豬糞堆肥中揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生規(guī)律及影響因素研究.pdf

1、高溫堆肥過程中易產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)，VOCs對人體健康造成的影響不容忽視。本文以降低VOCs的產(chǎn)生與排放為目標(biāo)，開展了豬糞堆肥中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的產(chǎn)生規(guī)律及影響因素，首先明確豬糞和玉米秸稈堆肥過程中產(chǎn)生的VOCs組分清單與不同VOC的濃度變化特征，通過VOCs與臭氣濃度的相關(guān)性分析，確定豬糞堆肥中主要致臭VOCs種類。其次，對含水率、C/N和通風(fēng)速率三因素設(shè)置三水平試驗，進(jìn)行豬糞和玉米秸稈堆肥，通過極差分析法，明確豬糞

2、堆肥中主要致臭VOCs的關(guān)鍵影響因素，并確定減排VOCs的最優(yōu)工藝方案。最后，采用上一試驗最優(yōu)工藝方案進(jìn)行堆肥，添加不同比例的生物炭吸附VOCs，確定生物炭的最佳添加比例，最大程度減排VOCs。不論對于有機(jī)垃圾處理廠的安全生產(chǎn)，亦或是減少環(huán)境污染，還是對于促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。試驗結(jié)果如下:
　　(1)在對豬糞和玉米秸稈堆肥階段，高溫期持續(xù)10d以上，堆體達(dá)到無害化處理，符合一般堆肥標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在發(fā)酵期間共檢測到包括

3、NH3和H2S在內(nèi)的33種致臭氣體，其余31種均為VOCs，包括12種芳香烴化合物，8種醛類化合物，1種硫醇化合物、3種硫醚化合物，4種鹵代烴化合物，2種酮類化合物，1種胺類化合物;豬糞堆肥中臭氣的產(chǎn)生主要集中在堆肥的初始階段，隨堆肥時間的增加臭氣濃度逐漸降低，主要致臭物質(zhì)依次為:二甲基二硫醚＞二甲基三硫醚＞甲硫醚＞H2S＞乙醛，除H2S外，其余4種均為VOCs，其中以硫醚類氣體為豬糞和玉米秸稈堆肥中產(chǎn)生的主要致臭VOCs。
　　

4、(2)豬糞堆肥中二甲基二硫醚排放濃度的影響因素依次為:通風(fēng)速率＞C/N＞含水率，二甲基三硫醚排放濃度的影響因素依次為:含水率＞通風(fēng)速率＞C/N，本試驗中的最佳減排致臭VOCs組合為:含水率65％、C/N:30∶1、通風(fēng)速率:1.0m3/(min·m3)，以控制豬糞和玉米秸稈堆肥中VOCs的產(chǎn)生與釋放。
　　(3)在試驗二最優(yōu)參數(shù)的基礎(chǔ)上向堆體添加不同比例的生物炭，能夠使不同處理間堆肥高溫期(＞50℃)的持續(xù)時間均達(dá)到10d，符合《

5、糞便無害化衛(wèi)生要求》(GB7959-2012)中的規(guī)定，且能夠降低氮素?fù)p失，保證堆體肥效。向豬糞堆肥中添加干基比100∶25的生物炭不僅能夠降低堆肥初始階段二甲基三硫醚的排放濃度的94.3％，縮短二甲基二硫醚的高濃度排放時間至3d以下，從而達(dá)到降低堆肥中臭氣的危害的目的，同時還能夠有效降低堆肥過程中高溫期TVOCs的53.9％的最高排放濃度，對堆肥中TVOCs的控制提供了參考依據(jù)。
　　本論文通過研究豬糞堆肥中VOCs的產(chǎn)生規(guī)律及