超高温自发热好氧堆肥工艺处理生活垃圾探究
发布时间：2021-08-29 19:13
超高温自发热已被应用于剩余污泥好氧堆肥,然而该技术对生活垃圾好氧堆肥过程的影响尚不清晰。此外,固氮剂过磷酸钙（CS）对超高温自发热好氧堆肥处理生活垃圾的影响也不明确。以生活垃圾为研究对象,建立空白组（R1）和添加CS（R2）的生活垃圾超高温自发热堆肥体系,探究了CS影响下生活垃圾超高温自发热过程中温度、含氧量、含水率、温室气体释放、溶解性COD及腐熟指标的变化规律,分析CS对生活垃圾堆肥后微生物群落特征的影响。结果表明:实验组温度最高为80.3℃,高于空白组,且最低含氧量、含水率均低于R1。实验组中甲烷和N2O的最大释放速率分别为0.09,1.3 g/（kg·d）,均显著低于空白组,CS存在有助于生活垃圾堆肥保氮。此外,实验组中溶解COD的最大含量为42.3 mg/g,略高于R1,CS利于堆体中有机物释放。微生物群落分析表明,实验组中Saccharomonospor和Planifilum的相对丰度分别为25.6%和10.3%,堆体腐熟程度较高。
【文章来源】：环境工程. 2020,38(10)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
超高温自发热好氧堆肥工艺处理生活垃圾过程中温度的变化
CS对超高温自发热好氧堆肥工艺处理生活垃圾过程中氧气含量及含水率的影响
图3b为生活垃圾超高温自发热堆肥过程中N2O日释放速率的变化规律。堆肥过程产生的N2O主要来自有机物的硝化和反硝化过程，NO2--N在亚硝酸盐还原酶的影响下发生还原作用会导致N2O的积累。在本研究中，N2O日释放速率高峰主要集中于3～8 d和22～31 d，与之前文献报道相似。堆肥前期N2O积累较高在于有机物充足且微生物活性强，硝化作用较强。此外，反硝化细菌利用堆体中可利用的有机物进行反硝化，在22 d后N2O日释放速率增加的另一个原因可在于NH3-N与NO3--N之间转化，并且后期含氧量升高(图2)利于硝化细菌繁殖生长，从而提高硝化作用。在R1堆体中，N2O日释放速率最大值出现在27 d，其释放速率为5.6 g/(kg·d)，而R2中N2O日释放速率最大值出现在19 d，其最大释放速率为1.3 g/(kg·d)，显著低于R1堆体(P<0.05)。整个堆肥过程中R1堆体N2O释放积累量为0.19 g/kg，而添加CS的堆体N2O释放积累量为0.09 g/kg，较空白组减排约52.6%。之前研究表明，CS能够抑制污泥堆肥过程中N2O的产生[10]。猪粪堆肥过程中发现添加物料占干重4%～34%的CS,N2O的累计排放量可减少25.6%～37.3%[7]，本研究N2O减排量较高于此数值，可能在于本研究堆肥过程温度较高，而高温同样能减少N2O的释放。2.3 生活垃圾超高温自发热堆肥过程中NH3的释放特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]自发热持续高温好氧堆肥碳、氮、腐殖酸变化过程[J]. 薛兆骏,彭永臻,王鹏鹞,周国亚,王洪春,贾方旭,景超,王淑莹. 中国环境科学. 2018(11)
[2]过磷酸钙和腐烂苹果联合添加对猪粪堆肥过程中碳素转化和腐熟的影响[J]. 姜继韶,党森,王撵,王洋,孙杏菊,王晨境,杨鲜丽,刘娟,潘尤伟,闫广轩,张春燕,李云蓓. 环境科学学报. 2018(11)
[3]微生物菌剂复配及强化厨余垃圾好氧堆肥效果分析[J]. 周营,朱能武,刘博文,张太平. 环境工程学报. 2018(01)
[4]超高温自发热好氧堆肥工艺处理剩余污泥[J]. 薛兆骏,周国亚,俞肖峰,王洪春,王耀元,郑大为,贾方旭,黄宇,王淑莹,彭永臻. 中国环境科学. 2017(09)
[5]添加过磷酸钙的猪粪堆肥污染气体减排工艺优化[J]. 吴娟,何胜洲,李国学,李朝晖,包一凡,梁英. 农业机械学报. 2017(05)
[6]过磷酸钙和双氰胺联用减少污泥堆肥温室气体及NH3排放[J]. 陈是吏,袁京,李国学,何胜洲,张邦喜. 农业工程学报. 2017(06)
[7]不同过磷酸钙添加量对蔬菜废弃物堆肥的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘本生,邹国元,李吉进,江丽华,刘月仙. 农业资源与环境学报. 2017(01)
[8]生活垃圾堆肥浸提液组成及其演化规律[J]. 崔东宇,何小松,祝超伟,陈凤先,席北斗,李丹,潘红卫,檀文炳. 环境工程学报. 2014(12)
[9]添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘春生,李吉进,刘本生,邹国元. 应用生态学报. 2015(01)
[10]化学改良剂对稻草猪粪堆肥氨气释放规律及其腐熟进程的影响[J]. 李冰,王昌全,江连强,李焕秀,杨娟,杨保川. 农业环境科学学报. 2008(04)
硕士论文
[1]城市污水处理厂污泥好氧堆肥技术研究[D]. 吕吉华.贵州大学 2007
本文编号：3371222
【文章来源】：环境工程. 2020,38(10)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
超高温自发热好氧堆肥工艺处理生活垃圾过程中温度的变化
CS对超高温自发热好氧堆肥工艺处理生活垃圾过程中氧气含量及含水率的影响
图3b为生活垃圾超高温自发热堆肥过程中N2O日释放速率的变化规律。堆肥过程产生的N2O主要来自有机物的硝化和反硝化过程，NO2--N在亚硝酸盐还原酶的影响下发生还原作用会导致N2O的积累。在本研究中，N2O日释放速率高峰主要集中于3～8 d和22～31 d，与之前文献报道相似。堆肥前期N2O积累较高在于有机物充足且微生物活性强，硝化作用较强。此外，反硝化细菌利用堆体中可利用的有机物进行反硝化，在22 d后N2O日释放速率增加的另一个原因可在于NH3-N与NO3--N之间转化，并且后期含氧量升高(图2)利于硝化细菌繁殖生长，从而提高硝化作用。在R1堆体中，N2O日释放速率最大值出现在27 d，其释放速率为5.6 g/(kg·d)，而R2中N2O日释放速率最大值出现在19 d，其最大释放速率为1.3 g/(kg·d)，显著低于R1堆体(P<0.05)。整个堆肥过程中R1堆体N2O释放积累量为0.19 g/kg，而添加CS的堆体N2O释放积累量为0.09 g/kg，较空白组减排约52.6%。之前研究表明，CS能够抑制污泥堆肥过程中N2O的产生[10]。猪粪堆肥过程中发现添加物料占干重4%～34%的CS,N2O的累计排放量可减少25.6%～37.3%[7]，本研究N2O减排量较高于此数值，可能在于本研究堆肥过程温度较高，而高温同样能减少N2O的释放。2.3 生活垃圾超高温自发热堆肥过程中NH3的释放特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]自发热持续高温好氧堆肥碳、氮、腐殖酸变化过程[J]. 薛兆骏,彭永臻,王鹏鹞,周国亚,王洪春,贾方旭,景超,王淑莹. 中国环境科学. 2018(11)
[2]过磷酸钙和腐烂苹果联合添加对猪粪堆肥过程中碳素转化和腐熟的影响[J]. 姜继韶,党森,王撵,王洋,孙杏菊,王晨境,杨鲜丽,刘娟,潘尤伟,闫广轩,张春燕,李云蓓. 环境科学学报. 2018(11)
[3]微生物菌剂复配及强化厨余垃圾好氧堆肥效果分析[J]. 周营,朱能武,刘博文,张太平. 环境工程学报. 2018(01)
[4]超高温自发热好氧堆肥工艺处理剩余污泥[J]. 薛兆骏,周国亚,俞肖峰,王洪春,王耀元,郑大为,贾方旭,黄宇,王淑莹,彭永臻. 中国环境科学. 2017(09)
[5]添加过磷酸钙的猪粪堆肥污染气体减排工艺优化[J]. 吴娟,何胜洲,李国学,李朝晖,包一凡,梁英. 农业机械学报. 2017(05)
[6]过磷酸钙和双氰胺联用减少污泥堆肥温室气体及NH3排放[J]. 陈是吏,袁京,李国学,何胜洲,张邦喜. 农业工程学报. 2017(06)
[7]不同过磷酸钙添加量对蔬菜废弃物堆肥的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘本生,邹国元,李吉进,江丽华,刘月仙. 农业资源与环境学报. 2017(01)
[8]生活垃圾堆肥浸提液组成及其演化规律[J]. 崔东宇,何小松,祝超伟,陈凤先,席北斗,李丹,潘红卫,檀文炳. 环境工程学报. 2014(12)
[9]添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘春生,李吉进,刘本生,邹国元. 应用生态学报. 2015(01)
[10]化学改良剂对稻草猪粪堆肥氨气释放规律及其腐熟进程的影响[J]. 李冰,王昌全,江连强,李焕秀,杨娟,杨保川. 农业环境科学学报. 2008(04)
硕士论文
[1]城市污水处理厂污泥好氧堆肥技术研究[D]. 吕吉华.贵州大学 2007
本文编号：3371222
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