腐熟堆肥基料生物滤池对猪粪沼渣堆肥过程氨气减排效果研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangchenlin
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堆肥是实现畜禽养殖废弃物资源化利用和无害化处理的主要措施,但堆肥过程会排放NH3等气体。生物滤池法是处理堆肥NH3的重要方法,然而针对生物滤池法处理堆肥NH3的研究多为实验室实验,现场实测研究较少,以腐熟堆肥为滤料的工程性试验研究尤为鲜见。因此,本论文以猪粪沼渣槽式堆肥为研究对象,搭建氨气实时在线监测系统,在分析猪粪沼渣堆肥过程氨气排放特性的基础上,采用腐熟堆肥作为生物滤池滤料处理猪场沼渣堆肥过程排放的氨气,探究生物滤池对氨气的减排效果,研究主要结论如下:(1)以猪粪沼渣混合玉米芯进行槽式好氧堆肥,堆肥周期(38天)内堆肥车间NH3的浓度变化范围为0.85-22.40 mg·m-3,不同时间段堆肥车间氨浓度波动较大,白天堆肥车间的氨气浓度明显高于夜间。其中午后12:00-16:00堆肥车间氨气浓度最高,平均值为6.77 mg·m-3,凌晨4:00-8:00时段氨气浓度最低,平均值为2.03 mg·m-3。尽管全程平均值为3.63 mg·m-3,但多数时间的氨浓度高于《恶臭污染物排放标准》的限量值,需要采取合理有效的措施控制。堆肥周期内,氨气排放通量为103.99±37.93 mg·m-3·h-1,累积排放量94.84 g·m-3。(2)以腐熟堆肥作为生物滤池滤料,在冬季低温条件下,生物滤池对氨气仍有较高减排效率,在一定条件下对堆肥氨气的去除率能达80%以上。不同时间段氨气的去除率依次为12:00-16:00最高(可达91.75%),其次是16:00-20:00,去除率最低为8:00-12:00时段,但最高去除率仍能达到84.11%。在试验过程中,氨气去除率与氨气进气浓度呈正相关关系(R=0.761,P<0.01),堆肥车间氨气经生物滤池处理后排出的氨气浓度变化范围为0.55-4.92 mg·m-3,日平均浓度为1.69mg·m-3,多数时间能够满足《恶臭污染物排放标准》中氨气的二级排放标准浓度(2.0 mg·m-3)的要求。(3)生物滤池用于堆肥氨气处理的运行成本为7.80元·kg-1,使用腐熟堆肥作为生物滤池滤料不仅能去除氨气,且饱和更换时的滤料可再次经堆肥化处理后制作有机肥回收利用。但需要注意,当室外温度低于0℃时,结冰会影响生物滤池的微生物活性,降低处理效率。建议根据当地气候条件选择性使用生物滤池。
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