鸟粪石结晶反应在猪粪和玉米秸秆堆肥中的应用

鸟粪石结晶反应在猪粪和玉米秸秆堆肥中的应用任丽梅1,李国学1*,沈玉君1,李春萍2,郭瑞1(1�中国农业大学资源与环境学院,北京�100194;2�清华大学环境科学与工程系,北京�100084)摘要:控制堆肥化过程中的氨气排放是减少堆肥氮素损失的关键,应用鸟粪石结晶原理,以氢氧化镁[Mg(OH)2]和磷酸(H3PO4)作为固定剂,按照摩尔比为1�1,摩尔数为初始氮的15�4%添加到猪粪和玉米秸秆的堆肥物料中,通过26d的密闭式底部强制通风静态堆肥.结果发现,添加固定剂的堆肥处理B中铵态氮含量显著提高,堆肥结束时,NH+4-N含量为10�7g�kg-1,是未添加固定剂的处理A的3倍,全氮含量为36�9g�kg-1,比处理A提高10g�kg-1.同时,固定剂的添加促进了有机质的分解,堆肥结束时处理B的有机碳降解率比处理A高2%,发芽率指数表明,处理B的腐熟度(96%)高于处理A(82%).扫描电镜(scanningelectronmicroscopy,SEM)及X射线能谱(energydispersiveX-rayspectroscopy,EDS)分析证实了堆肥产品中有MgNH4PO4�6H2O的存在.说明通过添加Mg(OH)2和H3PO4,可以改变堆肥的理化性质,促进堆肥的降解和腐熟,并通过鸟粪石结晶反应将堆肥中的铵态氮固定下来,有效提高了堆肥的营养价值.关键词:鸟粪石;堆肥;固定剂;理化性质;腐熟度中图分类号:X705�文献标识码:A�文章编号:0250-3301(2009)07-2165-09收稿日期:2008-08-14;修订日期:2008-12-25基金项目:国家自然科学基金项目(30571084);国家科技支撑计划项目(2006BAD10B05,2007BAD89B00,2007BAD89BP7)作者简介:任丽梅(1978~),女,博士研究生,主要研究方向为固体废物处理与资源化利用,E-mail:aomei386@yahoo.com.cn*通讯联系人,E-mail:ligx@cau.edu.cnApplicationofStruviteCrystallizationonCo-compostingofSwineManureandCornstalkRENL-imei1,LIGuo-xue1,SHENYu-jun1,LIChun-ping2,GUORui1(1�CollegeofResourceandEnvironmentalScience,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100194,China;2�DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Aimedatcontrollingthenitrogenlosscausedbytheammoniagasemissionduringcomposting,themixturesofmagnesiumhydroxide[Mg(OH)2]andphosphoricacid(H3PO4)wereaddedintocompostingmaterialsofswinemanureandcornstalk.After26dcomposting,ammonicalnitrogenandtotalnitrogenwereimprovedobviously,whichwere10�7g�kg-1and36�9g�kg-1respectivelyinamendedtreatment(B),whiletheywere7�7g�kg-1and26�8g�kg-1inun-amendedtrial.Byanalysisofthetotalorganiccarbon,itsuggestedthatamendmentsacceleratedthedegradationoforganicmatter,germinationindextestshowedthematurityoftrialB(96%)wasbetterthantrialA(82%)infinalcompost.Thescanningelectronmicroscopy(SEM)andenergydispersiveX-rayspectroscopy(EDS)analysisconfirmedtheexistenceofstruvite(MgNH4PO4�6H2O).TheseresultsindicatedthatMg(OH)2andH3PO4couldacceleratethedegradationoforganicmatter,andreducetheammon