温度上升很慢以外,其他三种处理的大肠杆菌在3d 内都被杀死。3结论通过试验表明,可以对鸡粪添加配料或者纯鸡粪堆肥。由于鸡粪的C/N 比很低,不能为微生物的生长繁殖提供充足的碳水化合物,通过添加锯末、秸秆等碳水化合物可以为微生物的生长繁殖创造良好的

10、环境,有利于微生物活性的增加。静态堆肥的决定因素是通风,不同的原料有不同的通风特性。在本试验中,处理1和处理3原料中通气条件较好,由于添加了秸秆和锯末,改善了堆肥原料的通风特性,增加了孔隙度,所以温度要比处理2要快。该堆肥处理系统具有其独有的优点:此堆肥系统有防水和保温功能,适合多雨、寒冷地区和冬季使用;此堆肥系统为密闭式,从而防止苍蝇和蚊子的繁殖;从堆肥仓中渗沥液可以集中进行处理。但同时也存在有待改进的地方:水蒸气凝结在出气口,容易堵塞通风;需进行专业人员的培训。(下转230页Chinese Agricultural Science Bulletin Vol.20 No.1 2004 Feb

11、ruary仅蔬菜一项农民人均增收600元以上。因此,要以效益诱导为契机,继续重点推广日光温室、大中棚栽培、地膜覆盖三种模式,做到稳定一批,提高一批,发展一批。4.2制定无公害栽培技术标准,严格规范化操作首先要通过研究调查,制定全市无公害设施蔬菜生产技术规范,明确有关栽培管理标准,突出地方特点,做到简明实用,易于操作。其次通过技术推广部门落实好系列化技术,从培育壮苗、田间管理、综合防治病虫害等方面提供服务,保证无公害蔬菜各项指标的实现。第三是切实保护生产生态环境,要采用行政的、法律的手段,禁止工业“三废”污染和人为生态污染,确保设施蔬菜生产区无公害指标达到要求。4.3选择好适宜的品种要针对本地病

12、虫害发生规律,蔬菜的主要病虫害类型,选用适合当地栽培的、具有较强抗性、品质优良、增产潜力大、适宜于设施栽培的蔬菜品种。如日光温室黄瓜宜选用津优三号、津研四号等品种,西红柿选用L402等,只要品种对路,可以达到事半功倍的效果,同时要对蔬菜品种进行机械的、物理的、化学的种子处理。4.4增施有机肥4.5综合措施防治病虫害蔬菜发生病虫害不可一味追求新农药防治,要坚持“预防为主,综合防治”的方针,推广安全可靠的生物农药及低毒、低残留农药,确保蔬菜中有毒残留物质不超标。参考文献:略(上接160页参考文献1K.V.Lo;A.K.Lau;P.H.Liao,Compostingofseparatedsolidswinewastes,J.agric.EngngRes.(199354,3073172Mckinley,V.L.;Vestal,J.R.Bi