猪粪堆肥挥发性有机物的产生规律与影响因素.pdf

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1、第33卷2017年第5期3月农业工程学报TrallsactionsoftheChincseSocietyofAgriculturalEngineeringV．01．33No．5Mar．2017211猪粪堆肥挥发性有机物的产生规律与影响因素沈玉君1，一，孟海波1，一，张朋月1，2，3，赵立欣1，2※，周海宾1，一，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)摘要：堆肥是畜禽粪便处理及资

2、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，volatileo蟛miccompollIlds)，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V0cs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2000×10曲以上，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

3、用含水率65％，碳氮比30，通风速率0．1m3／(rnin·m3)可以有效控制vocs的排放。关键词：粪；发酵；堆肥；vocs；影响因素doi：10．11975，j．issn．1002—6819．2017．05．031中图分类号：x512；x51l文献标志码：A文章编号：1002—6819(2017)一05—0211—06沈玉君，孟海波，张朋月，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[J]．农业工程学报，2017，33(5)：211—216．doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2

4、017．05．031http：／^狲吼tcsae．o唱ShenYujllIl，MengHaibo，zhangPengyue，zhaoLixin，ZhouHaibin，HouYueqing．Generationlawandinnuencingfactorsofvolatileorg砌ccompoundsduringpigmanllrecomposting[J】．T协sactionsoftheChineseSociet)，ofAgricuIturalEngineering(TIansactionsoftheCSAE)，2017，33

5、(5)：211—216．(inChinesewithEnglishabs仃act)doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2017．05．031http：／^^八)lr、Ⅳtcsae．o唱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，v01atileo珞a11iccompounds)污染就是其中之一【川。高定等【5]发现，堆肥过程中产生的挥发性物质共6

6、0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3000～14000n咖n3【¨J，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％)【引。大部分vOcs有恶臭气味，可导致人体出现诸多不适症状，有些具有毒性、刺激性及致癌作用[¨o】；vOcs属于含碳化合物【11]，部分VOCs对温室效应和全球气候变化存在潜在的影响【12。131。因此，控制堆肥过程中的vOCs排放，对改善环境污染，促进堆肥产业良性发展具有重要的现实意义。国内外学者对堆

7、肥过程中主要致臭vOCs种类已有较全面的研究。Noble等[14]发现畜禽粪便堆肥过程中产生收稿日期：2016—06—01修订日期：2017—02．22基金项目：自然村生产生活循环技术系统构建和集成示范(2015BAL04803)作者简介：沈玉君，女，河北邯郸人，高级工程师，博士，主要从事农业废弃物资源化研宄。北京农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，100125。Email：shenyj09b@163．com※通信作者：赵立欣，女(汉族)，研究员，博士，主要从事农业废弃物资源化研究。北京农业部规划设计研究院农村能源与环保研

8、究所，100125。Email：zllaolixin5092@163．com的主要致臭vocs为甲硫醚；Du彻e等【”J发现污泥堆肥过程中的主要致臭v0Cs为甲硫醚、二甲二硫；张红玉等[16】的研究表明甲硫醇和二甲二硫是厨余垃圾堆肥中引起臭味的主要VOCs。沈玉