隨著我國畜禽養(yǎng)殖行業(yè)的快速發(fā)展,糞污處理成為環(huán)境保護和資源利用的重要課題。豬糞堆肥作為一種有效的糞污處理方式,其過程中產(chǎn)生的氨氣(NH3)排放對環(huán)境和空氣質(zhì)量有著顯著影響。本文通過對覆膜和翻拋兩種堆肥方式的對比研究,分析了氨氣排放特征及功能微生物的變化,為優(yōu)化堆肥工藝、減少氨氣排放提供了科學依據(jù)。
《2025-2030年中國氨氣行業(yè)市場深度研究及發(fā)展前景投資可行性分析報告》堆肥過程中,溫度是影響氨氣排放的關(guān)鍵因素之一。研究表明,覆膜堆肥(FC)的高溫期(>50°C)持續(xù)時間顯著長于翻拋堆肥(FT),分別為13天和9天。高溫期的延長有助于減少氨氣的揮發(fā),因為高溫可以促進有機物的分解,同時減少氨氣的逸散。此外,覆膜堆肥在堆肥后期的溫度維持在45°C左右,而翻拋堆肥的溫度則相對較低。這表明覆膜堆肥在保溫性能上具有優(yōu)勢,能夠更有效地利用高溫期減少氨氣排放。
氨氣行業(yè)影響分析提到氨氣的排放與堆肥過程中的微生物活動密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),覆膜堆肥在堆肥后期的硝化細菌豐度顯著高于翻拋堆肥,而反硝化細菌的豐度則相對較低。這表明覆膜堆肥通過促進硝化作用,減少了氨氣的產(chǎn)生。具體而言,覆膜堆肥的氨氣累積排放量較翻拋堆肥顯著降低了46.7%,這主要是由于覆膜減少了氨氣向空氣中的揮發(fā),并且較高的水分含量有助于氨氣的溶解,進一步降低了氨氣的損失。
覆膜堆肥通過延長高溫期抑制反硝化菌活性并促進硝化作用,實現(xiàn)了氨氣和氧化亞氮(N2O)的高效協(xié)同減排。研究發(fā)現(xiàn),覆膜堆肥在堆肥后期的關(guān)鍵反硝化功能基因(如narG、nirK、nirS、nosZ)表達增強,但其反硝化細菌豐度相對較低。這表明覆膜堆肥通過調(diào)節(jié)微生物群落結(jié)構(gòu),減少了反硝化過程中氨氣的產(chǎn)生。此外,覆膜堆肥的硝化細菌豐度較高,進一步促進了氨氣向硝酸鹽的轉(zhuǎn)化,減少了氨氣的排放。
綜合來看,覆膜堆肥在減少氨氣排放方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。與翻拋堆肥相比,覆膜堆肥不僅在高溫期的持續(xù)時間上更長,而且在微生物功能基因的表達上也更為有利。這些因素共同作用,使得覆膜堆肥在堆肥過程中能夠更有效地減少氨氣的排放。此外,覆膜堆肥在減少氧化亞氮(N2O)排放方面也表現(xiàn)出色,其排放量較翻拋堆肥減少了94.3%。這表明覆膜堆肥在減少溫室氣體排放方面具有潛在的應用價值。
五、結(jié)論
本文通過對覆膜和翻拋兩種堆肥方式的對比研究,揭示了覆膜堆肥在減少氨氣排放方面的顯著優(yōu)勢。覆膜堆肥通過延長高溫期、促進硝化作用和調(diào)節(jié)微生物群落結(jié)構(gòu),有效地減少了氨氣的排放。這些發(fā)現(xiàn)為優(yōu)化豬糞堆肥工藝、減少氨氣排放提供了科學依據(jù),有助于推動畜禽糞污的資源化利用和環(huán)境保護。未來的研究可以進一步探索覆膜堆肥在不同環(huán)境條件下的應用效果,以及如何通過優(yōu)化堆肥工藝進一步減少氨氣和其他溫室氣體的排放。
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