牛粪好氧生物处理条件分析

第38卷第4期2007年8月东北农业大掌学报Journal0fNortheastAgnculturalUniversitv38f41：554—558August2007文章编号1005—9369<2007)04—0554—05牛粪好氧生物处理条件分析单德臣，单德鑫，许景钢，李淑芹‘(东北农业大学赍源与环境学院，哈尔滨150030)摘要：文章对牛粪好氧生物处理的原理及条件控制进行了论述，重点讨论了温度、水分、pH、碳氮比(c，N)、含氧率厦辅料等条件控制对牛粪好氧生物处理的影响，为集约化养牛场排放的牛粪的无害化、资源化处理提供理论依据。关键词：牛粪；好氧生物处理；条件控制中图分类号：S141．2文献标识码：A我国是个养牛大国，近年来，随着养牛业向规模化、集约化方向发展，牛粪对环境的污染问题变得越来越严重。1999年中国农业统计年鉴表明，牛的饲养量为3506．94万头／年，每头牛产粪量10．6吨，年、产尿量4．9吨／年；总产粪量13689．52万吨／年，总产尿量4500．66万吨，年【II。随后，牛的饲养量急剧增加，粪尿排量毋庸赘言。牛粪含有丰富的氮磷钾和微量元素，是良好的有机肥料资源。牛粪的组成为：粗有机物66．219％、全氮1．669％，全磷0．429％，全钾0．984％，钙1．844％，镁0．466％，铜26．87mg·k一，锌100．286rag·k，，铁4052．195mg·kgq，锰648．117mg·kgj，硼11161mg·kg。。钼1．219mg·kg。，硫0．313mg·k94；牛尿的成分是尿酸、尿素、马尿酸及无机盐“。牛粪不是垃圾，而是放错了地方的资源。对牛粪进行无害化处理、资源化利用，防止和消除牛粪的污染，对于保护生态环境，推动农业可持续发展和增强我国农产品市场竞争力具有十分重要的意义。对于牛粪这种严重污染环境的宝贵资源，必须把现有的资源化技术在一定程度上进行科学组合，综合运用，使其得到多层次的循环利用，才能有效地解决养殖业的环境污染问题，同时叉取得了良好的环境效益、经济效益和社会效益。收稿日期：2005—10一t0基金项目：哈尔滨市科技攻关项日(2005AA4CSll4)作者简介：单德臣(1979一)，男，黑龙江人，硕士研究生，研究方向为废弃物处理与资源化。4通讯作者E-mail：shuqinli007@126corn目前研究最多、应用较广泛且最具前景的方法是好氧生物处理法。好氧生物处理法(Aerobicbio—treatment)是一种集牛粪处理和资源化循环再生利用于一体的生物化学方法，是牛粪无害化、稳定化、资源化较为普遍采用有效方法。处理后的产物称之为堆肥(Compost)。其基本过程是将牛粪、高效发酵微生物如有效微生物群(EM)和调理剂(如秸秆、木屑等)按一定质量比例混合，控制适当的水分、温度、pH值、C／N和氧气进行好氧生物处理，使微生物适量繁殖，分解有机物而产生高温，杀死其中的病原菌和杂草种子，并使有机物达到稳定化，所产生的堆肥可以安全使用。好氧生物处理集有机和无机物质、微生物及微量元素于一体，处理时间短，营养全面，肥效持久，并且处理设备占地面积小，管理方便，生产成本低，生产过程不会对环境造成二次褥染，有利于改良土壤等优点，预期效益好，在国内外都受到了广泛的关注。牛粪用作肥料是我国的传统习惯。农村曾有“庄稼一枝花，全靠粪当家”的谚语。新鲜的牛粪直接用作肥料的主要缺点是：体积庞大、运输不便、使用成本高、传染病虫害、发酵烧苗、与作物争氮、土壤缺氧、毒气危害、有效成分低、肥效缓慢等；另外，牛粪巾还混有杂草种子，直接施用会造成农田尤其是水田杂草发生。过去采用填土、垫圈的堆肥方式将牛粪制成农家肥，但这种传统的自然堆肥法对于性冷牛粪需要三四个月甚至半年，历时长，处理效率低下，难以适应现代规模养殖业发展万方数据第4期单德臣等：牛粪好氧生物处理条件分析的需要；无害化程度低，由于氨的挥发，往往产生难闻的恶臭，不仅造成环境污染，同时造成堆肥养分的损失，降低堆肥产品的农用价值；肥力低而且发酵温度也不高，难以杀灭牛粪中所含的大量杂草中子和虫卵病菌等缺点限制了其使用价值【3I。如何迅速而有效地处理牛粪是科技工作者面临的新挑战。为了使牛粪好氧生物处理达到最佳效果，本文对温度、水分、pH、C，N、通风供氧、堆肥辅料以及处理过程中应注意的问题等方面条件控制进行了论述，旨在加速腐熟，控制恶臭散发，使得易分解有机物大部分分解，提高堆肥有效养分，消灭病原菌、害虫卵和杂草籽，为科研工作者和科研机构提供参考，为集约化养牛场排放的粪的无害化、资源化处理提供理论依据和实践指导。1温度在诸多因素中，温度是影响牛粪好氧生物处理过程的重要因素，也是判定堆肥能否达到无害化要求的重要指标之一。温度的变化反映了处理过程中微生物活性的变化，这种变化与牛粪