畜禽粪便是经济发展和人民生活水平提高的必然产物,并且每年大幅增长。畜禽粪便中含有大量的寄生虫卵、病原微生物和重金属（Zn,Cu等）等有害物质,同时也含有有机质、氮、磷、钾等肥料元素。好氧堆肥是当前国内外应用最为广泛的畜禽粪便处理与资源化技术,它具有投资少、运行费用低、无害化效果好、后续产品可肥料化等诸多优点。目前,我国好氧堆肥厂家众多,但普遍存在堆体温度低、发酵周期长、腐熟效果差、温室气体大量排放等实际问题。尤其值得关注得是,好氧堆肥已逐渐成为全球氧化亚氮（N₂O）的一个重要农业排放源。堆肥过程中N₂O的排放不仅会引起臭氧层损耗、加剧温室效应,同时也会导致堆肥产物的氮素损失、肥料价值下降。因此,如何采取有效措施促进堆肥腐熟、减少尾气N2O排放,具有重要的理论意义与实用价值。为此,我们率先提出了一种电场辅助好氧堆肥技术(Electric-field assisted aerobic composting（EAAC）,其具有发酵周期短、运行成本低、减少N₂O排放等特点。本实验以鸡粪为原料,在传统的堆肥系统中施加2V直流电压（0.05-0.5 V/cm）,构建电场辅助好氧堆肥系统,并以传统堆肥作为对照组进行试验。比较两种堆肥处理堆肥过程中理化指标和生物学指标。试验结果表明,电场辅助好氧堆肥工艺能促进堆肥腐熟进程,发酵周期缩短33%。通过测定白菜种子发芽指数（GI）,电场辅助堆肥30天达到124%,而普通堆肥技术在30天才达到99%。利用光谱学分析,得出电场可增强堆肥腐殖质的芳香结构程度,促进堆肥趋于稳定化。综合有机物的降解情况与腐殖化程度分析,EAAC中堆肥腐熟周期缩短33%。此外,通过测定两种处理中N₂O排放情况,EAAC中N₂O减排量达到82.9%。最后,我们对电场辅助促进畜禽粪便好氧堆肥腐熟和N₂O减排的机理进行了初步探索。结果表明:电场可促进电活性微生物生长、抑制硝化和反硝化微生物及相关的功能基因的生长。耗氧速率表明,电场可引导电子流动,提高氧气的利用率,从而促进堆肥腐熟、抑制N₂O产生。与传统堆肥工艺相比,电场辅助好氧堆肥工艺具有操作简单、能耗低、起温快、周期短、温室气体排放低的显著优势,具有广泛的应用潜力。然而,电场对堆肥影响的研究尚处于现象阶段、微观机制还缺乏认识。对电场作用下堆肥N₂O产生途径,以及电场如何影响堆肥的功能微生物种群与关键功能基因等都未进行探索。本研究的发现为研究电场对堆肥腐熟和N₂O的减少机制提供了理论基础,并有助于开发一种新型的有机固体废物好氧堆肥技术。