发酵堆肥臭气的产生与处理方法

堆肥过程中常伴随着臭气、灰尘、虫卵的生长，这些致臭气体随着水蒸气和二氧化碳一起排出，污染堆肥场周围空气和周边环境，吸引苍蝇及鼠类等，传染疾病。毫无疑问，臭气控制在堆肥生产中是一个十分重要的问题，在堆肥场设计时，很有必要对臭气进行专门设计，防止二次污染。

一、臭气发生特征

堆肥过长中产生大量恶臭物质的原因是，在厌氧条件下，可产生低级脂肪酸和硫化物。低级脂肪酸和硫化物的臭气阈值低（感受到臭气的最低浓度，恶臭物质的这一数值越低，恶臭越强），少量生成即可产生恶臭。因此堆肥化条件中最为重要的是确保好气性条件，特别留意水分调节和通气，尽量抑制恶臭的发生。

堆肥化开始，原料温度尚未大幅上升时，硫化物等恶臭较强，随着原料温度的上升，氨气增加。堆肥化处理设施中的臭气浓度比畜舍高，氨浓度有时可达到数千毫升/立方米。

此外，堆积-翻堆型堆肥与强制通气型堆肥相比，在臭气的发生量和发生模式方面有很大差异。堆积-翻堆型堆肥在翻堆时产生恶臭显著，其他时间产生的恶臭较少。强制通风型堆肥随温度上升，氨浓度在通气期间保持较高，在选择除臭工艺时，须选择能够去除这种高浓度氨气的工艺。

研究表明，堆肥过程中产生的重要潜在臭味物质主要有脂肪酸、胺类、芳香族、无机硫、有机硫、萜烯、氨气、酮类及醛类等。

二、臭气处理方法

目前堆肥臭气的控制主要使用以下几种措施：（1）堆肥过程优化控制技术；（2）分析调查臭气产生的来源；（3）臭气的收集；（4）臭气的处理；（5）残留臭气的有效稀释扩散。

堆肥过程的优化控制技术包括制定合适的堆肥物料混合比，调节碳氮比；保持堆肥混合物料合理的孔隙度以保障通气；抑制堆体中产生厌氧发酵的条件，使堆肥微生物代谢充分；在堆肥起始物料中添加生石灰调节堆体pH值以降低臭气排放。堆肥的过程控制十分重要，但不能达到直接排放的要求，故对臭气进行处理必不可少。目前臭气处理的方法主要有物理吸附、化学洗涤、生物过滤以及基于热化学原理的热处理等。

表 不同除臭方法及其优缺点

序号	方法	原理	优点	缺点
1	水洗法	使臭气溶解于水中，一定量水溶解的臭气成分量有界限	适合易溶于水的臭气	水和气体需要良好的接触，并需要大量的水，还必须有处理后的排水对策。
2	燃烧法	高温燃烧法	将臭气在700-800℃的温度条件下维持0.3-0.5秒，使其氧化分解	具有良好的效果。在臭气浓度高时采用较为有利。	化学染料的消耗量大
低温燃烧法	利用催化剂（铂、钯等）使臭气在250-350℃的温度条件下氧化分解	在臭气浓度高时采用较为有利。低温装置简单，节省所需燃料。	催化剂昂贵
3	吸附法	用活性炭、硅胶、活性黏土、锯末、木屑等吸附、除去臭气成分	适用于浓度较低的臭气	在吸附一定量的臭气成分后失效。再生利用的成本高或难以再生利用。
4	药液处理法	酸液（稀硫酸、木醋）、碱液（氢氧化钠）与臭气在催化剂的作用下发生化学反应去除臭气。	适用于脂肪酸、胺类等易溶于水的臭气成分。	需要后续废液处理对策，药品费增加成本。
5	生物除臭法	堆肥除臭法	在发酵料中通入臭气，在微生物的作用下使臭气成分消失。	运转成本比其他方式低，适用于低浓度的臭气。	不适用发酵材料水分高、通气性不良的情况。微生物的作用比土壤、石棉条件低。
土壤/石棉除臭法	将臭气通过火山灰土壤、石棉等除臭材料，利用微生物作用实现无臭化。	运转成本比其他方式低。在设备确保适当规模时，可实现高性能除臭	不适用于高温气体。设备面积规模大，石棉除臭的面积是土壤的1/3-1/5。
活性污泥除臭法	使臭气与活性污泥接触，利用污泥中的微生物作用实现无臭化。	低浓度、高浓度的臭气均适用。残留污泥特有的臭味。	在利用曝气槽时，不适于高浓度气体。需要活性污泥净化设备，需要处理后的污泥处理措施。
6	空气稀释法	将臭气用大量无臭空气稀释，使其浓度降低到人类嗅觉无法感知。	适用于比较低浓度的臭气。	需要大量的无臭空气，在现实中比较困难。
7	屏蔽法	在臭气中混入芳香成分，使人类的嗅觉感觉芳香。	适用于比较低浓度的臭气。	畜牧业中需要大量的芳香成分物质，运转成本高。
8	臭氧氧化法	利用臭氧对臭气氧化分解实现无臭化。	臭氧的气味还具有屏蔽效果。对含硫臭气成分有效。	受臭氧浓度影响，有导向呼吸性疾病的危险。

   三、堆肥臭气设施设计

堆肥设施运行过程中，仅靠抑制方法是无法满足环境目标的，因为除臭系统成为堆肥设施的必要组成部分。除臭系统由除臭设施和臭气收集系统构成。

1. 除臭系统

在建设堆肥化设施时，恶臭对策是不可或缺的，应配套设置除臭设备。除臭设备引进时，应选择满足除臭效果好、具有持续除臭功能、运行成本低等条件的除臭设备。目前常用的除臭方法是生物除臭法，即在有氧条件下，利用好氧微生物的代谢活动将臭味气体转化成无味或较少气味气体。

生物滤池法是一种空气污染控制机制，它使用生物活性介质来吸收/吸附气流中的化合物，并保留其以进行后续的生物氧化。生物滤池的过滤介质一般选用具有良好结构稳定性和透气性能的木屑、树皮及树叶堆肥组成，并喷洒专门除臭功能的微生物菌剂。

生物滤池整体技术流程为，在发酵车间内设置臭气收集系统，采用离心风机将堆肥在发酵过程产生的臭气抽出来集中处理。首先通入水喷淋段，使之与喷淋水逆向接触，用水将气体中的有害成份洗涤下来并对气体进行增湿，洗涤水可回收用于发酵和生产过程的原料补充用水；然后气体通过多管系统进入生物滤池过滤段，穿过过滤介质时，介质中的生物吸附并降解剩余的有害成份。通过这样处理恶臭气体中的主要成分NH3、H2S的去除率均可达到98%以上。

2. 收集系统

设计中气体收集采用集气罩集气。气体收集管道系统从总体布局考虑进行配置，各个车间分散布置独立系统，管道顺直布置，采用矩形管道明装以便检修。