我們知道天然沸石對農業發展有著十分重要的作用,因為堆肥是將有機結合的氮轉化為硝酸銨和氨的過程,硝酸銨和氨都是植物可獲得的營養物質。沸石可以殺死病原體、干燥糞便和殺死雜草種子。最終,目標是生產可用作生物基土壤改良劑的高質量堆肥。甲烷和一氧化二氮是堆肥過程中產生的兩種溫室氣體。科學家們得出的結論是,這兩種氣體都比二氧化碳更有效。研究表明,硅酸鋁可以減少高達100%的排放。
天然沸石有兩種保持陽離子如銨的方法。第一種方法是吸收,這得益于礦物的高表面積和孔隙率。第二種方法是通過陽離子交換。天然沸石可以隔離硝酸鹽、硫酸鹽和氫離子,可以防止堆肥過程中產生甲烷和一氧化二氮。
一、用天然沸石修復土壤和固體廢物堆肥
在城市固體廢物堆肥中加入未經處理或鎂改性的天然沸石已被證明可以降低在修復土壤中生長的玉米植物的重金屬濃度。城市垃圾堆肥的主要負面結果是土壤被重金屬污染。堆肥土壤的管理必須在任何土地應用之前進行,以防止植物吸收重金屬。研究了在修復土壤中生長的玉米植物中鉛、銅、錳、鋅、鎳和鎘的總吸收量,添加和不添加不同的天然沸石。
溫室實驗測試了含有天然沸石的堆肥對玉米植株中重金屬分布的潛在影響。在堆肥過程開始時,將沸石粉以 5%、10% 和 15%(按體積計)添加到城市固體廢物中。將固體廢物處理成小于60mm的尺寸。廢物與不同比例的沸石混合,堆肥過程進行了兩個月。堆肥每三天混合一次。
二、糞便堆肥和減少氣味
沸石還有助于肥料堆肥過程,并因其吸收和吸附液體、氣體和懸浮物的能力而充當氣味控制劑。這兩種特性共同作用以對抗與糞便堆肥有關的氣味。液體和固體廢物中的銨不斷轉化為氨氣。沸石通過吸收廢物中的水分和吸附液體上微生物活動產生的氨來控制氣味。
研究人員已經確定了沸石對糞便堆肥和減少氣味的三個主要好處。首先,它通過吸附氨促進動物糞便中的氮保留。與沸石混合的糞肥可用作優質肥料,因為植物可利用的氮被保留并返回土壤。其次,沸石通過其吸水特性控制糞便中的水分含量。最后,沸石凈化糞便厭氧消化產生的甲烷氣體。
Bernal的一項研究檢查了放入堆肥模擬器中的幾種稻草漿混合物的氨損失水平。然后,研究人員將空氣通過堆肥材料,最后將廢空氣流匯集到沸石樣品上。結果表明,53 g kg – 82 g kg 沸石在糞肥堆肥中保留了80%的氮。伯納爾得出結論,用稻草和沸石組合覆蓋堆肥材料是減少氨排放的高效方法。
另外,Meisinger 還進行了一項研究,檢查農場泥漿的氨揮發情況。結果表明,與未處理的漿料相比,向谷倉儲存的乳漿料漿中添加6.25%的沸石可減少55%的氨排放。此外,漿料中的可溶性磷含量也降低了,這對環境具有積極的影響。