堆肥场臭气的产生及预防措施

1、堆肥(dufi)臭气的产生及预防措施南京师范大学戴传苏省微生物资源(zyun)产业化工程技术研究中心江苏省微生物与功能基因组学重点实验室江苏省微生物学会共四十九页前言(qin yn)近年来的实践证明，利用畜禽排泄物和农 作物秸秆堆肥生产有机肥料是一种很好的方法(fngf)，但是在生产有机肥料的过程中常伴随着臭气的产生，臭气成为影响堆肥发展的重要制约因素。我侧重介绍臭气产生的原因，同时在堆肥中如何预防，仅供各位同行讨论交流。黄教授侧重已经产生的臭气如何去除。共四十九页1、恶臭( chu)的危害恶臭物质通常不会导致严重的健康问题, 但会对人们产生心理上的影响, 使人食欲不

2、振、头昏脑胀、恶心、呕吐(u t)。硫化氢、硫醇、胺类、氨等可直接对呼吸系统、内分泌系统、循环系统及神经系统产生危害, 它具有大气污染和有害气体污染的两重性。共四十九页情况严重时, 臭气还可使公众的自尊心受到伤害(shnghi)；使人们对垃圾处理设施投资失去信心, 导致市场衰退, 土地失去出租价值, 税收下降, 产值和销售额下降。如美国明尼苏达州和佛罗达州的生活垃圾堆肥厂因产生恶臭被迫停产, 当地政府和公众要求其设置恶臭的封闭、控制系统。共四十九页共四十九页堆肥(dufi)有机物+好氧细菌细胞(xbo)物质新陈代谢废物（NH3，CO2，H2O)堆肥有机物+厌氧细菌细胞物质新陈代谢废物（硫化物、

3、胺类化合物、甲烷等）合成合成。2、臭气的产生与散发共四十九页运输(ynsh)过程使用封闭的运输车辆运输半干物料(w lio)减少在堆肥场地的洒落，定期水冲洗、清扫避免大面积铺开晒肥料（散发臭气面积太大）共四十九页预处理过程(guchng) 破碎和分选适当封闭破碎分选空间，避免(bmin)臭气散发共四十九页堆肥(dufi)过程堆肥过程中, 蛋白质、氨基酸会因微生物的活动而进行脱羧作用(zuyng)和脱氨作用(zuyng), 这是堆肥过程中臭味产生的主要因素。脱羧作用(zuyng)在pH 值4 5 的条件下产生胺及含硫化合物; 在高pH 值条件下, 氨基酸脱氨生成NH3 和挥发性脂肪酸(V FA

4、)，硫化氢(H2S)溶于水呈酸性, 共四十九页pH 值越高溶解越多, 释放越少;NH3溶于水呈碱性, pH 值越低溶解越多, 释放越少。好气条件可产生(chnshng)较多的NH3, 而H2S 产生量较少;厌氧条件下则正相反。水分也是影响臭气产生的因素之一, 水分含量大, 通气受到影响, 发生厌氧酵解,V FA、H2S 及粪臭素等产生量增加, 恶臭增强。共四十九页和温度(wnd)有关-以猪粪为例猪粪堆肥的升温及高温期, pH 值较高, 脱氨作用占主导, 氮类物质被微生物分解为NH4+ N , NH4+ N的快速积累使pH 值进一步提高。 NH4+ N一部分被微生物进一步转化为NO3 -N 和生

5、物量态氮, 另一部分则在堆温达到50以上、pH 7 的环境中, 与其它大多数挥发性有机物一起以气态挥发。这不仅是堆肥恶臭产生的主要原因及形式, 而且也是堆肥氮类物质损失的主要形式之一。据报道, 这种形式的损失占铵态氮的10% 100% 。由于高pH 值会抑制脱羧作用, 并使脱羧作用所产生的硫化氢溶解(rngji)。因此, 猪粪堆肥过程中臭气的主要形式是氨气, 它主要产生在堆肥的高温期。共四十九页废 水生产中产生的废水，直接流淌，敞开式废水池，导致臭味散发。建议封闭，建设沼气池。沼液通过氧化(ynghu)塘，生长植物，植物新鲜植株捞取做堆肥。共四十九页3、堆肥中臭气的分子(fnz)组成硫化物、氨

6、类、低级脂肪(zhfng)胺、芳烃、羟基化合物、醇类、低级脂肪(zhfng)酸及吲哚等八类。其中氨气和硫化氢是主要的恶臭气体。共四十九页不同臭气(chu q)分子的臭味特点共四十九页低浓度的氨气, 对黏膜有刺激作用, 可引起结膜、上呼吸道黏膜充血、水肿； 高浓度 的氨气， 可引起呼吸道深部损伤。空气中如含 0.1%氨气就会迅速引起头疼晕眩等症状,吸入大量氨气会造成昏迷或死亡。氨气的产生原因一是由于畜禽粪便C/ N 值较低, 二是由于氧气充足时含N 有机化合物的分解, 使得(sh de)有机氮降解为NH 3 -N, 大部分NH3-N 无法被微生物同化而逸出产生恶臭。氨 气共四十九页硫化氢也是一种

7、主要的臭气化合物 , 其气体产生 难闻的恶臭（臭鸡蛋气味） 。厌氧条件下（如水分过多，使堆肥物质粒子(lz)之间充满水，有碍于通风，从而造成厌氧状态，不利于好氧微生物生长），厌氧细菌会将有机物分解为不彻底的氧化产物, 如含硫化合物(H2S、SO2 、硫醇类等)。硫化氢共四十九页堆肥(dufi)产臭气产生的实例共四十九页二、堆肥过程中恶臭气体(qt)的预防控制恶臭的首要方法是使堆肥过程充分高效地进行。这一目的的实现需要对堆肥结构、通气方式、外加物质等方面(fngmin)进行优化与控制。在堆肥过程中, 可以减少恶臭产生的主要方法有下面几种：共四十九页1、确保(qubo)好氧环境 使堆肥颗粒大小(d

8、xio)适中, 既确保氧气能从外界渗入, 防止厌氧环境的形成, 又保证堆肥内部达到最佳的温度。对于通气式堆肥系统, 肥料堆的高度一般2.7m。高温及时翻堆，避免氨气过度挥发。共四十九页2、适当(shdng)通风，且规律性地翻堆如果肥料太湿或者通风条件不适宜, 就会在厌氧过程中产生恶臭气体。因此, 要确保足够的氧气供应量, 为堆肥选择合理的通风率。通风量过低, 会形成厌氧的堆肥环境, 产生大量的恶臭物质。通风量过高, 尽管(jn gun)提高了供氧量, 使得恶臭物质产生量减少, 但由于风量大, 也可能导致恶臭物质的总散发量增大。共四十九页奥地利通风技术(jsh)颐奥特自动化系统集成（大连）有限公

9、司共四十九页有人对好氧堆肥反应器的三种通气模式进行了研究, 第一种是底部进气(jn q), 第二种是顶部抽气, 第三种和第一种相同, 但增加了进气(jn q)量并在釜顶设置了大型排气扇, 从而保持釜内的微弱负压。中试表明第三种方式控制臭气最有效。共四十九页3、尽量使堆肥(dufi)疏松、干燥如果有机物料进入堆肥厂时,已经厌氧并产生恶臭, 需将其尽快转为好氧状态。通常采取的措施为掺入粗糙、干燥的枝杈来增加进料的空隙使氧气渗入。另外, 也可根据原料(yunlio)混合程度的不同, 以及肥堆的空隙来进行不同频率的翻堆。秸秆（稻草）不粉碎，改变通气（常州谷润）。共四十九页4、在肥料(filio)堆中掺

10、入某些物质除臭菌对生活垃圾具有(jyu)明显的除臭效果, 可有效减少堆肥发酵过程中产生的恶臭。在堆肥初始物料中加入草木灰和碳, 在改善堆肥产物质量的同时降低恶臭的排放。调节C/N比例，增加碳源物质，使氨充分被微生物吸收。加入少量掩蔽剂，改变臭气的敏感度。共四十九页掩蔽(ynb)剂即用天然芳香油、香料等芳香物质掩蔽恶臭。对H2S 可用松叶油、香叶油、橙皮油等;对含氮的可用薄荷油、肉桂油等。其原理是用气味比恶臭物质更强烈的香气物质掩蔽恶臭的作用, 两者的气味混合, 相互抵消, 从而减轻或完全消除臭气(chu q)的刺激, 从而提高食欲。如用甘草、白术、苍术、茴香等饲喂肉猪, 使猪舍臭味降低。共四十

11、九页除臭微生物EM 微生物乳酸菌、光合细菌(xjn)、酵母菌、乙酸菌共四十九页2010年江苏省社会发展(fzhn)项目一种新型垃圾除臭微生物复合(fh)菌剂的开发，江苏省社会发展项目(BE2010708) 丹阳尚德生物科技有限公司/南京师范大学共四十九页共四十九页共四十九页共四十九页国内著名品牌“万洁芬”微生物源抗菌除臭剂“万洁芬”是由柠檬酸、苹果酸和乳酸(r sun)等生物有机酸以及乳酸(r sun)菌、酵母菌和光合菌等多种有益菌产生的生物酵素所组成的一种纯生物源的新型抗菌除臭剂。共四十九页微生物除臭法除臭原理： 微生物除臭基本上分为 3 个过程: 首先, 将部分臭气由气相转变为液相的传质过

12、程 ; 其次 , 溶于水中的臭气通过微生物的细胞(xbo)壁和细胞(xbo)膜被微生物吸收, 不溶于水的臭气先附着在微生物体外, 由微生物分泌的细胞(xbo)外酶分解为可溶性物质, 再渗入细胞(xbo); 第三, 是臭气进入细胞后, 在体内作为营养物质为微生物所分解、利用, 使臭气得以去除。共四十九页恶臭治理(zhl)的方法基本上是采用物理和化学和生物手段，或者是这几种方法的组合 。 一般认为物化方法具有能耗高，投资大，易产生二次污染等缺点。微生物除臭利用微生物的降解作用，把恶臭物质分解转化成CO2，H2O,N2，硫酸盐等无害物质。因此近年来生物法控制臭气技术的发展和应用越来越多。共四十九页

13、微生物除臭是多种微生物共同作用的结果。多种微生物共同作用更有利于吸收(xshu)、分解产生的 SO 2、H2 S、CH 4等具恶臭味的有害气体。同时, 这些微生物又可以产生无机酸, 形成不利于腐败微生物生活的酸性环境, 并从根本上降解分解时产生恶臭气体的物质。共四十九页场区边缘(binyun)栽培植物在厂区边缘，栽培桂花，香樟，法桐，种植薄荷等植物，通过植物吸收场区散发的臭气，同时利用植物自身的香味(xin wi)掩盖臭气。共四十九页三、恶臭气体(qt)的微生物去除共四十九页1、生物(shngw)过滤法生物过滤法是最早被研究和使用(shyng)的一种处理挥发性有机污染物和除臭的生物技术。192

14、3 年Bach 就曾利用土壤过滤床去除污水处理厂散发的含硫化氢等恶臭物质的气体。目前生物过滤器已经在各种各样的工业中被应用于处理恶臭物质和潜在的气体污染物。堆肥工业扩大了对生物过滤器的使用(shyng)范围, 这种技术越来越被重用。结构：载体+微生物。发酵好的有机肥，可以作为滤床。共四十九页2、生物(shngw)洗涤法生物洗涤装置通常由一个装有填料的洗涤器和一个具有活性污泥的生物反应器构成。在洗涤器内,气水逆流接触, 使废气中的污染物与填料表面的水接触, 被水吸收(xshu)而转入液相, 从而实现质量传递过程。如果污染物的浓度较低、水溶性较高, 则极易被水吸收(xshu),带入生物反应器。在生

15、物反应器内, 污染物通过活性污泥中微生物的氧化作用, 最终被去除, 这种技术适用于水溶性好的气体。共四十九页3、生物(shngw)滴滤法生物滴滤法被认为是介于生物过滤法和生物洗涤法之间的处理技术。生物滴滤器(填充塔型脱臭法)出现于20 世纪80 年代后期, 它具有装置合理、高效和占地面积少等优点。它的结构与生物过滤器相似,不同之处在于其顶部设有喷淋装置, 而且生物滴滤器所用的滤料通常(tngchng)由非有机质的惰性材料构成, 一般也不需要更换。废气中污染物的吸收和生物降解同时发生在一个反应装置内。共四十九页滴滤池内填充填料, 循环水不断喷洒在填料上, 填料表面(biomin)被微生物形成的生

16、物膜所覆盖。废气通过滴滤池时, 废气中的污染物被微生物降解。使用的填料主要作为生物膜的载体, 要求具有较好的布水布气的性能, 较高的空隙率, 并且在高负荷情况下不容易发生堵塞现象。滴滤器内的喷淋装置能够比较容易地控制滤料层内的湿度, 而且喷淋液中往往还添加微生物生长所需的营养物质( 如N、P 和S、K、Ca、Fe 等微量元素) 和pH 值缓冲剂。共四十九页4、曝气式生物(shngw)除臭法该方法是单一使用液相介质来去除恶臭物质的生物法, 它是1974 年日本福山等率先提出的, 与废水处理厂生物曝气类似, 只是用臭气代替空气(kngq)注入活性污泥曝气池中进行脱臭, 活性污泥经过3d 左右时间的

17、驯化后, 其中的微生物即可分解恶臭成分。这种方法适用各种不同不超过极限负荷量的恶臭气体, 可以处理各种不同的恶臭成分( H2S、胺类化合物、低级醇醛、低级脂肪酸等) , 其去除效率均可高达99.52%以上。它的处理效率受活性污泥浓度、曝气强度、溶解氧、营养盐的投加、pH 值等因素影响。一般活性污泥浓度控制在500010000mg/L 为宜。共四十九页5、组合式生物(shngw)脱臭方法由于堆肥过程恶臭组分及其性质的多样性, 加上各种处理措施都有其局限性, 因此单一的生物净化方法对臭气的净化性能往往不稳定, 在实际应用中通常需要同时采用两种以上方法, 并根据不同情况合理搭配, 才能有效(yuxi

18、o)处理不同堆肥过程产生的废气。共四十九页四、臭气的其它去除(q ch)方法共四十九页1、化学法堆肥料上撒过磷酸钙 1520g, 或是在堆肥料上撒一些高锰酸钾、过氧化氢或喷洒(pns)乙酸等具有除臭作用的化学物质。将4%的硫酸铜和适量的熟石灰均匀地撒在堆肥台地面上, 或用2%的乙酸均匀地喷洒(pns)堆肥地面, 每周1次, 均可起到除臭作用。共四十九页2、臭氧(chuyng)氧化法将堆肥中所产生的气体(qt)收集, 通入一装置中。将臭气与臭氧混合, 利用臭氧的强氧化性, 将臭气成分氧化去除。利用这种方法对硫化氢 、硫醇、胺类、醛类等有效。共四十九页3、活性炭吸附(xf)法用活性炭的吸附特性去除臭气成分 。由于 活性碳其特殊的精细多孔表面构造, 因而具有巨大的比表面积(6001500m 2/g) , 所以(suy)吸附能力比任何其他类型的吸附材料都要强。共四十九页原料来源不同，除臭要求不同，采取的措施有差别。根据情况(qngkung)，合理选用。共四十九页 谢 谢！共四十九页内容摘要堆