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利用餐厨沼液超滤浓缩制备腐植酸肥料:肥效与经济效益分析
1
作者
林小鹦
王子煌
+4 位作者
刘婉岑
亓传仁
罗文海
郭伟
李国学
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025年第6期1214-1225,共12页
【目的】分析膜分离技术富集餐厨沼液中有机质和养分的效率,并探讨复配沼液腐植酸水溶肥的肥效与经济效益。【方法】利用超滤(UF)膜分离技术,将餐厨沼液分别浓缩至原体积的2倍、4倍、6倍和8倍,并分析浓缩液中的氮、磷、钾以及腐植酸含...
【目的】分析膜分离技术富集餐厨沼液中有机质和养分的效率,并探讨复配沼液腐植酸水溶肥的肥效与经济效益。【方法】利用超滤(UF)膜分离技术,将餐厨沼液分别浓缩至原体积的2倍、4倍、6倍和8倍,并分析浓缩液中的氮、磷、钾以及腐植酸含量。在选定适宜的浓缩倍数后,向浓缩液中添加腐植酸钾、磷酸二氢钾和尿素,以制备腐植酸水溶肥。取1 L该肥料,分别置于(4±2)℃和(30±2)℃的环境下保存63天,每隔7天取样一次,测定肥料中的腐植酸、总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)浓度,以及pH值和电导率(EC)。随后,将沼液腐植酸肥稀释100倍、200倍和300倍,以清水作为对照,开展樱桃萝卜盆栽试验。收获后,测量樱桃萝卜幼苗的株高、茎粗、干鲜重,记录叶片SPAD值,并分析樱桃萝卜中的可溶性糖和维生素C含量,同时测定土壤pH值、有机质含量以及速效氮、磷、钾含量。此外,选择适宜稀释倍数(100倍)沼液腐植酸水溶肥,以腐植酸、化肥和商品腐植酸肥作为对照,再次进行樱桃萝卜盆栽试验,对比不同肥料的促生和改良土壤效果。最后,通过经济成本计算和敏感性分析,进一步探讨沼液腐植酸水溶肥的经济效益及其成本敏感因素。【结果】随着浓缩倍数的提高,浓缩液中氮、钾含量变化较小,而腐植酸和TP含量逐渐增加,浓缩6倍时的腐植酸浓度由2.33 g/L提升至13.96 g/L;浓缩成本先下降后升高,在6倍浓缩下达到最低。制备的沼液腐植酸肥在(4±2)℃和(30±2)℃下保存63天后,腐植酸、有机质以及养分含量,EC、pH值均无显著变化。盆栽试验结果表明,随着稀释倍数的增加,沼液腐植酸肥的促生效果,以及土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量均显著降低。施用沼液腐植酸肥的樱桃萝卜生长、生物量及叶片SPAD值显著高于腐植酸、商品腐植酸肥、化肥。经济敏感性分析结果表明,在6倍浓缩率下,腐植酸、氮磷钾肥、浓缩耗能的价格每变动20%,沼液腐植酸肥的成本分别增加2.57元/L、0.79元/L、6.54元/L。【结论】利用UF膜分离技术将餐厨沼液浓缩6倍,对氮和钾的截留率仅在10%至50%之间,但可截留100%的腐植酸和80%的磷,浓缩后的腐植酸浓度高达13.96 g/L,适宜配制腐植酸肥。利用该浓缩液制备的符合国家标准的沼液腐植酸水溶肥,在冷藏热贮环境下具有良好的稳定性,稀释100倍后施用于土壤,显示出优于化肥和商品腐植酸肥的改土促生效果。此外,添加腐植酸的成本和制备浓缩液能耗成本是影响肥料制备总成本的关键因素。
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关键词
餐厨沼液
超滤
腐植酸水溶肥
樱桃萝卜
肥效
经济效益
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职称材料
题名
利用餐厨沼液超滤浓缩制备腐植酸肥料:肥效与经济效益分析
1
作者
林小鹦
王子煌
刘婉岑
亓传仁
罗文海
郭伟
李国学
机构
中国农业大学资源与环境学院/农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室
农业农村部农业绿色低碳重点实验室
兰州新融环境能源工程技术有限公司
出处
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025年第6期1214-1225,共12页
基金
“十四五”国家重点研发计划项目(2023YFD1701702)。
文摘
【目的】分析膜分离技术富集餐厨沼液中有机质和养分的效率,并探讨复配沼液腐植酸水溶肥的肥效与经济效益。【方法】利用超滤(UF)膜分离技术,将餐厨沼液分别浓缩至原体积的2倍、4倍、6倍和8倍,并分析浓缩液中的氮、磷、钾以及腐植酸含量。在选定适宜的浓缩倍数后,向浓缩液中添加腐植酸钾、磷酸二氢钾和尿素,以制备腐植酸水溶肥。取1 L该肥料,分别置于(4±2)℃和(30±2)℃的环境下保存63天,每隔7天取样一次,测定肥料中的腐植酸、总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)浓度,以及pH值和电导率(EC)。随后,将沼液腐植酸肥稀释100倍、200倍和300倍,以清水作为对照,开展樱桃萝卜盆栽试验。收获后,测量樱桃萝卜幼苗的株高、茎粗、干鲜重,记录叶片SPAD值,并分析樱桃萝卜中的可溶性糖和维生素C含量,同时测定土壤pH值、有机质含量以及速效氮、磷、钾含量。此外,选择适宜稀释倍数(100倍)沼液腐植酸水溶肥,以腐植酸、化肥和商品腐植酸肥作为对照,再次进行樱桃萝卜盆栽试验,对比不同肥料的促生和改良土壤效果。最后,通过经济成本计算和敏感性分析,进一步探讨沼液腐植酸水溶肥的经济效益及其成本敏感因素。【结果】随着浓缩倍数的提高,浓缩液中氮、钾含量变化较小,而腐植酸和TP含量逐渐增加,浓缩6倍时的腐植酸浓度由2.33 g/L提升至13.96 g/L;浓缩成本先下降后升高,在6倍浓缩下达到最低。制备的沼液腐植酸肥在(4±2)℃和(30±2)℃下保存63天后,腐植酸、有机质以及养分含量,EC、pH值均无显著变化。盆栽试验结果表明,随着稀释倍数的增加,沼液腐植酸肥的促生效果,以及土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量均显著降低。施用沼液腐植酸肥的樱桃萝卜生长、生物量及叶片SPAD值显著高于腐植酸、商品腐植酸肥、化肥。经济敏感性分析结果表明,在6倍浓缩率下,腐植酸、氮磷钾肥、浓缩耗能的价格每变动20%,沼液腐植酸肥的成本分别增加2.57元/L、0.79元/L、6.54元/L。【结论】利用UF膜分离技术将餐厨沼液浓缩6倍,对氮和钾的截留率仅在10%至50%之间,但可截留100%的腐植酸和80%的磷,浓缩后的腐植酸浓度高达13.96 g/L,适宜配制腐植酸肥。利用该浓缩液制备的符合国家标准的沼液腐植酸水溶肥,在冷藏热贮环境下具有良好的稳定性,稀释100倍后施用于土壤,显示出优于化肥和商品腐植酸肥的改土促生效果。此外,添加腐植酸的成本和制备浓缩液能耗成本是影响肥料制备总成本的关键因素。
关键词
餐厨沼液
超滤
腐植酸水溶肥
樱桃萝卜
肥效
经济效益
Keywords
kitchen waste biogas slurry
ultrafiltration
humic acid water-soluble fertilizer
cherry radish
fertilizer efficiency
economy benefit
分类号
S141 [农业科学—肥料学]
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作者
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被引量
操作
1
利用餐厨沼液超滤浓缩制备腐植酸肥料:肥效与经济效益分析
林小鹦
王子煌
刘婉岑
亓传仁
罗文海
郭伟
李国学
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025
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