厨余垃圾好氧堆肥过程中N素变化及对种子发芽率影响研究【开题报告】
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毕业论文开题报告
环境工程
厨余垃圾好氧堆肥过程中N素变化及对种子发芽率影响研究
一、选题的背景与意义
厨余是有机垃圾的一种，包括剩菜、剩饭、菜叶、果皮、蛋壳、茶渣、骨、贝壳等家庭、宾馆、饭店及机关企事业单位抛弃的剩余饭菜的通称；是人们生活消费过程中产生的一种固体废弃物，其有机质含量丰富、含水率高、易腐败发臭，处理不当会引发一系列的生态污染问题。我国家庭厨余垃圾占生活垃圾的比例在30%左右，据估计，当前我国的垃圾产生量以每年约10%的速度递增，年新增厨余垃圾产生量达500万吨，不仅影响城市市容和环境卫生以及群众生活，而且极大增加了焚化炉与垃圾填埋场的负担。
高温好氧堆肥可实现厨余垃圾的无害化、减量化、资源化。其中堆肥过程是利用微生物在一定温度、湿度和pH条件下，使有机物发生生物化学降解的过程，最终形成一种类似腐殖质土壤物质，可作为肥料和土壤改良剂使用。堆肥过程工艺过程简单，占地面积少，投资少，而且有较好的经济效益和环境效益，特别是对于发展中国家，是一种很有发展前途的固体有机废物处理手段。
氮素是厨余垃圾堆肥中非常重要的营养元素，植物生长必不可少的元素，但是高温堆肥过程中普遍存在氮素（以NH3为主要形式）损失的现象。氮素损失不仅污染环境，而且降低肥料中的养分，使产品未能达到我国堆肥产品质量标准（GB8172-87）规定。因此，本实验旨在研究厨余垃圾高温好氧堆肥过程中N素运动规律，以期为氮素损失控制研究及方法提供理论支持。
堆肥产品最终都要作为有机肥用于农业生产中，但是，不成熟的堆肥施入土壤后，由于新鲜有机质的强烈分解而产生大量具有植物毒性的物质，如有机酸和NH3等；另外，微生物的强烈活动与作物竞争土壤中的N，并在根际形成厌氧环境而抑制了作物的正常生长，所以堆肥腐熟度判断堆肥是否顺利进行的重要依据，是堆肥化工艺研究、工程设计、堆肥产品评价的基本依据。种子发芽系数被认为是最有效、最能反映堆肥产品植物毒性大小的腐熟度评价指标，因此本实验将对堆肥产品的种子发芽率进行原因分析，为堆肥的设计、运行的改进提供理论依据。
二、研究的基本内容以及拟解决的问题
（1）基本内容：
1.掌握好氧堆肥的基本原理，了解好氧堆肥过程控制因素﹑影响因子；
2.了解厨余垃圾的物理、化学性质,掌握固体样品取样、破碎方法,掌握固体样品前处理步骤和方法；
3. 熟练掌握固态样品中TOC、TN、水溶性有机碳、水溶性NH3-N、NO3-N、氨基糖态N、氨基态N、酰氨态N等测定方法和表征；
4.熟练掌握种子发芽率研究的实验操作方法；
5. 能够准确分析TOC、TN、DOC、水溶性NH3-N、NO3-N、氨基糖态N、氨基态N、酰氨态N等随堆肥时间的演变规律；
6.能够准确分析种子发芽率与堆肥腐熟和毒性的相关性。
（2）拟解决的问题：
1.厨余垃圾堆肥过程中N素变化状况；
2.厨余垃圾堆肥中影响种子发芽率的主要因素。
三、研究方法与技术路线
（1）自行设计完成太阳能高温好氧堆肥反应装置，选取宁大学生食堂里产生的厨余垃圾作为好氧堆肥的原料，在此基础上本别采用凯氏定氮法、氯化钾溶液提取法、紫外分光光度法、单指示剂甲醛滴定法测定TN、NH3-N、NO3-N、氨基态氮含量在堆肥过程中的演变规律及T、TOC、含水率、pH、DOC各参数的变化；并选择合适的作物种子进行发芽实验，评价堆肥的腐熟状况及其影响因素。
（2）技术路线
四、研究的总体安排与进度
2010年11月26日――2010年12月15日，完成开题报告和文献综述，进行开题；
2010年12月16日――2011年5月6日，实验设备的设计和加工，实验的开展，数据的处理以及论文的撰写；
2011年5月7日――2011年5月12日，完成论文的撰写工作，定稿，准备答辩； 收集分析国内外相关资料
太阳能高温好氧堆肥反应装置的运行调试
样品的采集、调理
设备运行过程中厨余垃圾堆肥过程中相关参数的测定及数据统计处理
找出各参数随堆肥进程的演变规律
完成“厨余垃圾好氧堆肥过程中N素变化及对种子发芽率影响研究” 2011年5月13日，答辩。
五、主要参考文献
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