摘要
随着规模化畜禽养殖业的快速发展，畜禽粪便产量急剧增加，对周围环境造成了严重污染，甚至危害到人体健康。资源化利用是畜禽粪便污染防治的核心内容，好氧堆肥能有效的将畜禽粪便转变为无害腐熟的稳定堆肥产品，是畜禽粪便资源化最常用的技术。但是，传统好氧堆肥存在温室气体排放量大、氮素损失严重和腐殖化程度低等问题，在降低堆肥产品品质的同时，易对环境造成二次污染。堆肥条件的改良一直是研究的热点，而添加剂可通过调节物理化学参数来优化堆肥条件。硅轻石的优异性能对堆体理化参数具有一定的调节作用，硅轻石是由废弃玻璃和贝壳粉燃烧制成的一种多孔新型化合物，化学性质稳定、吸附能力强并且无毒无污染，对土壤改良和水质净化有良好的效果。为探究硅轻石作为添加剂对堆肥的影响，本研究以猪粪为堆肥原料，小麦秸秆为调理剂，硅轻石为添加剂，进行为期42天的好氧堆肥试验，探究不同添加比例（0%、2.5%、5%和10%）的硅轻石对猪粪好氧堆肥过程中温室气体排放、氮素保留、腐殖化程度以及最终产品品质和农用价值的影响，以期科学评价硅轻石对猪粪好氧堆肥的影响及其在实际工程中的应用潜力。 主要研究结果如下： （1）经过42天好氧堆肥实验，所有处理都达到无害化卫生标准并满足堆肥腐熟要求。堆肥结束时，0%、2.5%、5%和10%各处理的有机质含量分别为65.35%、63.55%、60.75%和57.15%。硅轻石作为添加剂能延长堆肥高温持续时间并提高有机质降解速率。 （2）添加硅轻石对堆肥过程中温室气体减排和氮素保留有明显效果。与对照相比，添加硅轻石处理中CH4、N2O和NH3排放量分别减少了18.27%?30.41%、26.89%?84.16%和10.41%?23.70%。此外，添加硅轻石堆肥处理中温室气体二氧化碳当量值减少了9.94%?26.44%，总凯氏氮含量增加，10%硅轻石添加量效果最为显著。 （3）堆肥中添加硅轻石能提高挥发性脂肪酸（VFAs）的降解。与对照相比，添加硅轻石处理的气味单元累积量减少，硅轻石能降低堆肥过程中产生的恶臭，加快堆肥进程，其中10%硅轻石添加效果最为明显。 （4）堆肥中添加硅轻石促进了物料中碳水化合物、脂肪族和多糖类等易降解有机物的降解和稳定腐殖物质的形成。紫外-可见光谱、同步荧光光谱、发射荧光光谱和傅里叶红外光谱等分析也进一步证实，添加硅轻石能有效增加堆体物料的芳构化程度，且最佳添加剂量为10%。 （5）与对照相比，添加硅轻石处理中，胡敏酸含量增加了4.53%?18.27%，聚合度提高，种子发芽指数上升，腐熟程度加强，农用价值提高。 综上所述，硅轻石作为添加剂能有效减少猪粪好氧堆肥过程中温室气体排放，降低氮素损失，加快VFAs降解，促进有机质降解和腐殖化进程，最终提高堆肥产品的品质和农用价值，在实际堆肥工程中具有广阔的应用前景。
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