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[科普中国]-堆肥过滤器

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释义

在整个堆肥过程中,因微生物的分解,会产生有味的气体。也就是通常所说的臭气。常见的臭味气体有氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等。为保护环境,需要对产生的臭气进行脱臭处理。去除臭气的方法有投加化学除臭剂、生物除臭、熟堆肥或沸石吸附过滤等。

在好氧堆肥时,可在堆肥表面覆盖熟堆肥,以防止臭气逸散。较为多用的除臭装置是堆肥过滤器。当臭气通过该装置,恶臭成分被堆肥(熟化后的)吸附,进而被其中的好氧微生物分解而脱臭,也可用特种土壤代替堆肥使用,这种过滤器叫土壤脱臭过滤器。2

堆肥臭气的产生与危害恶臭气体成分在好氧和厌氧条件下均可产生,但主要的臭气来自于厌氧过程。垃圾在堆放或堆肥过程中,在氧气足够时,垃圾中的有机成分如蛋白质等,在好氧细菌的作用下产生有刺激性的气体NH3等;在氧气不足时,厌氧细菌将有机物分解为不彻底的氧化产物如含硫的化合物H2S、SO2、硫醇类等和含氮的化合物如胺类、酰胺类等。不同的垃圾组分和不同的堆肥条件,对恶臭物质的发生量影响很大。

恶臭物质通常不会导致严重的健康问题,但会对人们产生心理上的影响,使人食欲不振、头昏脑胀、恶心、呕吐,还会使人的精神受到干扰。恶臭物质中的硫化氢、硫醇、胺类、氨等可直接对呼吸系统、内分泌系统、循环系统及神经系统产生危害,具有大气污染和有害气体污染的双重性。情况严重时,臭气还会使公众的自尊心受到伤害,使人们对垃圾处理设施投资失去信心,导致市场衰退,土地失去出租价值,税收下降,产值和销售额下降。如美国明尼苏达州和佛罗里达州的生活垃圾堆肥厂因恶臭被迫停产,并被要求设置恶臭的封闭、控制系统。

堆肥臭气的去除机理生物过滤法是最早被研究和使用的一种处理挥发性有机污染物和除臭的生物技术。1923年Bach就曾利用土壤过滤床去除污水处理厂散发的含硫化氢等恶臭物质的气体。生物过滤器已经在各种各样的工业中被应用于处理恶臭物质和潜在的气体污染物。堆肥工业扩大了对生物过滤器的使用范围,使得这种技术越来越被重视。由于生物过滤法具有投资低、效率高等优点,在国内外已被广泛推广,大批的研究者从不同方面对其开展了研究。3

堆肥臭气的处理即利用微生物将臭气中的有机污染物降解或转化为无害或低害类物质的过程。过滤器中的多孔填料表面覆盖有生物膜,废气流经填料床时,通过扩散过程,把污染成分传递到生物膜,并与膜内的微生物相接触而发生生物化学反应,污染物得到降解。在较佳操作条件下,污染物被降解为CO2、H2O和N2等,同时形成新的微生物,维持生物膜的新陈代谢。