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鸡粪是畜禽养殖的主要废弃物之一,养分含量高,通过好氧堆肥方式可将其资源化为有机肥。该方式具有水分蒸发快、成本低和产品质量高等优势,既能减少污染又能替代部分化肥。然而,好氧堆肥过程中易产生大量臭气,如氨气、硫化氢和挥发性有机污染物,对周边环境会造成严重的二次污染。如何有效减少甚至消除臭气已成为鸡粪等畜禽粪便处理企业发展的关键因素。当前已有的工程除臭方案需在堆体外建设相应除臭装置,存在增加建设费用、运行成本高和效率低等问题,且易造成氮和硫等营养元素的流失,降低肥料品质。本文以气氛炉制备并筛选的生物炭为研究对象,充分利用其作为臭气吸附剂、功能微生物载体和临界面酸度调节剂的特点,结合除臭菌剂和脱硫镁渣,制备新型堆肥添加剂应用于鸡粪堆肥中。通过反应器试验、晶体衍射、高通量测序及盆栽试验等手段,研究了添加剂在堆肥中的除臭效果,揭示了化学和分子生物学机理,验证了堆肥品质。研究结果如下:（1）柑桔枝和花生壳两种原材料在相同条件下制备的生物炭,其产出率、元素含量、p H值、孔径、孔容、比表面积、扫描电镜表观、红外图谱、能谱图等表征有较大差异;700oC条件下热解的柑桔枝炭,其比表面积达到6.27 m2/g,而花生壳炭的比表面积仅为2.58m2/g;柑桔枝炭p H值为10.02,花生壳炭为10.38;同一生物质原料在热解过程中多数表征和热解温度之间都有很好的相关性,可拟合出相关系数较高的方程,相关系数最高达到0.9524。（2）相同温度下热解的柑桔枝炭和花生壳炭吸附氨气和硫化氢的能力有差异,不同温度下热解的同材料炭吸附能力也有差异;柑桔枝炭和花生壳炭吸附硫化氢的能力都随热解温度升高而提高,700oC热解的两种炭最大吸附值分别是173.70 mg/g和219.92 mg/g;325oC柑桔枝炭一次吸附氨气量为28.43 mg/g,是所有热解温度中效果最好的;350oC花生壳炭在吸附氨气时达到最大值,为18.04mg/g。生物炭交替吸附氨气-硫化氢-氨气的试验表明生物炭有很大的吸附潜能;其中325oC柑桔枝炭两次吸附NH3累积量达129.66 mg/g,300oC花生壳炭吸附NH3累积达93.01 mg/g。同时,二者吸附硫化氢的能力也同样随之得到显著提高。（3）选取柑桔枝生物炭作为目标功能微生物载体,采用VT-400复合除臭菌,通过恒温放置试验遴选出最适合复合菌定殖的生物炭。经30天放置期试验,活菌数随着放置时间延长而减少,从第15天开始,细菌、真菌、放线菌三大类功能微生物活菌数迅速下降,平均减少2个数量级以上。以第5天和10天存活菌落数作为筛选参考条件,最适宜的载体为325oC柑桔生物炭。综合考虑柑桔枝炭吸附氨气及硫化氢的能力,结合制备成本等因素,最终确定325oC柑桔枝炭为研究对象,以此为载体制备功能生物炭及复合镁渣颗粒。（4）生物炭与除臭菌复合处理（CDB）的除臭效果及堆肥品质显著高于单独添加除臭菌（CD）或生物炭（CB）,其中CDB处理累计减少氨挥发29.7%、效果显著优于CD的15.2%和CB的13.1%;CDB累计处理减少硫化氢排放17.2%、效果显著优于CD的7.04%和CB13.6%;CD、CB和CDB处理对VOCs总量的控制效果分别较CC减少了7.4%、27.17%和28.42%;尤其在控制二甲基硫、二甲二硫两种有机污染物都有较好表现;对二甲二硫排放量控制分别减少8.8%、30.42%和29.5%,体现出较好的协同效应。此外,CDB处理堆肥成品的全氮和全硫含量分别提高16.96%和14.46%。（5）添加生物炭与镁渣（CMB）到鸡粪堆肥中对减少氨挥发有较好的效果,消减率达到60.12%,优于CM处理的50.88%。在控制VOCs挥发方面,CB、CM和CMB均有一定的效果,分别比对照CC减少了27.17%、41.67%和44.63%;其中,CB、CM、CMB处理将二甲二硫排放量分别减少了30.42%、54.34%和55.27%,但对二甲基硫的减排效果较差。此外,CM处理可显著降低堆肥p H值并提高堆肥产品全氮含量,其原位消减氨气效果优于CB处理,但增加了硫化氢的排放量。CMB处理堆肥成品的全氮含量较CC提高了67.7%,显著高于CB和CM的8.15%和29.96%,体现了较好的协同保氮效应。（6）通过扫描电镜及X射线衍射证明镁渣加入到堆肥中后可以形成磷酸铵镁晶体。高通量测序结果表明,各处理对堆肥成品的微生物群落组成和丰度均产生显著影响。在门水平上,各处理的优势菌均为变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria和拟杆菌门Bacteroidetes,其中CM和CMB处理可显著增加变形菌门Proteobacteria的数量;在属水平上,CB、CD、CDB、CM和CMB处理的硝化菌属显著优于对照,各处理与对照CC无重叠的优势属分别有10、12、9、13和12种;通过进一步的主成分分析和NMDS分析表明,各处理的群落成员及结构均与对照存在显著差异。（7）以CC、CD、CB、CDB、CM、CMB六组堆肥为基肥,分别为油麦菜和菜心为研究对象进行两季盆栽试验。结果显示CDB和CMB处理可提高蔬菜产量并降低其硝酸盐含量,效果显著优于CB及CM处理,其中硝酸盐含量较CC分别下降17.4%和27.6%;土壤碱解氮和速效钾略为提高,而CM和CMB两个处理显著提高了蔬菜维生素C和可溶性糖含量,土壤p H和速效钾含量则低于对照。综上所述,以325oC热解的柑桔枝炭为依托,协同除臭菌或镁渣在减少鸡粪堆肥过程中氨气、硫化氢及部分VOCs排放时有较好的效果,且提高了堆肥品质,在提高蔬菜产量和降低硝酸盐含量方面也有较好作用;同时,明确了协同作用的化学及微生物学机制,在指导堆肥企业原位除臭中具有广阔的应用前景。