[发明专利]一种堆肥挥发氨的回收利用方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于有机固体废物资源化利用领域，尤其涉及一种对低碳氮比有机废弃物料好氧堆肥过程中挥发出的氨气进行回收利用的新方法。本发明可以应用于禽畜粪便、生活垃圾及污水污泥好氧堆肥除臭及挥发氨的回收利用。

背景技术

好氧堆肥是有机固体废物资源化的主要方法，形成的堆肥产品富含腐殖质和一定的氮(N)、磷(P)、钾(K)，可作为良好的土壤调理剂和有机肥料。

但是，碳氮比(C/N)较低的有机物料如：鸡粪等禽畜粪便、污水污泥、厨余垃圾等在好氧堆肥过程中会有大量的氮损失，其中挥发的氨气(NH₃)占了总氮损失的46.8％～77.4％，氮是植物营养所需的最大量元素，氨大量挥发会直接导致堆肥产品中氮含量的降低，进而影响堆肥品质，降低其农业利用价值；同时，NH₃是酸雨的催化物质和堆肥中所排臭气的主要成分，大量的氨气挥发会给空气环境造成污染。因此，好氧堆肥中如何控制氨的挥发损失一直是国内外研究的热点。

目前控制氨的挥发主要有三种方式：一是添加高碳含量堆肥物料提高碳氮比；二是添加可抑制氨挥发的调理剂；三是利用吸附材料吸附释放的氨。过磷酸钙由于含有游离磷酸可与氨反应形成磷酸铵，作为调理剂在防治氨挥发方面具有较好的效果，且过磷酸钙在农业上是大量使用的化学磷肥，容易获得，加入后与堆肥的利用目的也比较一致，具有较强的实用性，但是过磷酸钙作为调理剂添加进原始堆肥物料需要与物料充分混合，混合不好则效果较差，对于大规模堆肥往往需要增加较大的人力或物力投入，同时，即使是充分混合仍不能完全抑制氨的挥发，因此如何利用过磷酸钙更有效的防治堆肥的氮损失是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是针对上述问题，提供一种新的利用过磷酸钙防治好氧堆肥氮损失的方法：将过磷酸钙作为吸收材料吸收固定氨，即不再作为添加剂与堆肥物料混合，而是至于堆肥物料之外，利用游离磷酸的吸收作用回收固定堆肥物料挥发出的气态形式的氨，吸收了氨的过磷酸钙还可以单独作为磷肥使用，同时其中的磷酸铵也可以作为有效的铵态氮肥。

本发明另一个目的是提供实现所述吸附回收法的系统。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种堆肥挥发氨的回收利用的新方法，是将过磷酸钙置于堆肥堆体之外，利用过磷酸钙异位吸收堆肥过程中挥发出的氨气并进行回收利用。

本发明通过大量实验研究，摸索出了过磷酸钙对好氧堆肥挥发氨的有效回收固定方法，根据好氧堆肥规模或方式的不同，回收方法不同。

小规模人工翻堆简易堆肥方式，可将过磷酸钙盛装于塑料编织袋等透气材料中，均匀的覆盖于堆体周围，完全包裹密封住堆体，过磷酸钙用量要大于堆体重量的10％，越多越好，以保证被截留的氨气都是由游离磷酸的吸收作用所致，比较稳定。

较大规模通风静堆好氧堆肥方式，首先将堆肥堆体至于相对密闭空间内，引出密闭空间空气，将所引出的空气通入装有过磷酸钙的吸收装置中进行回收；所使用的过磷酸钙的总重量为堆体重量的5～10％。

上述过磷酸钙指市场常见任何普通化学普钙磷肥。

上述堆肥为碳氮比低于25的有机废弃物堆肥物料。尤其是指鸡粪、猪粪、污水污泥或橱余垃圾等。

针对所述较大规模通风静堆好氧堆肥方式，本发明同时提供了一种堆肥挥发氨的回收利用的新方法的系统，包括鼓风装置、相对密闭的堆肥装置、装有过磷酸钙的吸收装置；所述相对密闭的堆肥装置的底部和顶部分别设有进风口和出风口，所述进风口通过通风管与鼓风装置相连接，所述出风口与过磷酸钙吸收装置底部的进气口相连接，所述过磷酸钙吸收装置顶部通过导气管将氨气去除后的空气排出。

装有过磷酸钙的吸收装置优选柱状吸附塔，吸附塔有效容积略大于盛装的过磷酸钙的体积，高径比大约为10左右。本发明采用鼓风机向装有堆肥的相对密闭容器中鼓风引出空气。

本发明的有益效果是：

目前对于大规模堆肥经常使用成熟堆肥物料或沸石等吸附材料防止氨气向大气挥发，主要是通过吸附作用固定氨气，吸附了氨的成熟堆肥物料在空气中存放时氨非常容易解吸下来再次挥发，而沸石等专用吸附材料则是氨吸附饱和后人为地将其解吸挥发，这两种方式下被吸附的氨都不能再作为氮肥有效地被利用的农业生产中。