污泥堆肥过程中主要性质及氮素转变.doc

604生态环境第17卷第2期（2008年3月）徐灵等：污泥堆肥过程中主要性质及氮素转变605生态环境200817(2):602-605http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentE-mail:[e-mail]基金项目：四川省教育厅重点实验室项目（2006ZD035）作者简介：徐灵（1982－）女硕士研究生方向为水污染控制。E-mail:[e-mail]收稿日期：2008-01-09污泥堆肥过程中主要性质及氮素转变徐灵王成端姚岚西南科技大学四川绵阳621010摘要：目前堆肥过程中氮素损失比较严重通常达到50％左右。针对这一问题文章以污泥和秸秆为原料进行了不同配比条件下高温好氧堆肥试验研究了堆肥过程中各主要性质及各种形态氮素的转化规律。结果表明堆肥有效实现了污泥无害化、减量化和资源化。在pH值和温度较高条件下的氨气大量挥发是堆肥过程氮素损失的重要途径且不同的物料配比会对氮素损失造成影响C/N比低的配比氮素损失较大。适当降低堆料温度、添加酸性物质以降低pH值等措施均可减少氮素损失。关键词：污泥；堆肥；氮素转变；氮素损失中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）02-0602-04表2堆肥试验方案Table2Thedesignofthecompostingexperiment堆体编号物料配比（质量比）通风方式A污泥∶秸秆＝2∶1强制通风B污泥∶秸秆＝3∶1强制通风C污泥∶秸秆＝4∶1强制通风D污泥∶秸秆＝3∶1强制通风＋人工翻堆注：强制通风供氧机制采用间歇式供氧每2h通风30min高温期结束后每3h通风20min人工翻堆在每次取样时进行。城市污泥是城市废水处理过程中产生的沉淀物质。从污水处理厂排出的剩余污泥除含有灰分外还有大量有机质、病菌、寄生虫及有毒物质如重金属常伴有恶臭气味。如将其任意堆放可造成二次污染[123]。同时污泥中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等植物需要的营养元素及植物所必须的各种微量元素能够改良土壤结构增加土壤肥力促进作物的生长。堆肥化可以有效地实现污泥稳定化、无害化、资源化。由于其工艺过程简单占地面积小投资少具有较好的经济、环境效益是一种很有发展前途的固体有机废物处理手段[4]。然而高温堆肥过程中普遍存在氮素损失的现象一般氮素损失率达到总氮量的30%~50%[5]污泥甚至可高达68％[6]不仅降低了堆肥产品品质而且会造成环境污染。因而如何控制堆肥中的氮素损失对减少资源浪费和环境污染都具有重要意义。发达国家在控制氮素损失减少氨气挥发方面采用多种方法也有大量研究成果。但这些研究成果主要用于畜禽粪便储存、运输或堆肥过程中而针对污泥堆肥过程中氮素损失的研究和控制较少。不同的堆肥原料会使堆肥具有特殊性因而如何控制堆肥中的氮素损失对减少资源浪费和环境污染都具有重要意义。探清堆肥过程氮素的变化规律是控制其损失的基础。本文通过污泥好氧堆肥试验研究堆肥过程中各理化性质和氮素转变规律为污泥堆肥的氮素调控提供理论支持。1试验材料与方法1.1堆肥原料堆肥原料为污泥和稻草秸秆试验所用污泥取自西南科技大学污水处理厂稻草秸秆购自学校附近农村并粉碎堆肥原料的具体理化性质如表1所示。表1堆肥原料的主要成分Table1Initialconditionsandcompositionofthecompostingmaterials原料含水率(%)pH值总氮(g·kg-1)C/N比污泥85.927.4561.118.79秸秆6.91未测定9.3047.091.2堆制装置与堆制方案反应堆为水泥砖混结构有效体积0.125m3底部设有PVC通风管采用离心通风机供氧实现了时间控制的通风自控并在堆体中心设置温度传感器。将污泥与粉碎后的秸秆分别按比例充分混合后均匀装入反应堆中试验设四个对比堆体物料配比如表2所示。1.3取样及分析每天早中晚各测一次堆体温度取其平均为当天温度。分别于堆肥过程的第1、3、6、10、14、18、22、26d