猪粪堆肥挥发性有机物的产生规律与影响因素
2017-06-05沈玉君孟海波张朋月赵立欣周海宾侯月卿
沈玉君,孟海波,张朋月,3,赵立欣※,周海宾,侯月卿
猪粪堆肥挥发性有机物的产生规律与影响因素
沈玉君1,2,孟海波1,2,张朋月1,2,3,赵立欣1,2※,周海宾1,2,侯月卿1,2
(1. 农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所,北京 100125;2. 农业部农业废弃物能源化利用重点实验室,北京 100125;3. 河北农业大学资源与环境科学学院,保定 071000)
堆肥是畜禽粪便处理及资源化利用的有效途径,然而堆肥过程中极易产生挥发性有机物(VOCs,volatile organic compounds),引发恶臭问题,并对人体健康带来危害。该研究以猪粪和秸秆为原料,通过堆肥试验,研究了含水率、碳氮比和通风速率等工艺参数对猪粪堆肥过程中主要VOCs产生的影响。研究结果表明:堆肥过程中TVOCs的最高体积分数可达2 000×10-6以上,主要在堆肥升温期产生。二甲二硫、二甲三硫是主要的致臭VOCs,其中,影响二甲二硫排放的主要因素为物料初始含水率,影响二甲三硫排放的主要因素为通风速率。极差及方差分析结果表明,堆肥过程中采用含水率65%,碳氮比30,通风速率0.1 m3/(min·m3)可以有效控制VOCs的排放。
粪;发酵;堆肥;VOCs;影响因素
0 引 言
农业有机废弃物堆肥集废弃物处理和有机肥生产于一体,契合可持续农业的发展方向,得到较广泛的推广与应用。然而,堆肥在解决农业有机废弃物环境污染、生产有机肥的同时也带来了的二次污染,挥发性有机物(VOCs, volatile organic compounds)污染就是其中之一[1-4]。高定等[5]发现,堆肥过程中产生的挥发性物质共60种,除NH3和H2S之外,其余58种全部为VOCs,总挥发性有机物(TVOCs)最高产生浓度可达3 000~14 000 mg/m3[6-7],堆肥过程中TVOCs的产生量占初始碳的0.31%,甚至高于CH4的产生量(约占初始碳的0.2%)[8]。……
