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《沈阳建筑大学》 2015年
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猪粪堆肥化处理中硫化氢释放规律及处理工艺研究

于海娇  
【摘要】:畜禽粪便产量随着养殖业的发展持续大量产生,对我国生态环境已经造成了严重的破坏与污染,严重影响和制约畜禽养殖业的可持续发展。好氧生物堆肥处理是畜禽粪便无害化、安全化处理的一种有效手段。针对堆肥过程产生的主要恶臭气体硫化氢(H2S)的现象,本文研究了猪粪在堆肥过程中恶臭气体H2S的挥发特点和影响其挥发的相关因素,并把堆肥填料作为生物除臭的研究方向。利用以堆肥为填料的生物填料塔来去除H2S气体,不仅合理利用了猪粪的宝贵资源,同时去除了污染空气的H2S恶臭气体,为了得到较好的除臭效果,本研究从灭菌与未灭菌、含水率、填料高度和填料塔连续运行时间几个方面,优化堆肥填料的参数。研究结果如下:1.对间歇式强制通风静态密封高温堆肥进行研究,分析猪粪在高温好氧堆肥的过程中温度、pH、铵态氮以及种子发芽指数的变化,确定堆肥的腐熟程度,为猪粪堆肥H2S的后续处理提供理论依据。通过实验发现,猪粪在强制通风的静态高温好氧堆肥过程中,H2S的挥发集中在升温期和高温前期,两次堆肥在第4d达到第一个峰值,分别为65.58mg/m3和54.59 mg/m3,然后呈下降趋势,在第16d达到第二个峰值,分别为106.37 mg/m3和89.46 mg/m3,然后逐步下降。结合好氧堆肥腐熟度的指标的判断,认为控制臭气产生最佳时期为堆肥开始的前24d。2.分析堆肥过程中H2S与堆体pH、温度、氧气含量、含水率以及物料配比的变化曲线发现:H2S在高温阶段挥发量最大,pH越高,臭气挥发的越多,pH越低,臭气挥发的越少。氧气含量与硫化氢的释放量浓度之间有明显的关系,如果氧气不足或者过量,都会影响净化效率。与含水率含量变化密切相关,H2S气体的挥发随着含水率的增加而增多,最适合的含水率为45%~65%范围之间。不同物料配比的对比试验与H2S气体释放量浓度之间的关系不大。3.通过设计生物填料塔,以猪粪腐熟后的堆肥颗粒为填料,处理堆肥过程中产生的H2S气体,考察灭菌与未灭菌堆肥填料、不同含水率、不同停留时间、连续运行时间等因素对H2S的去除效果。试验结果表明:未灭菌的填料的去除效率一直稳定的维持在92%以上;45%含水率的填料经过在高负荷下保持很高的去除效率;系统运行300个小时填料仍维持80%左右的高效;在停留时间为40s的条件下处理H2S气体,可以延长填料使用的寿命,获得比较理想的处理效果;确定填料塔的系统运行时间为300h,可以通过倒置上下填料等方法使系统再次对H2S保持比较高并且稳定的去除效率。综上所述本次试验用生物填料塔处理堆肥过程中产生的H2S臭气的研究,具有良好的去除效率,这为我国在控制恶臭污染的问题上提出了一条有效的方法何治理途径。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X713;S141.4

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