生活污泥营养基质配方优化研究

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20220724

摘要/Abstract

摘要：

生活污泥在土地利用过程中，一般存在养分不均衡、易造成土壤板结等问题，为改善污泥理化性状，利用不同农用废弃物和基质筛选最优的污泥营养基质配方，为拓展污泥土地利用途径提供依据。采用混料极端顶点设计，从养分和物理性状调理角度筛选改良材料，并运用综合隶属度和曲面优化法对污泥营养基质配方进行优化，结果表明，菇渣的加入可有效改善污泥通气孔隙度，显著提高基质有机质和全钾含量，同时对电导率等不存在明显影响，可作为基质配方的主要原料。曲面优化后基质配方比例为污泥50%，菇渣41.6%~44.5%，草炭5.5%~7.4%，蛭石-珍珠岩0.0%~1.0%，综合隶属度在0.80以上。

关键词: 污泥, 基质配方, 土地利用, 优化

中图分类号:

S688.4

王云龙, 苏瑶, 喻曼. 生活污泥营养基质配方优化研究[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(11): 2512-2516.

图/表 6

参考文献 11

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材料	含水率/ %	有机物/ %	pH	电导率/ （mS·cm^-1）	容重/ （g·cm^-3）	总孔隙度/ %	通气孔隙度/ %	持水孔隙度/ %	种子发芽指数
污泥	19.86	10.94	8.22	5.18	0.59	47.5	7.1	40.1	34.1
菇渣	11.86	67.32	7.50	2.65	0.17	78.0	21.8	55.5	101.6
麦壳	10.99	80.71	4.43	1.05	0.13	63.5	27.4	36.4	63.9
草炭	51.72	47.37	4.72	0.05	0.14	76.99.5	68.3	94.4
蛭石-珍珠岩	1.25	0	6.24	0.05	0.11	71.6	12.6	76.1	90.8
砂子	0.18	0	7.47	5.52	1.64	31.3	5.4	26.4	88.0

材料	含水率/ %	有机物/ %	pH	电导率/ （mS·cm^-1）	容重/ （g·cm^-3）	总孔隙度/ %	通气孔隙度/ %	持水孔隙度/ %	种子发芽指数
污泥	19.86	10.94	8.22	5.18	0.59	47.5	7.1	40.1	34.1
菇渣	11.86	67.32	7.50	2.65	0.17	78.0	21.8	55.5	101.6
麦壳	10.99	80.71	4.43	1.05	0.13	63.5	27.4	36.4	63.9
草炭	51.72	47.37	4.72	0.05	0.14	76.99.5	68.3	94.4
蛭石-珍珠岩	1.25	0	6.24	0.05	0.11	71.6	12.6	76.1	90.8
砂子	0.18	0	7.47	5.52	1.64	31.3	5.4	26.4	88.0

处理号	X₁	X₂	X_3-1	X_3-2	X_4-1	X_4-2	处理号	X₁	X₂	X_3-1	X_3-2	X_4-1	X_4-2
1	50	50.0	0	0	0	0	16	65	0	17.5	0	0	17.5
2	50	0	50.0	0	0	0	17	65	0	0	17.5	17.5	0
3	50	0	0	50.0	0	0	18	65	0	0	17.5	0	17.5
4	50	0	0	0	50.0	0	19	50	16.7	16.7	0	16.7	0
5	50	0	0	0	0	50.0	20	50	16.7	16.7	0	0	16.7
6	80	20.0	0	0	0	0	21	50	16.7	0	16.7	16.7	0
7	80	0	20.0	0	0	0	22	50	16.7	0	16.7	0	16.7
8	80	0	0	20.0	0	0	23	80	6.7	6.7	0	6.7	0
9	80	0	0	0	20.0	0	24	80	6.7	6.7	0	0	6.7
10	80	0	0	0	0	20.0	25	80	6.7	0	6.7	6.7	0
11	65	17.5	17.5	0	0	0	26	80	6.7	0	6.7	0	6.7
12	65	17.5	0	17.5	0	0	27	65	11.7	11.7	0	11.7	0
13	65	17.5	0	0	17.5	0	28	65	11.7	11.7	0	0	11.7
14	65	17.5	0	0	0	17.5	29	65	11.7	0	11.7	11.7	0
15	65	0	17.5	0	17.5	0	30	65	11.7	0	11.7	0	11.7

处理号	X₁	X₂	X_3-1	X_3-2	X_4-1	X_4-2	处理号	X₁	X₂	X_3-1	X_3-2	X_4-1	X_4-2
1	50	50.0	0	0	0	0	16	65	0	17.5	0	0	17.5
2	50	0	50.0	0	0	0	17	65	0	0	17.5	17.5	0
3	50	0	0	50.0	0	0	18	65	0	0	17.5	0	17.5
4	50	0	0	0	50.0	0	19	50	16.7	16.7	0	16.7	0
5	50	0	0	0	0	50.0	20	50	16.7	16.7	0	0	16.7
6	80	20.0	0	0	0	0	21	50	16.7	0	16.7	16.7	0
7	80	0	20.0	0	0	0	22	50	16.7	0	16.7	0	16.7
8	80	0	0	20.0	0	0	23	80	6.7	6.7	0	6.7	0
9	80	0	0	0	20.0	0	24	80	6.7	6.7	0	0	6.7
10	80	0	0	0	0	20.0	25	80	6.7	0	6.7	6.7	0
11	65	17.5	17.5	0	0	0	26	80	6.7	0	6.7	0	6.7
12	65	17.5	0	17.5	0	0	27	65	11.7	11.7	0	11.7	0
13	65	17.5	0	0	17.5	0	28	65	11.7	11.7	0	0	11.7
14	65	17.5	0	0	0	17.5	29	65	11.7	0	11.7	11.7	0
15	65	0	17.5	0	17.5	0	30	65	11.7	0	11.7	0	11.7

配方编号	物理性质				化学性质
配方编号	容重/ （g·m^-3）	通气孔隙度/%	持水孔隙度/%	总孔隙度/%	pH	电导率/ （mS·cm^-1）	有机质/ %	总氮/ %	总磷/ %	总钾/ %
1	0.40	18.90	47.49	66.39	7.24	4.21	36.57	1.36	5.13	1.30
2	0.37	23.98	45.26	69.24	6.87	19.61	36.27	1.68	4.67	0.82
3	0.44	6.69	57.59	64.29	7.19	5.17	27.46	1.26	4.27	0.99
4	0.40	7.60	51.76	59.35	7.17	3.78	19.45	1.07	4.34	1.88
5	1.19	7.41	35.74	43.15	7.20	2.13	6.46	0.34	1.36	0.26
6	0.55	10.56	52.78	63.34	7.21	4.03	26.92	1.30	5.13	1.07
7	0.54	6.51	50.07	56.58	7.22	4.11	26.72	1.39	5.00	0.93
8	0.50	7.16	56.01	63.16	7.34	3.91	24.15	1.27	4.88	0.98
9	0.49	10.92	51.68	62.60	7.32	4.00	21.84	1.21	4.90	1.23
10	0.84	10.80	44.25	55.05	7.23	3.33	13.68	0.75	3.03	0.57
11	0.49	14.72	43.46	58.18	7.07	3.90	30.90	1.42	5.00	1.03
12	0.45	8.49	55.55	64.04	7.24	3.93	28.33	1.29	4.88	1.08
13	0.73	8.57	53.61	62.17	7.31	4.11	26.06	1.24	4.90	1.33
14	0.45	11.28	45.22	56.50	7.27	3.30	16.29	0.77	3.03	0.63
15	0.70	13.39	48.51	61.90	7.20	4.17	25.85	1.34	4.76	1.19
16	0.51	11.42	37.80	49.22	7.26	3.32	16.08	0.82	2.93	0.54
17	0.72	6.80	56.45	63.24	7.29	4.05	23.23	1.21	4.64	1.24
18	0.41	12.78	45.39	58.18	7.29	3.47	14.48	0.74	2.85	0.57
19	0.54	15.66	45.53	61.19	7.28	3.30	30.98	1.38	4.72	1.33
20	0.47	9.16	49.32	58.48	7.22	3.32	18.43	0.81	2.77	0.58
21	0.70	11.13	54.32	65.45	7.36	3.81	28.04	1.24	4.59	1.38
22	0.55	14.80	45.08	59.88	7.31	3.18	16.71	0.73	2.70	0.61
23	0.64	14.80	51.25	66.05	7.34	4.42	25.19	1.30	5.01	1.07
24	0.56	5.98	50.53	56.50	7.29	4.21	20.99	1.08	4.16	0.81
25	0.59	7.21	53.33	60.54	7.34	4.55	24.33	1.26	4.97	1.09
26	0.42	14.75	45.88	60.63	7.38	3.89	20.28	1.04	4.12	0.82
27	0.60	13.12	49.31	62.44	7.44	4.39	27.63	1.33	4.89	1.18
28	0.53	12.05	46.11	58.15	7.34	3.58	19.69	0.94	3.45	0.69
29	0.61	13.74	48.98	62.72	7.27	4.20	25.90	1.25	4.81	1.21
30	0.58	10.81	49.37	60.18	7.40	3.58	18.47	0.88	3.40	0.72

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处理号	隶属度										综合隶属度
	物理指标				化学指标					生物指标种子发芽指数
	容重	通气孔隙度	持水孔隙度	总孔隙度	电导率	有机质	总氮	总磷	总钾	生物指标种子发芽指数
1	0.97	0.72	0.54	0.89	0.88	0.96	0.76	1.00	0.64	0.76	0.81
2	1.00	1.00	0.44	1.00	0.00	1.00	1.00	0.88	0.35	0.00	0.67
3	0.91	0.04	1.00	0.81	0.83	0.71	0.69	0.77	0.45	0.62	0.68
4	0.96	0.09	0.73	0.62	0.91	0.30	0.54	0.79	1.00	0.24	0.62
5	0.00	0.08	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.77	0.19
6	0.78	0.25	0.78	0.77	0.89	0.55	0.72	1.00	0.50	0.44	0.67
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8	0.84	0.07	0.93	0.77	0.90	0.48	0.69	0.93	0.44	0.25	0.63
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10	0.43	0.27	0.39	0.46	0.93	0.17	0.31	0.44	0.19	0.51	0.41
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12	0.90	0.14	0.91	0.80	0.90	0.65	0.71	0.93	0.51	0.54	0.70
13	0.56	0.14	0.82	0.73	0.89	0.54	0.67	0.94	0.66	0.48	0.64
14	0.90	0.29	0.43	0.51	0.93	0.28	0.32	0.44	0.23	0.59	0.49
15	0.59	0.41	0.58	0.72	0.88	0.54	0.75	0.90	0.57	0.26	0.62
16	0.83	0.30	0.09	0.23	0.93	0.28	0.36	0.42	0.17	0.46	0.41
17	0.58	0.05	0.95	0.77	0.89	0.46	0.65	0.87	0.60	0.47	0.63
18	0.95	0.38	0.44	0.58	0.92	0.23	0.30	0.40	0.19	0.53	0.49
19	0.79	0.54	0.45	0.69	0.93	0.76	0.78	0.89	0.66	0.57	0.71
20	0.88	0.18	0.62	0.59	0.93	0.39	0.35	0.37	0.20	0.52	0.50
21	0.60	0.29	0.85	0.85	0.90	0.67	0.67	0.86	0.69	0.65	0.70
22	0.78	0.49	0.43	0.64	0.94	0.34	0.29	0.36	0.22	0.74	0.52
23	0.67	0.49	0.71	0.88	0.87	0.49	0.72	0.97	0.50	0.50	0.68
24	0.77	0.00	0.68	0.51	0.88	0.39	0.55	0.74	0.34	0.57	0.54
25	0.73	0.07	0.80	0.67	0.86	0.46	0.69	0.96	0.51	0.40	0.62
26	0.94	0.49	0.46	0.67	0.90	0.36	0.52	0.73	0.35	0.43	0.59
27	0.72	0.40	0.62	0.74	0.87	0.61	0.74	0.94	0.57	0.67	0.69
28	0.80	0.34	0.47	0.58	0.92	0.39	0.45	0.55	0.27	0.60	0.54
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30	0.74	0.27	0.62	0.65	0.92	0.35	0.40	0.54	0.28	1.00	0.58

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