堆肥過程中有害氣體(NH3、N2O、CH4)減排與氮素保存研究.pdf

1、隨著我國集約化畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的擴增以及污水處理率的逐年提升，畜禽糞便/污水污泥的處理處置問題日益嚴(yán)峻，若處理處置不當(dāng)將對環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)生不可估量的損害，并且其處理處置過程中也存在著員工勞動衛(wèi)生問題。堆肥廣泛應(yīng)用于有機固體廢棄物的無害化、減量化和資源化處理，然而在廢物堆肥化過程中存在著有毒有害氣體釋放影響員工勞動健康，嚴(yán)重的氮素流失以至于降低堆肥成品利用效率等問題。
　　因此，本研究以污水污泥和豬糞為研究對象，選取兩種常見的堆肥工藝，分別

2、是露天條垛式機械翻堆堆肥技術(shù)和連續(xù)流強制通風(fēng)污泥堆肥技術(shù)，通過原位觀測和對比試驗的方式，1)監(jiān)測堆肥過程中有毒有害氣體的排放以及堆肥全過程堆料的變化;2）調(diào)節(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)，從勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的角度關(guān)注堆肥過程毒害氣體的減排效果;3）優(yōu)化操作工藝參數(shù)，盡可能降低氮素損失以提高堆肥成品利用價值。主要結(jié)論如下:
　　(1)對于露天條垛式堆肥工藝，高溫期翻堆頻率對豬糞條垛堆肥過程的有毒有害氣體(CH4、N2O、NH3)排放具有顯著影響

3、。試驗組的CH4和N2O的C、N元素累積排放量（分別為14.63 kg和125.36 g）均明顯高于對照組(分別為5.82 kg和53.69g)。增加高溫期翻堆頻率同樣增加了氨氣排放(試驗組和對照組的氮素總累積排放量分別為14.24kgN和7.68kgN)，氮素損失主要源于氨氣排放（試驗組、對照組分別達到42.2％和70.05％的總氮損失）。通過對比試驗可以得出，增加翻堆頻率導(dǎo)致了氨氣排放的增加。因此，從有毒有害氣體排放引起勞動衛(wèi)生問題

4、的角度考慮，不應(yīng)該考慮增加翻堆頻率。
　　(2)對于連續(xù)流強制通風(fēng)堆肥工藝，減小輔料投加比例不利于有機質(zhì)轉(zhuǎn)化，試驗組和對照組（輔料與污泥的體積比分別為3∶1和4∶1）的有機質(zhì)降幅分別為1.38％和8.85％。較低的C/N比(9.21)有助于降低TN損失(對照組TN損失21.68％、試驗組16.10％)，并減少污泥堆肥過程有毒有害氣體排放（對照組為2.85 g eCO2/kg DC、試驗組為1.70 g eCO2/kg DC），卻小

5、幅增加了氨氣的排放（高于對照組8.68％）。采用降低堆肥初期的曝氣時間和加大堆肥末期曝氣量的通風(fēng)策略，可明顯降低堆肥周期總氮損失(僅為對照組的51.34％)，卻將增大污泥堆肥過程中有害氣體排放（對照組為2.85 g eCO2/kg DC，試驗組4.42 g eCO2/kg DC），降低堆肥周期平均堆溫（試驗組54.29℃，對照組64.71℃），進而降低氨氣累積排放量（試驗組66.86g·m-2，對照組72.04g· m-2）。此外，由于