蚯蚓对畜禽粪便的选择性及其处理畜禽污水处理厂污泥效果的研究

摘要

随着畜牧业不断向集约化、规模化转型发展，畜禽粪便和畜禽污水处理厂污泥的处置将是一大难题，处理不当将造成严重的环境污染。蚯蚓堆肥处理是一种低碳环保的生物处理方式，其能够有效地实现粪便和污泥减量化、无害化、稳定化和资源化。本文用不同畜禽粪便和畜禽污水处理厂的污泥分别进行单一堆肥，探究堆肥不同时间后，其被蚯蚓利用的适宜时间及效果;利用粪便和污泥按不同比例混合后进行蚯蚓养殖，找出适合蚯蚓处理的最佳配比;以蚯蚓粪、污泥、泥土为原料，进行红薯扦插试验，得出蚯蚓粪作为肥料使用的最佳添加比例。主要研究结论如下:
　　(1)对猪粪、牛粪、兔粪、鸡粪、污泥进行单一原料堆肥28d后各处理的水分、全碳和C/N均降低;污泥pH降低，其他处理的pH升高;兔粪、猪粪、牛粪全氮含量增加，污泥、鸡粪全氮含量降低。28d后，兔粪达到腐熟标准，猪粪接近腐熟，牛粪、鸡粪、污泥升温较差。
　　(2)蚯蚓对污泥和不同粪便具有较强的选择性，蚯蚓对污泥和牛粪都有强烈的喜好，但更偏向于污泥，其次是兔粪和猪粪，鸡粪中无蚯蚓选择。从蚯蚓选择结果得出:污泥和牛粪分别在堆肥第14d和28d后蚯蚓选择进入数量达到最多;兔粪在堆肥第14d后蚯蚓进入数量最多;堆肥后的猪粪与鸡粪很少有蚯蚓选择进入，不宜单独饲养蚯蚓，可通过混合添加污泥或牛粪的方式利用。
　　(3)从不同粪便、污泥堆肥不同时间后再用于蚯蚓饲养两周后，蚯蚓的平均增重结果可得出:兔粪、污泥、猪粪、牛粪、鸡粪使蚯蚓增重达到最大的堆肥处理时间分别为0d、7d、14d、21d、28d。在鸡粪中蚯蚓增重最差，出现过负增长;各处理中蚯蚓最大增重值比较结果为:牛粪组（306.41 mg/条）＞污泥组（253.02 mg/条）＞兔粪组（170.53 mg/条）＞猪粪组（156.38 mg/条）＞鸡粪组（31.95 mg/条）。
　　(4)蚯蚓在“猪粪+污泥”和“牛粪+污泥”不同比例组合处理中养殖60d后，所有处理的全碳、铵态氮降低，速效磷、全磷显著升高;猪粪和牛粪pH增高，其余处理均持续降低，pH值均在5.8～7.33范围内;全氮含量部分升高，部分降低。各处理物料体积减小、颗粒变细、疏松、无臭。
　　(5)蚯蚓在“猪粪+污泥”和“牛粪+污泥”不同比例组合的各处理物料中均生长良好，取得较大增重。随着养殖时间增加，蚯蚓个体平均增重先增后降，在第30d时达到最大。猪粪、牛粪、污泥三种物料中，猪粪中的蚯蚓增重效果最好，而污泥中蚯蚓增重最低，猪粪和污泥中的蚯蚓增重差异显著(P＜0.05)。整体看，污泥中添加牛粪或猪粪能够显著提高蚯蚓的个体平均增重，且以添加猪粪效果最好。污泥中添加猪粪以20％～50％（干重）较好，而按40％添加蚯蚓增重最好(蚯蚓增重达到428.78 mg);污泥中添加牛粪30％～50％（干重）较好，以50％添加蚯蚓增重最大（蚯蚓增重达到328.62 mg）。
　　(6)从繁殖力看，在猪粪、牛粪和污泥三种处理中，污泥中繁殖最好而猪粪中蚯蚓繁殖最低。猪粪、牛粪、污泥组中蚯蚓的繁殖效果均显著低于“污泥+牛粪”和“污泥+猪粪”的混合处理组(P＜0.05)，且“污泥+牛粪”大于“污泥+猪粪”处理组。随着饲养时间的增加，蚯蚓和蚓茧总数不断增加，蚯蚓的最大日增殖倍数出现在第45d，随后产茧减少。整个试验期，“60％污泥+40％牛粪”处理的繁殖能力最好。污泥中添加牛粪或猪粪有助于提高蚯蚓的繁殖力，污泥中以添加30％～50％（干重）牛粪较好，牛粪以40％比例添加时蚯蚓繁殖最好;污泥中猪粪添加量以20％～40％（干重）较好，添加20％猪粪时，蚯蚓繁殖最好。
　　(7)红薯扦插试验表明，泥土中添加10％～50％（体积比）的蚯蚓粪或添加的10％～30％（体积比）污泥均可提高红薯苗的根重和嫩芽生长，“70％泥土+30％蚯蚓粪”和“70％泥土+30％污泥”对红薯的扦插生根和后期生长最好，泥土中添加相同比例的蚯蚓粪效果好于添加污泥。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 畜禽粪便和畜禽污水处理厂污泥的产生

1．1．1 畜禽粪便的产生

1．1．2 畜禽污水处理厂污泥的产生

1．2 畜禽粪便和污泥的组成成分

1．3 畜禽粪便及污泥的危害

1．4 畜禽粪便的处理方式

1．5 蚯蚓的特性

1．6 蚯蚓的价值

1．6．1 蚯蚓对土壤和有机固体废弃物的作用

1．6．2 蚯蚓作为蛋白饲料来源

1．6．3 蚯蚓在医学上的运用

1．7 蚯蚓行为学的研究

1．8 国内外对蚯蚓处理粪便的研究

1．8．1 不同物料基质对蚯蚓生长繁殖的影响

1．8．2 蚯蚓处理对不同物料理化性质的影响

1．8．3 蚯蚓粪对植物生长效果的研究

1．9 研究目的意义及内容

1．9．1 目的意义

1．9．2 研究内容

1．10 研究技术路线

2 试验材料和方法

2．1 实验材料

2．2 试验方法

2．2．1 蚯蚓对污泥和不同畜禽粪便的选择性

2．2．2 蚯蚓对污泥的处理效果

2．2．3 污泥经蚯蚓处理后的扦插试验

2．3 各指标测定方法

2．4 数据处理与统计分析

3 试验结果

3．1 污泥及不同畜禽粪便堆肥过程中物料指标变化

3．1．1 污泥及不同畜禽粪便堆体温度变化

3．1．2 污泥及不同畜禽粪便水分变化

3．1．3 污泥及不同畜禽粪便pH变化

3．1．4 污泥及不同畜禽粪便TC变化

3．1．5 污泥及不同畜禽粪便TN变化

3．1．6 污泥及不同畜禽粪便C／N变化

3．2 蚯蚓对堆肥后的污泥及不同畜禽粪便的选择性

3．2．1 不同堆肥时间后蚯蚓对单一粪便或污泥的选择性

3．2．2 同一堆肥时间内蚯蚓对不同畜禽粪便或污泥的选择性

3．3 不同堆肥时间段的污泥和不同畜禽粪便饲养蚯蚓的效果

3．4 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料经蚯蚓处理后理化指标变化

3．4．1 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料pH的变化

3．4．2 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料TC的变化

3．4．3 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料TN的变化

3．4．4 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料NH4+-N的变化

3．4．5 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料速效磷的变化

3．4．6 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料全磷的变化

3．5 在污泥和牛粪、猪粪不同配比物料中蚯蚓的生长繁殖情况

3．5．1 在污泥和牛粪、猪粪不同配比物料中蚯蚓的个体平均增重变化

3．5．2 在污泥和牛粪、猪粪不同配比物料中蚯蚓和蚓茧的总数变化

3．5．3 在污泥和牛粪、猪粪不同配比物料中蚯蚓的日增殖倍数变化

3．6 利用污泥和蚯蚓粪进行红薯苗的扦插试验

3．6．1 红薯苗扦插10d后其生根效果

3．6．2 红薯苗扦插30d后其生根效果

3．6．3 红薯苗扦插30d后其新芽生长效果

4 分析讨论

4．1 污泥及不同畜禽粪便堆肥过程中理化指标变化分析

4．2 影响蚯蚓对污泥及不同畜禽粪便选择的原因分析

4．3 污泥及不同畜禽粪便堆肥不同时间后饲养蚯蚓的效果分析

4．4 污泥和牛粪、猪粪不同配比物料经蚯蚓处理后理化指标分析

4．4．1 pH变化

4．4．2 TC变化

4．4．3 TN变化

4．4．4 NH4+-N变化

4．4．5 速效磷和全磷变化

4．5 蚯蚓在不同配比的污泥和牛粪、猪粪中生长繁殖情况分析

4．5．1 蚯蚓在不同配比的污泥和牛粪、猪粪中的增重情况

4．5．2 蚯蚓在不同配比的污泥和牛粪、猪粪中的繁殖情况

4．6 蚯蚓粪和污泥对红薯苗扦插效果的影响

5 结论和建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢