热解温度对畜禽粪便制备的生物质炭性质的影响

以猪粪和鸡粪为原料,研究了热解温度(200~700 ℃)对生物质炭物理和化学性质的影响.结果表明,生物质炭的得率随着热解温度的升高逐渐降低,猪粪生物质炭的得率较鸡粪高;猪粪和鸡粪生物质炭的灰分含量分别为41.2%~70.6%和20.3%~48.1%.生物质炭均为中性或碱性,300~700 ℃热解所制备的生物质炭的pH值不仅与灰分含量有关,还可能与Ca含量密切相关.红外光谱表明,低温热解条件下（≤300 ℃）生物质炭中的含氧官能团与原材料相比无明显变化;但是当热解温度高于400 ℃时,生物质炭中的含氧官能团明显减少.生物质炭中的矿质元素含量均随着热解温度的升高而增大,猪粪生物质炭的富集倍数平均为1.04~1.65,鸡粪生物质炭为1.08~2.26.此外,猪粪K、Cu、Zn的挥发损失较鸡粪少,300~700 ℃热解鸡粪中K的挥发损失达30%;700 ℃热解,鸡粪Cu、Zn挥发损失达14.02%和21.70%.这些结果为畜禽固废制备生物质炭提供了重要的参考依据,为畜禽固废的资源化利用提供了新的思路.     

鸡粪工厂化堆肥主要营养成分含量近红外光谱分析研究

目前,堆肥化是解决畜禽粪便污染环境和造成社会经济问题、实现其无害化和资源化利用的简便易行的重要途径。鸡粪中含有大量的氮磷钾等营养成分。文章以鸡粪和菊花渣工厂化高温堆肥发酵过程氮、磷和钾主要营养成分为研究对象,探讨利用近红外光谱法进行无损速测分析的可行性。在鸡粪工厂化堆肥不同发酵阶段进行多点取样,利用美国Nicolet公司生产的傅里叶变换型近红外光谱仪采集在10 000～4 000 cm-1范围内原始样品光谱,并结合多种光谱数据处理方法和偏最小二乘回归法建立了总氮、总磷和总钾的近红外模型并进行了验证分析。根据环境类样品近红外模型评价标准,近红外光谱法测定鸡粪堆肥过程主要营养成分含量具有较好的可行性。其中,所建总氮含量模型验证决定系数(R2)大于0.80,验证相对分析误差(RPD)大于2.0; 所建总磷和总钾模型的R2和RPD值分别大于0.90和3.0。     

鸡粪高温发酵除臭细菌的筛选及效果

采用稀释平板法从鸡粪堆肥中分离出8株高温细菌,通过初筛实验筛选出具有除臭潜力的3株高温菌,在室内堆肥实验中,测定了供试菌株的除臭保氮效果.结果表明:在最佳堆肥配方下,单一菌剂中,B3对氨气产生抑制效果最好,抑制率达48.91%;复合菌剂接种量为8%时效果最优,可抑制氨气挥发量达58.11%,因此,复合菌剂在鸡粪堆肥发酵中具有很好的除臭保氮作用.     

固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定畜禽粪便中的残留抗生素

建立了固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)同时测定畜禽粪便中四环素类化合物(四环素、金霉素、土霉素)、喹诺酮类化合物(诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星)和磺胺二甲嘧啶7种抗生素的检测方法。样品中的抗生素用含有甲醇、乙酸和水(6:3:1, 体积比)的混合溶液提取后,经HLB固相萃取小柱纯化富集,采用Symmetry C₁₈色谱柱分离,0.3%甲酸水溶液和0.3%甲酸乙腈溶液作为流动相进行梯度洗脱,电喷雾正离子(ESI⁺)模式电离,多反应监测(MRM)模式检测,外标法定量。结果表明,四环素类化合物和喹诺酮类化合物在50~1000 μg/L、磺胺二甲嘧啶在5~100 μg/L的范围内具有良好线性。3倍信噪比下,四环素类化合物、喹诺酮类化合物和磺胺二甲嘧啶的检出限分别为0.25~7.18、0.15~3.16和0.04 μg/kg。在猪粪和鸡粪样品中添加0.1~10 μg/g水平的四环素类化合物、喹诺酮类化合物和磺胺二甲嘧啶,其平均添加回收率为40%~124%,相对标准偏差(RSD)为3.0%~9.5%。采用该方法对部分养殖场的猪粪和鸡粪进行了检测,结果表明,四环素类化合物均有不同程度的检出,喹诺酮类化合物和磺胺二甲嘧啶有部分检出。该方法具有灵敏度和准确度高的特点,可满足畜禽粪便中四环素类化合物、喹诺酮类化合物及磺胺二甲嘧啶的检测。     

鸡粪堆肥有机质转化的荧光定量化表征

采用荧光分析技术和数学分析方法,对不同阶段鸡粪堆肥样品提取出的水溶性有机物进行了特征荧光参数定量化表征。结果显示：随着堆肥的进行,类腐殖质荧光峰与类蛋白荧光峰荧光强度的比值I₃₃₀/I₂₈₀、465 nm激发波长下发射光谱中470～640 nm范围内荧光积分面积A_470～640及240 nm激发波长下发射光谱中后四分之一波段与前四分之一波段的荧光强度积分面积比A_{435～480 nm}/A_{300～345 nm}均不断增大,表明堆肥腐殖化程度加大。三维荧光光谱显示,随着堆肥的进行类蛋白峰强度不断降低,而类富里酸峰强度不断增大,至堆肥结束类蛋白荧光基本消失;紫外区与可见区类富里酸峰荧光强度的比值r_{(A, C)}随着堆肥的进行总体呈明显下降趋势,但出现了较大波动。相关性分析显示,I₃₃₀/I₂₈₀,A_470～640及A_{435～480 nm}/A_{300～345 nm}两两间显著相关,而r_{(A, C)}受其他因素影响较大,与上述３个参数未达到显著相关水平。结果表明,I₃₃₀/I₂₈₀,A_470～640及A_{435～480 nm}/A_{300～345 nm}均能有效表征堆肥腐殖化进程。     

长期施用鸡粪对土壤重金属积累的影响与评价

研究了金华市郊长期施用规模化养殖场鸡粪的蔬菜基地土壤重金属的积累现状.结果表明,该基地土壤重金属(Pb、Cd、Cu、Cr)含量已有一定程度的积累,其中80%大棚土壤已处于污染警戒水平(2级).其中,单一元素Cd污染严重,80%的基地土壤重金属镉含量已达轻度污染程度;其他元素含量虽未超标,但都有一定程度的积累.