冷凝水回流对堆肥腐熟度和污染气体排放影响

作     者：王佳妮 马若男 唐若兰 李丽琼 彭丽娟 李国学 林嘉聪 王定美 李勤奋 袁京 WANG Jia-ni;MA Ruo-nan;TANG Ruo-lan;LI Li-qiong;PENG Li-juan;LI Guo-xue;LIN Jia-cong;WANG Ding-mei;LI Qin-fen;YUAN Jing

作者机构：中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南海口571101 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2023年第43卷第1期

页      面：234-243页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 0703[理学-化学] 

基　　金：海南省重大科技计划项目(ZDKJ2021009)。 

主　　题：堆肥 冷凝水回流 腐熟度 氮素损失 温室气体 

摘      要：为探究堆肥过程中高温水蒸气携带的冷凝水回流对腐熟度及温室气体排放的影响,本文以猪粪和厨余垃圾为堆肥原料,在60L密闭好氧堆肥反应器中进行48d的高温好氧堆肥实验.结果表明,堆肥高温期产生的饱和水蒸汽因发酵罐封闭体系不能及时排出,会在发酵罐壁形成冷凝水回流入堆体中,整个堆肥过程冷凝水产率为物料湿重的18%.此外,回流冷凝水中主要成分为NH_(4)^(+)-N(11.40g/L)、溶解性有机碳(6.3g/L)以及无机盐离子,具有较高的EC值(41.05mS/cm)和pH值(9.22),而较高的NH_(4)^(+)-N含量使冷凝水回流处理的堆肥产品种子发芽指数(GI)略达到腐熟(71.4%),与排出处理相比GI下降了25.5%.同时,冷凝水回流使NH_(3)和CH_(4)排放量分别增加了55.2%的60.2%,但是CO_(2)和N_(2)O排放量分别降低了16.8%的34.8%.研究表明,冷凝水回流可降低17.8%总温室效应.本文建议堆肥过程将高温水蒸气冷凝排出,一方面可提高堆肥腐熟度,降低产品含水率,另一方面可以减少NH_(3)排放;进一步地若能将冷凝水进行收集,可对其中的氮素进行回收再利用.本文为封闭式好氧堆肥工艺水分去除和腐熟度调控提供理论依据和数据支撑.