研究：高温好氧堆肥可对猪粪除臭

随着规模化和集约化畜禽养殖业的不断发展，畜禽粪便产生NH3等恶臭气体，严重影响畜禽生长和人体健康。本研究以风化煤为物理除臭剂、亚硫酸氢钠为化学除臭剂、EM液为生物除臭剂，研究物理化学、物理生物、化学生物、生物物理化学综合除臭方法的除臭保氮效果，为减轻畜禽粪便对环境的危害及广泛使用提供技术支撑。 

一、材料与方法

1. 试验材料

堆肥原材料的理化性质见表1。

1.2  试验方案

1.2.1 室外试验

试验材料为养殖场干清粪的新鲜猪粪，将猪粪、稻壳、木屑3∶1∶1比例混合，使C/N比值为25∶1的比例堆放于室外水泥地上发酵，上面覆盖一层塑料膜。每个处理发酵原料为30 kg,每隔两天翻一次堆，发酵期含水率控制在60%～65%。调节pH为7.0～8.0，每天测试温度，堆肥第22天，采样测试臭气含量。

1.2.2 室内试验

分别将200 g堆肥物料置于500 mL广口瓶中，在瓶内置一盛有20 mL吸收液的铝盒（3个重复）,用双层塑料膜封口，50 ℃恒温培养。每3 d换1次NH3吸收液,并立即测定，直至30 d。

1.2.3 试验设计处理

1）物理—化学处理（WH）：发酵前预先混入10%～15%风化煤，发酵成熟后喷洒5%亚硫酸氢钠和3%甘油混合水溶液作除臭剂，半小时后测定。

2）物理—生物处理(WS) ：发酵前预先混入10%～15%风化煤，5%EM液，0.5 h后测定。

3）生物—化学处理(SH) ：在发酵有机物料中加入功能性菌剂5%EM液，在发酵腐熟温度冷却后喷洒5%亚硫酸氢钠和3%甘油混合水溶液作除臭剂，喷淋除臭剂0.5 h后测定。

4）物理-生物-化学处理(WSH)：发酵前预先混入10%～15%风化煤，5%EM液，在发酵腐熟温度冷却后喷洒5%亚硫酸氢钠和3%甘油混合水溶液作除臭剂，喷淋除臭0.5 h后测定。

5）对照处理(CK)：共5个处理，3次重复。

1.3 实验仪器

电子分析天平（万分之一），电子天平（百分之一），电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9146A型）,大型空气采样器（KC-6120型），广口瓶，铝盒，可见分光光度计（722型），凯氏定氮仪（B-324 BUCHI型）,样品打碎机（SF-170型）。

1.4 测定方法

有机质含量的测定：《NY/T 525-2002 有机肥料》；

全氮含量的测定：《NY/T 525-2002 有机肥料》；

全磷含量的测定：《NY/T 525-2002 有机肥料》；

在堆肥样品上方处采集气体，用大气采样器采集，稀硫酸吸收。钠氏试剂比色法测定室外试验NH3含量；

以硼酸吸收，酸滴定法测定室内NH3含量。

臭味指标采用六级分类法测定：

Ms 0：无臭味；Ms 1：勉强感到臭味；Ms 2：微弱的臭味；Ms 3：明显的臭味；Ms 4：很强的臭味；Ms 5：难以忍受的臭味。

1.5 堆肥腐熟度评价

堆肥过程中，温度控制的目标是使堆肥无害化和稳定化，温度的变化反映了堆体内微生物的变化和有机物料的转化。根据国家标准，堆体温度在55 ℃条件下保持3 d以上（或者50 ℃以上保持5～7 d），是杀灭堆料中所含的致命微生物，保证堆肥的卫生指标合格和堆肥腐熟的重要条件。如表2可以看出，WH、WS在55 ℃条件下保持3 d,SH在55 ℃条件下保持5 d，CK在55 ℃条件下保持7 d，WSH在50 ℃条件下保持5 d。在到第22天堆肥不再吸引蚊蝇，令人讨厌的臭味消失，出现白色或者灰色的斑点，堆肥产品呈现疏松的团粒结构，说明各堆肥都达到腐熟。

二、结果与分析

1.不同除臭方法的除臭效果

畜禽堆肥臭气的主要成分是NH3, NH3挥发量与粪便中其他致臭物质的挥发是相关的（r2=0.94）减少氨气的挥发，可以降低粪便的恶臭。由表3可以看出，室外堆肥试验第22天各处理氨气当天挥发量。WH、WS、SH、WSH各处理氨气挥发量均低于对照处理氨气挥发量，说明堆肥腐熟后各处理在堆肥过程中均有除臭效果。

由表4可以看出，室内试验各处理氨气挥发量随堆肥时间的延长呈先升后降变化趋势，WH、WS、WSH、CK处理在第10～12天NH3挥发量达到最大值，HS处理NH3挥发量在第13～15天达到最大值。方差分析和多重比较结果表明，WH、WSH处理NH3的累积挥发量极显著低于CK对照处理。整个堆肥过程中，WSH处理NH3累积挥发量最少，为83.95 mg。SH处理NH3累积挥发量最多，为206.71 mg。CK处理NH3累积挥发量为201.1，除SH处理外，NH3累积挥发量均比CK处理低。WSH处理NH3发量均比CK处理低。WSH处理NH3累积挥发量比CK处理低58.2%，WH处理NH3累积挥发量比CK处理低50.3%，WS处理NH3累积挥发量比CK处理低32.2%。

臭度为评价感官法，为除臭效果进行定性分析。由图1可以看出，各处理臭度随时间的延长呈先升后降变化趋势。WH、WS、WSH、CK处理臭度最大值出现在第10～12天，SH处理臭度最大值出现在第13～15天，与表4中NH3 挥发量最大值出现的时间基本一致。处理WH、WSH最早消除臭味，在第27天达到Ms0级，比CK提前了6 d。WS、SH处理在第30天达到了Ms0级，比CK处理提前了3 d。可见WH、WSH处理除臭效果最好。

2. 不同除臭方法的保氮效果

氮源是植物生成所必须的营养元素之一，是衡量肥料养分的一个重要指标。由表5可以看出，各处理总氮含量均比CK处理高，说明各处理均有一定的保氮作用，WH处理总氮含量最高，达到了21.18 g/kg,其次为WSH处理，为20.40 g/kg。CK处理总氮含量最低为18.15 g/kg。说明WH处理保氮效果最好。

三、总结

采用物理化学、物理生物、生物化学、物理生物化学处理，通过室外堆肥及室内模拟堆肥除臭保氮试验，测定室外堆肥第22天氨气挥发量、总氮含量，室内试验30 d氨气累计挥发量。所得结论如下：

1）WSH处理除臭效果最佳，NH3累积挥发量比CK处理低58.2％。其次为WH处理，NH3累积挥发量比CK处理低50.3％。WSH、WH两处理均比CK处理提前6 d消除臭味，有效地减少了臭味的产生。

2）WH处理堆肥后总氮含量最高，达到了21.18 g/kg,其次为WSH处理，堆肥后总氮含量为20.40 g/kg。均高于CK处理堆肥后的18.15 g/kg。说明，WSH、WH有较好的保氮效果。