原位固氮剂在污泥堆肥过程中保氮机制

高温好氧堆肥技术虽然可有效处理有机固体废物，但常常会释放大量的氨气和造成氮素损失。本文以硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸镁+磷酸二氢钾（分别记为MgSO₄、KP和KPM处理组）为原位固氮剂，污泥和木屑为原料，进行高温好氧堆肥试验，研究以上原位固氮剂对污泥堆肥过程中的氨气挥发和氮素损失的影响。结果表明，硫酸镁（MgSO₄）对物料pH有显著的降低效应，添加硫酸镁使堆体高温期pH降低至8.17，低于硫酸镁+磷酸二氢钾（KPM）组（8.55）和对照（CK）组（8.90）。与CK相比，MgSO₄和KPM的NH₃累积释放量分别降低了34%和28%，反而KP组增加了35%。对比不同条件下XRD图谱可知，MgSO₄的固氮效应并不是由于MgNH₄PO₄·6H₂O的生成，而是由于其对pH的降低效应造成的。堆肥结束后，除了KP组，各处理条件下的种子发芽率值（germination index，GI）均不会对后续使用带来不利影响。     

不同类型的外加碳源对污泥堆肥过程氮素损失的影响

以城市污泥为研究对象,采用葡萄糖、蔗糖、秸秆粉及其混合物作为外加碳源,研究了不同类型的外加碳源对堆肥系统一次发酵周期内氨气挥发的影响。探讨了碳源的降解效率与堆肥系统氮素损失的作用关系。结果表明,与对照试验氨气挥发总量相比(3.05g/kg·ds),单独添加葡萄糖(2.46g/kg·ds)与蔗糖(2.17g/kg·ds)均能控制氨气的挥发,但单独使用秸秆粉没有显著效果(3.1g/kg·ds)。蔗糖与秸秆粉混合添加对高温期氨气挥发的控制效果最好(1.92g/kg·ds),堆肥系统中总氮损失由对照试验53.1%减少至27.7%;堆肥过程中氨气挥发与碳源的降解具有显著负相关性(R=-0.94,p0.005),秸秆粉与葡萄糖、蔗糖混合添加增强了微生物对有机碳的降解能力,促进无机氮的固定作用,减少了氮素的损失。     

污泥高温好氧发酵有机质降解动力学研究

采用30 L发酵反应装置模拟高温好氧环境,研究高温好氧发酵过程中污泥自身有机组分的降解动力学特征.结果表明,在高温发酵的前10 d,污泥中挥发性有机质含量、水溶性有机碳含量、氮素含量、二氧化碳产生速率、耗氧速率和氨气挥发速率的下降率分别达到25.5％、32％、33.3％、67.5％、64.3％、76％,但是在相同运行条件下高温发酵10 ～20 d过程中上述各指标的下降率却仅分别为3.6％、13.6％、3.1％、17.5％、17.9％、11.3％.试验证明污泥有机组分的生物降解速率存在显著差异,尽管其中大部分快速降解组分在高温条件下可在10 d左右得到生物转化,但慢速降解组分经过高温发酵20 d仍不能完成生物稳定化过程.     

不同类型的外加碳源对污泥堆肥过程氮素损失的影响

以城市污泥为研究对象,采用葡萄糖、蔗糖、秸秆粉及其混合物作为外加碳源,研究了不同类型的外加碳源对堆肥系统一次发酵周期内氨气挥发的影响.探讨了碳源的降解效率与堆肥系统氮素损失的作用关系.结果表明,与对照试验氨气挥发总量相比（3.05 g/kg·ds）,单独添加葡萄糖（2.46 g/kg·ds）与蔗糖（2.17 g/kg·ds）均能控制氨气的挥发,但单独使用秸秆粉没有显著效果（3.1 g/kg·ds）.蔗糖与秸秆粉混合添加对高温期氨气挥发的控制效果最好（1.92 g/kg·ds）,堆肥系统中总氮损失由对照试验53.1％减少至27.7％;堆肥过程中氨气挥发与碳源的降解具有显著负相关性（R=-0.94,p＜0.005）,秸秆粉与葡萄糖、蔗糖混合添加增强了微生物对有机碳的降解能力,促进无机氮的固定作用,减少了氮素的损失.