描述有机矿质肥料来源于新有机固体颗粒

文摘

有机矿质肥料(OMFs)是由涂层有机固体颗粒尿素和钾肥。两个OMF配方N: P₂O₅:K₂O组成:10:4:4 (OMF₁₀)和15:4:4 (OMF₁₅)在草地和耕地作物为应用程序开发。常规化肥分析进行了四批OMF和有机固体颗粒与尿素的样本以确定关键材料的物理和化学性质影响处理和传播,土壤行为,和化肥的价值。散装和粒子密度的范围在608到618公斤⁻³,1297到1357公斤米⁻³,分别。压缩测试表明OMF粒子进行变形由多个失败之后不解体时颗粒的垂直负载应用。静态粒子强度在1.18和4.33 N毫米之间⁻²根据粒子直径。化肥的使用模型粒度分布研究表明,OMF颗粒应该介于1.10和5.50毫米直径约80%的粒子在2.25到4.40毫米,使应用程序的范围在18米电车轨道间距。本研究利用新技术提高有机的肥料价值,降低处理成本,并提供一系列的环境效益与回收。

1。介绍

1.1。回收的必要性

生产污水污泥(有机)在英格兰和威尔士估计每年160万吨(干燥固体)(1]虽然这数量超过每年1000万吨(干燥固体)在欧盟(EU) (2]。目前的污泥生产水平将增加是由于人口的增长和持续改进技术的采用了符合标准要求废水的处理。污水污泥回收的数量在欧盟成员国之间农业存在着很大的差别。英国和爱尔兰回收约70%和90%,分别在芬兰、斯洛文尼亚、瑞典、荷兰、希腊、和比利时回收数量很低或没有污水污泥农业(3]。常规路线污水污泥的处理包括垃圾填埋和焚烧,被认为是不可持续的,因此被逐渐受到限制。在这方面,欧盟垃圾指令99/31 / EC (4)需要2020年减少35%的可生物降解的废弃物产生的1995年,英国政府致力于减少有限公司₂排放了20% (5),缩小的机会增加通过焚烧处理。扩大焚烧设施处理增加污水生产可以麻烦由于规划许可和审批带来的困难,因为公众的强烈反对。

回收有机农业土地是相对便宜的相对于其他处理实践,也就是说,30%到40%相比焚烧和填埋每吨生污泥(干燥固体)6),它被认为是最好的可行的环境选择在大多数情况下7]。回收的实践支持废物管理层次结构(1)和可持续农业集约化原则(8]。设想,利用有机肥料捕集材料将在不久的将来增加9)技术发展的结果,可以使生产高质量的产品,改进应用技术领域的传播和专业设备,与矿物肥料和成本优势。

预期的增加相关的全球人口增长对食品和能源的需求将增加依赖化肥输入(10]。全球需求的N, P, K是预测增加平均每年约2.5%的速度到2020年(11]。因为磷酸盐储量是有限的(12),需要确保回收磷在很大程度上,这样的消耗速度磷矿降低(10,13]。道森和希尔顿10)认为,农业立法有关磷的管理似乎完全与潜在干扰自然生态系统与显然没有规定要求一种有限的资源的有效利用和重用。

近年来,已经有了进步矿产肥料价格上涨(11]。这一趋势可能会继续由化肥需求的日益增长,能源的成本有特殊考虑合成氮肥(11]。增强的有机基质肥料质量材料可以提供一个机会来改善作物利润通过减少了化肥的投入成本而提供的一些环境效益与回收。

开发新的化肥产品要求确定材料影响的关键属性存储和传播,土壤行为,和农艺效率。描述物理特性的有机矿质肥料产品的信息是有限的(例如,9,14,15]),响应缺乏法律要求的标签上声明(16]。相反,矿物肥料的物理性质作了详细研究(例如,17,18])。米勒(18]表明,化肥材料适度高压碎强度可以抵御处理、存储和传播没有显著的粉碎,尘埃形成,或粘结。密度相关属性是储存和运输所需的体积,并被要求调整化肥传播设备(9,18]。粒度和粒度分布影响均匀分布在现场应用的19),能够很好的证明,不均匀扩散的化肥可以提高对环境营养损失,减少化肥使用效率和作物利润(20.]。

1.2。有机矿质肥料

报道的文献丰富经验的使用有机矿质肥料应用于各种作物农艺表现满意。根据欧盟工作组起草修订肥料法规EC2003/2003有机矿质肥料被定义为一个化肥混合,得到的化学反应,造粒,或溶解在水中的无机肥料应申报的内容的一个或多个主要营养成分和有机肥料或土壤改良剂(21]。这些产品来自不同的有机和无机来源(例如,22- - - - - -25])。Zebarth et al。26]提出了利用有机肥料捕集材料来减轻潜在的环境影响与单独使用矿物肥料通常更快释放营养土后的应用程序。在这样的材料,有机分数可以通过绑定和无机元件吸收,从而减缓植物养分的释放速率(27]。Tejada et al。28),然而,表明,时滞的存在之间的土壤施肥和营养吸收的作物可以增加对环境营养损失的风险。

在英国,一些污水公司商业化处理有机固体颗粒可以在1吨袋农业使用,但是他们没有产生的矿物肥料(29日]。本文主要关注研究的物理和化学特性的有机矿质肥料生产的涂料有机固体颗粒尿素和钾肥。专利申请(US7504035-B2)被分配到美国公用事业集团(30.)治疗对减少会腐败的蛋糕大肠杆菌和气味都需要这个产品安全农业土地上蔓延。使用biosolids-derived有机矿质肥料可以减少传播的成本约30%相比,有机固体残当这些应用速度最佳N冬天谷类作物(6]。节约成本和工作率的差异变得更大与液体相比污泥需要注射(6]。

这种发展的主要目的是设计一个产品,可以满足现代农业实践的需求,最大化利用有机作物生产,特别是地区接近生产基地,并最终减少依赖矿物肥料。GB化肥法规目前正在考虑可再生能源的磷,但仍在起步阶段的讨论。使用biosolids-based有机矿质肥料地址之间的养分循环的一个重要问题城市和农业生态系统。使用这样的产品代表了科技进步与污水污泥的方式已经在农业、传统回收,这似乎符合当前环境和监管框架。本研究的具体目标是描述化学和物理性质要求满足规范有机矿质肥料(OMFs)来自新有机固体颗粒在草地和耕地作物中的应用。

2。材料和方法

2.1。产品的描述

有机矿质肥料(OMFs)是由干燥消化污泥饼干燥固体(25%)在80°C滚筒式烘干机生产不同直径的颗粒,增加污泥的干燥固体含量约为80%到85%。产生的污泥饼是在曼联公用事业集团废水处理在埃尔斯米尔港在英格兰西北工作。污泥颗粒随后涂层,通过喷洒,融化了尿素(46% N)和地面钾肥(60% K₂O)提高氮和钾的浓度,分别。最终的产品是一个复合氮磷钾有机矿质肥料在图所示1。颗粒的核心(有机)释放营养物质与矿物质分数相比更慢(尿素和钾肥)[31日]。

污水污泥的土地应用(有机)是由污泥(用在农业)条例1989 S.I.没有。1263年实现欧盟的规定污水污泥指令86/278 / EEC (32]在英国关于保护环境的。污水污泥的处理(有机)是一个土地之前要求应用程序(33]。这一过程称为高酶水解是用来控制病原体的负载在有机固体残34]。这个过程发生在厌氧消化和它提供破坏病原体(99.9999%34)使遵守安全污泥矩阵(33]。

2.2。产品配方

有机矿质肥料(OMF)产品提出了广播应用程序在草地和耕地种植。磷受精超过作物需求可能躲过了满意的土壤中,土壤P索引定义在[35]。研究[36)表明,约20%的土壤在英格兰北部土壤P指数3或更高(奥尔森的L P≥45毫克⁻¹)最近同意信息由废水运营商英格兰西北地区(37]。高土壤P状态对有机固体回收的限制,它妥协会议由废水回收目标公司。它也增加了处理有机固体残需要运输成本远离污水处理工作。

对样品进行了化学分析的有机固体颗粒37]报道平均含量3% N(标准差= 0.81),4.35%的P₂O₅(标准偏差= 1.07),0.15% K₂O(标准差= 0.062)。相对较低的氮与磷含量结果在低N: P₂O₅比率通常小于1。这可能导致渐进累积在土壤P水平如果有机固体残经常应用基于作物氮需求。土壤P水平高于目标指数(35土壤和作物系统可以有不良影响如果P是随后失去了对环境(38]。这需要增加现有N: P₂O₅比在基础有机固体残(1)确保作物的营养都提供足够数量的粮食产量8 t公顷⁻¹在英国被认为是典型的冬小麦作物(35),(2)减少增加土壤P指数的风险当受精战略考虑OMF的常规应用。

狭窄的N: P₂O₅比率的产品会适合低P指数土壤;例如,小于3,改正加班对目标指数(35]。更广泛的N: P₂O₅比率适合的情况下土壤P指数较高,但总体保持土壤的肥力状况。这就要求P受精不超过而是补充作物移去。根据这一标准,磷的含量OMF仍相当于基础有机固体颗粒。OMF氮浓度高于15%建议在技术上是可行的,但是这有一些缺陷。首先,它增加了制造成本由于更高的urea-N投入成本。其次,更多的集中N产品的生产可以减少通过农业有机固体回收的总量。同样,如果在产品中氮浓度增加,土地回收银行需要增加相应的实现同样的处理目标而有机固体残。估计(6OMF]建议所需的土地银行₁₅需要大约1.5倍OMF吗₁₀假设OMF-N应用以一个标准的200公斤公顷的速度⁻¹和氮的价格相当于urea-N。

对冬小麦作物土壤中P指数低于3,推荐的磷应用利率(籽粒产量:8 t公顷⁻¹)是60到85公斤公顷⁻¹P₂O₅(35]。向这些利率的磷供应有机固体之间需要每公顷导致1400和1950公斤有机施氮量在140到160公斤公顷的范围⁻¹基于前面提到的营养物质浓度的有机固体(37]。标准的200公斤公顷⁻¹N [35),有机N的浓度,按百分比计算,应该从3%上升到10%和15%,分别。钾,相同数量的有机固体残馀的应用将供应约45公顷到65公斤⁻¹K₂O低于推荐量土壤K指数低于3 (35]。因此,有机钾肥的浓度将需要从0.15%上升到3.5%左右。从这个简单的分析,推断两个OMF产品的配方和最终的作品近似N: P₂O₅:K₂O比率:15:4:4 (OMF₁₅)和10:4:4 (OMF₁₀)。

OMF的应用₁₀或OMF₁₅并不局限于土壤P指数低于3;然而,作物要求P不应超过土壤中土壤P指数高于目标。支持这个标准P受精P和K管理的基本原则是确保足够的营养储备的维护土壤中(39]。窄N: P₂O₅OMF比₁₀相比之下,OMF₁₅使它更适合情况相对较低的土壤P指数与OMF,反之亦然₁₅。这些材料与其他兼容的肥料来源的混合物(40)可用于匹配特定的作物需求,但必须遵守他们的物理性质的差异。这个产品开发的一种独特的方面是,涂层技术用于补充有机固体矿物肥料使克服预期的变化在污泥的化学成分41)提供一致的产品。

2.3。化学成分

化学分析进行了符合规范概述了1991年化肥(采样和分析)规定S.I.没有。973年。总N决心根据小仲马技术(42]N转化为肥料样品中N_x通过燃烧气体和gaseous-N。随后燃烧产品转化为N₂和量化热导检测器(TCD)。总P (% P₂O₅w w⁻¹),总K (% K₂O w w⁻¹)、重金属、总镉(Cd,毫克公斤⁻¹)、总铜(铜、毫克公斤⁻¹)和锌(锌、毫克公斤⁻¹通过消化),测定在浓盐酸和硝酸(统称为王水)在微波单元给出的规格(43,44]。最终的解决方案是体积稀释的,总Cd,铜,锌溶液中随后由原子吸收分光光度计(AAS)。P的内容是由测量亚甲蓝颜色的强度形成使用分光光度计在880海里。Cd决心由于植物毒性低浓度和潜在的风险转移到食物链(45]。铜和锌是必不可少的元素,但可以有毒植物和微生物高于一定水平;因此,土壤的最大容许水平必须遵守(46]。可溶性P (% P₂O₅w w⁻¹)确定基于[43)提供一个分数容易可供植物吸收。样本处理0.5摩尔L⁻¹碳酸氢钠溶液pH值8.5。提取随后分析使用分光光度计如上所述。虽然最后检测P的方法是相似的,不同的是在提取解决方案中,也就是说,王水和碳酸氢钠提取代表一个更有活力的提取来表示总P和一个更温和的提取来表示植物可用分数,分别。

2.4。物理性质

粒度分析是由筛分的样本中概述的化肥材料规格后(47]。500 g的肥料样品是通过一系列孔径的筛子的范围0.60 - 37毫米。筛子被放置在一个瓶三分钟,和化肥保留称重和表达为样品的总重量的百分比。从粒度分析、平均直径()。标准BS EN 1235 (47)也建议化肥材料的描述通过提供百分位数的值,,。这些对应的粒子直径(毫米)低于16%,50%和84%(重量)的材料分别可以收集筛选后48]。的价值相当于粒径中值(49]。基于这些百分位数,粒度分布指数(助教,%)是派生49] 助教是用来提供的材料进行隔离的可能性在运输、搬运、装载和传播。种族隔离的re-arrangement粒子由于其物理特性的差异,尤其是,粒子的大小比例50]。GSI更常用来描述混合比复杂的和复合肥料;然而,它的应用程序,这种情况是合理的考虑到相对广泛的粒径遇到样本。基于[9),均匀性指数(%)计算,这是两种极端的比例乘以100大小的颗粒保留在95% ()和10% ()的水平,分别为(51]。一个更大的值表示一个更均匀的粒度分布,反之亦然。

未开发的体积密度(;公斤米⁻³)确定基于[52)肥料样本的倒漏斗的量筒已知的体积和重量的内容和气缸。粒子密度(;公斤米⁻³)是由测量单个肥料颗粒的直径和体积计算从一个示例包含100个粒子和单独记录粒子的质量。粒径测量使用数字游标卡尺在两个垂直的方向以更好地适应不均匀颗粒的形状。随后,两个直径测量的均值,的值用来计算粒子的体积;这些被认为是球形。尚未开发的颗粒的孔隙度(;米³米⁻³)计算是基于9]: 静态粒子强度(;N毫米⁻²英斯特朗1122)是决定使用一个装置(53),之前校准(6),它包含一个框架和一个移动的子题。粒子被单独十字头与框架的底部。十字头(尖杆= 1毫米²95毫米)向下移动的速度最小⁻¹。设备负荷细胞,感官垂直荷载应用于粒子,这是连接到一个笔记本电脑,记录施加的力的大小与时间。所需的力引起的破坏粒子(17)或其完整的压缩,由视觉评估,被记录。已知十字头速度的垂直荷载与阴谋时间转化为垂直荷载与位移(54]。测量进行了选择范围的粒子直径(从2.85到6.30毫米;除了尿素:从2.85到4.75毫米)。每单位质量的总表面面积(;米²公斤⁻¹)肥料样本估计的粒度分析基于[55] 在哪里(),()的形状因素计算粒子的表面积和体积,分别是粒子密度(g厘米吗⁻³),()是对数正态分布的几何质量标准偏差的自然对数,()是几何平均粒径(厘米)样品的质量(g)。

2.5。统计分析

统计分析是进行使用GenStat第14版(56]。粒子密度特性,尚未开发的孔隙度和强度分析方差分析和最小显著差异比较的概率水平的5% (LSD 5%的水平)。粒度分布,分析参与测试(95%置信水平)比较平均粒径和测试(;100自由度)比较不同肥料之间的粒度分布。测试使用一个关键值为1.41 (57]。

3所示。结果

3.1。化学成分

化学分析的结果进行OMF和有机固体样品列于表1。

图2OMF显示了一个示例₁₅生产后涂层有机固体颗粒尿素和钾肥。

重金属(Cd,铜和锌)含量低于推荐值限定在欧共体污水污泥指令86/278 / EEC (32),因此符合污泥农业(使用)条例1989 S.I.没有。1263年。指令显示以下限制污泥中重金属浓度的值用于农业:20至40毫克公斤⁻¹DS (Cd), 1000到1750毫克公斤⁻¹DS(铜),2500至4000毫克公斤⁻¹DS(锌),(32]。相对低浓度的可溶性P证实,大多数OMF-P biosolids-P并不是随时可供植物吸收。这个响应技术用于P的去除废水处理过程中所进行的与FeCl降水₃导致Fe-phosphates的形成。这些化合物主要为植物吸收土壤后应用程序不可用(31日]。磷从而随后被纳入污泥中删除(58]。

3.2。物理性质

物理性质测量的结果列于表2。OMF的粒度和粒度分布和有机固体颗粒不同样本之间由于在涂层过程中遇到的困难。损失发生在热喷涂的尿素融化这意味着尿素液滴凝固之前附加到有机固体颗粒生产的尿素(微粒)。由于相对较高的温度下使用的过程(范围120°- 130°C),微粒的重熔型和聚合有机固体颗粒尿素。因此,涂层的厚度是不均匀颗粒导致一个相对广泛的粒径。粒子之间的远程< 0.60毫米(在OMF高达3%和6%₁₀和OMF₁₅、职责)和25毫米(在OMF高达5%和2%₁₀和OMF₁₅直径、职责)。两个OMF产品平均颗粒直径的差异不显著,但这些显著提高(值> 1.96)相比,有机固体颗粒和尿素。的测试显示显著差异(值> 1.41)两国OMF产品与尿素肥料样品。

总的来说,体积密度有显著差异取决于肥料类型()。这种效应主要是由于尿素遇到值平均是20%,与其他肥料材料相比高出30%。有机固体颗粒的测量体积密度,OMF₁₀,OMF₁₅没有显著不同的LSD价值(5%)的110公斤⁻³。有显著差异()在粒子密度,但整体效果是由于尿素是平均6%,与其他材料相比高出10%。同样,有机固体颗粒,OMF₁₀,OMF₁₅没有显著不同的粒子密度的LSD价值(5%)的73公斤⁻³。

孔隙度的计算值没有显著差异(),但尿素和有机固体颗粒之间的差异似乎是重要的对于一个迷幻药的价值(5%)0.08米³米⁻³。孔隙度相对较低价值的预计,鉴于尿素样品从密度计算属性(9]。阿莱尔和父16)遇到高总孔隙度值与更多的有机质含量这解释了材料相对更高的价值与两个OMF相比,有机固体产品。

尿素的表面积显著降低相比其他肥料材料是由于微粒的比例相对较低(< 1.18毫米)的样本,并比较OMF时也是如此₁₀和OMF₁₅。压缩试验表明OMF和有机固体颗粒进行变形由多个骨折没有解体之后的颗粒在垂直荷载应用(图3)。

与尿素颗粒不同,OMF和有机固体颗粒塑料的方式表现,不显示力量诱导粒子的破坏特征。变形后立即开始尖杆接触颗粒和测试被允许进展,直到粒子完全压缩,通过视觉评估记录。因此,OMF和有机的价值报道在表2得到除以所需要的力引起的压缩粒子的横截面积。根据化肥材料和粒子直径,观察全压缩垂直负载应用时大约在18岁到44岁的N。这个响应的材料是由于水分含量(范围10.7% - 17.3% w w⁻¹)和有机自然。图4显示一个垂直荷载与尿素和OMF粒子的位移图₁₀。可以看出,尿素的粒子在33 N而OMF放假₁₀颗粒压缩程度进一步要求29 N的力达到完全压缩,但位移大约是两倍。

由于行为表现出由OMF和有机固体颗粒的统计分析来确定不同的破坏力量只是进行颗粒尿素:颗粒直径在3.35到4.00毫米的范围需要显著()更高的力量(32.9 N)比在2.36到3.35毫米(23.8 N)和4.00到5.50毫米(24.4 N),分别在统计学上没有不同的LSD (5%) 1.26 N值。

4所示。讨论

OMF₁₀和OMF₁₅没有严格规范了由于在涂层过程中遇到的一些挑战。平均浓度的氮、磷、钾肥和略低于相应的配方。因此,建议是为土壤OMF应用正确的营养不足,以便它能满足作物生长所需制定规范。相关的困难发现涂层过程中尿素加热后喷洒到有机固体颗粒导致尿素氮与后续使挥发损失,从而影响金额添加到配方。优化涂层技术涉及的适用温度范围需要克服这一挑战。

相对更大的表面积()在两个OMF产品相比,有机固体颗粒将加强联系的粒子与场后土壤和土壤水扩散研究中观察到的阿莱尔和父16]。考虑到相对较低的降解性OMF[氮磷钾分数的31日),与泥土接触表面积增加,粒子将有利于养分的释放后应用在更大程度上与有机固体颗粒。然而,总表面积的增加导致的小颗粒比例增加(< 1毫米)应避免由于副作用在摊铺机性能。

Miserque和Pirard59)表明,粒度偏析散装混合肥料可以最小化在粒度分布索引(GSIs)约为15%或更低而值25%以上可能会产生严重的种族隔离。隔离可以发生与融合以及复杂和复合肥料具有相对广泛的粒径(50]。低质量的复合肥料的粒子没有类似的化学成分,分离结果在营养成分的不均匀分布领域(50]。当隔离发生在装货前化肥撒布机,扩散宽度可以影响60]。这是由于小的和大的粒子穿过轮流在加载和随后被交付在不同时期传播(60]。因此,纵向和横向分布的一致性可以造成不利影响17,60]。对于OMF₁₀和OMF₁₅,它被发现6),粒子密度随颗粒直径增大而减小(),将加强隔离,如果材料有一个相对广泛的粒径范围。

平均微粒(< 1.18毫米)的比例在两个OMF产品约占4%(按重量)所有肥料样品(按重量范围:0.15% - 16.5%)。必须维护这些粒子以来最低分数低于1毫米大大地负责增加变异系数(CV)在广播传播(61年]。的值GSI Miserque和Pirard报道59)提供一个有价值的对那些获得OMF阈值比较。遇到的相对广泛的粒径,因此它可以表示粒子隔离广播传播期间可能发生影响分布均匀性。

压缩测试表明OMF有机固体颗粒并没有显示出力量诱导粒子的断裂特征。相反,OMF和有机固体颗粒时永久变形相对较小的力是应用和塑料的方式表现。一个重要特征是,OMF和有机固体颗粒表现出多个失败和他们不分解成更小的粒子,因为它是观察与尿素打破力量时。研究了尿素(62年)表明,这个力必须大于大约15 N处理期间避免粒子骨折。在这等效力,OMF₁₀颗粒被压缩到50%左右(图4)。粒子变形影响的空气动力特性材料的颗粒形状的变化。米勒(18]表明,颗粒形状与分布分布和计量流量性能影响粒子运动的分销商。由于粒子强度相对较低的原因之一是材料的含水率,建议应该保持在10%左右(w w⁻¹)。较低的值可显著提高在造粒过程中能源的成本。使用塑料包装OMF可能建议防止增加水分的材料。尿素颗粒表现出破坏力量,被认为是令人满意的,因为他们被Hignett[下限以上建议62年]。

化肥与广泛的粒径会粘结由于接触点数量的增加和相对较高的粘结强度每单位质量的化肥63年]。粘结可能增强粒子当增加孔隙度和低强度相结合(63年在OMF观察和有机固体颗粒。微粒的百分比的增加导致颗粒接触面积增加粒子结合低强度可以产生压实的材料在存储。阿莱尔和父16)强调,粒子强度与密度增加,同意粒子的密度和强度较高遇到尿素相比OMF和有机固体颗粒。孔隙度的值中遇到的两个OMF产品相对低于OMF化合物报道削减et al。9),但类似的大小获得的那些阿莱尔和父16]bulk-blended和复合有机基质肥料。

体积密度的平均值尿素与文献中报道的(63年];然而,两个OMF产品有相对较低的值相对于其他复合有机肥料(捕集16]。化肥材料体积密度较低导致运输成本的增加和传播(16]。有机固体的体积密度相对较低而OMF解释为更高的有机物在前材料相比于后者。

混合肥料可能会限制材料之间的规模等级数量差异很大(64年]。因此,由于颗粒大小的差异相对较大,粒度分布,粒子密度遇到OMF和尿素(表之间的关系2),大部分的两种声音的混合肥料类型可能不被推荐。基于流的时间和体积密度之间的关系遇到的米勒(18)对于连续N化肥和给定密度属性之间存在的差异OMF和尿素,两种材料的混合物可能导致显著差异在流时间扩散均匀性也会受到影响。

范围内的粒子密度对尿素(从1250年到1500公斤米⁻³)在文献中报道65年,66年)证实,该技术用于测量粒子密度是足够的。OMF,粒子密度的平均值低于报道阿莱尔和父16]bulk-blended和复合有机基质肥料(范围1540到2270公斤米⁻³),但在范围内(从900年到1580公斤米⁻³)的价值遇到的削减et al。9]。由于OMF粒子密度相对较低,现场应用与双光盘化肥传播者在电车轨道间距宽(例如,大于18米)可能不可能的。鉴于OMF颗粒没有粉碎进行压缩测试中,可以设置盘化肥撒布机在高于标准的转动速度,通常使用矿物肥料,使应用程序更大的传播材料的宽度(例如,在24 m电车轨道间距)。然而,由于更大的力量作用在粒子在高旋转速度,颗粒可能发生的变形会影响它们的空气动力特性。

Antille [6]报道满意的分布均匀性和机械校准现场测试结果进行OMF使用气动化肥涂布库恩2212。气动执行器当应用程序交付率相当于455公斤公顷⁻¹OMF的制服在机器的工作宽度和沿着电车轨道。Antille报道的数据(6]表明没有明显差异()化肥中收集的三套9托盘(维度沿着电车轨道)放置在10米的间隔。作者观察到的变化(简历= 12.4%)的肥料在托盘收集主要是由于微粒(< 1.18毫米),起源于大骨料解体尿素(> 5.50毫米)在料斗和繁荣在化肥的应用程序。压缩测试显示,这些聚集的尿素,起源于在涂层过程中,打破在一个相对较小的力(垂直载荷= 4.43 N)是应用6]。尽管如此,上述结果表明OMF是否适合与气动涂抹器应用程序,但需要进一步研究来确定这种材料是否可以统一应用双光盘英国常见的传播者。

在这方面,对化肥粒度分布模型研究[6,67年]表明OMF粒子应该介于1.10和5.50毫米直径约80%的粒子在2.25到4.40毫米的范围,使应用程序与双光盘化肥传播者在18米电车轨道间距。这要求粒子离开速度的旋转盘20到40米的范围⁻¹盘组0°和10°之间的角度和距离地面1米高的水平。因此,粒子大小和粒度分布的两个OMF产品在本研究报告需要优化,使广播传播传统的电车轨道宽度。场传播测试(例如,ASAE [68年])将帮助OMF的物理特性和优化将验证上述模型获得的信息(6,67年]。

5。结论

(1)拟议中的OMF₁₅和OMF₁₀配方是基于相对较高的N: P₂O₅比率(≥2.5)这将减少的风险累积土壤P附近地区污水处理厂允许更大范围的土地银行接受有机矿质肥料。(2)物理性质的研究表明,它可能会进行现场应用的有机矿质肥料标准广播化肥传播设备18 m电车轨道间距。然而,这需要改善的物理性质产品的质量控制与特定粒径和粒度分布显示一些变化的样品分析。有机固体颗粒与尿素的涂层工艺需要优化,使产品配方的一致性。(3)优化所需的粒度和粒度分布是安全蔓延的土地对环境的负面影响降到最低,可怜的作物肥料利用效率,以及作物生产力的损失。最初的完美OMF应努力₁₅这种产品有高N含量和它可以更好地适应市场的需求接近英格兰西北地区的污水处理工程。(4)有机固体转化为有机矿质肥料地址之间的养分循环的一个重要问题城市和农业生态系统。这个产品开发的一个关键方面是它将有助于最大化的使用有机农业的地区接近生产基地。污水污泥处理的成本可以显著减少而使废水回收公司会议目标和保障农业途径处理。农民可以减少依赖矿物肥料,价格上升,因此减少化肥投入成本,同时保持整体土壤肥力。

确认

本研究获得资助欧盟第七框架计划(FP7-ENV.2010.3.1.1-2 ENV)根据授权协议。265269 (http://www.end-o-sludg.eu/)。文章代表了作者的观点,并不一定代表欧盟的观点或公用事业集团。作者感谢美国公用事业集团,工程和物理科学研究理事会和克兰菲尔德大学金融和运营支持进行研究。帮助来自s惠普尔先生s Gedara(美国公用事业),p·贝拉米和水土实验室的工作人员(克兰菲尔德大学)是感激。

引用

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