密闭反应器堆肥技术氨减排潜力研究

堆肥是将粪尿肥料化处理循环利用于土壤的重要技术, 但堆肥过程中约有50%的氮素以氨气形态挥发, 不仅降低了堆肥产品的养分价值, 更诱发了雾霾天气发生, 严重污染大气环境。因此, 减少堆肥过程的氨排放对于提高有机肥品质、降低堆肥过程产生的环境影响具有重要意义。针对实际生产中不同堆肥技术氨排放量不明, 氨减排潜力及经济效益缺乏的问题, 本研究通过生产规模试验, 定量分析了条垛式堆肥和密闭反应器堆肥过程中的氨排放量、氨回收效率及其影响因素, 并对不同堆肥技术进行了经济效益分析。结果表明, 与条垛式堆肥相比, 密闭反应器堆肥可减少氨挥发61.1% (P<0.01), 结合氨气洗涤回收技术(洗气塔)可实现82.3% (P<0.01)的氨减排; 氨气回收效率随吸收时间显著降低, 吸收液温度和铵根离子浓度是影响氨回收效率的关键因素。密闭反应器堆肥技术粪便处理成本(116.9元∙t–1)高于传统条垛式堆肥处理成本(87.4元∙t–1); 然而, 以条垛式堆肥为对照, 密闭反应器堆肥及反应器结合洗气塔技术每减少1 kg氨气的成本为22.0元和16.5元, 低于欧盟氨减排成本。综上所述, 密闭反应器堆肥可显著降低堆肥过程中的氨挥发, 与洗气塔结合使用可将堆肥过程中排放的大部分氨气进行回收, 是一种高效、可行且具有较大氨减排潜力的堆肥技术。