[发明专利]一种降低污泥蚯蚓堆肥强温室气体N2O排放的方法

说明书

本发明公开了一种降低污泥蚯蚓堆肥强温室气体N₂O排放的方法，该方法包含：步骤1，设置缓冲层，向其中投加蚯蚓，其中，该缓冲层的基质为发酵腐熟的禽畜粪便，其电导率低于5.0mS/cm；步骤2，在缓冲层上设置具有若干通孔的隔离网；步骤3，在隔离网上投加污泥，作为反应区；蚯蚓能经通孔在缓冲层与反应区之间移动。本发明通过调节污泥蚯蚓堆肥中的碳氮比、含水率和蚯蚓密度等参数，在实现污泥稳定化和资源化的同时，大幅度地降低了污泥蚯蚓堆肥过程中的温室气体排放量。本发明方法高效低耗、生态环保、运行成本低廉，实现强温室气体N₂O的减排，对于降低中小城镇污水处理厂污泥处置过程中的二次污染具有实际应用价值。

技术领域

本发明属于环境保护领域，涉及污泥蚯蚓堆肥中的二次污染问题，具体涉及一种降低污泥蚯蚓堆肥强温室气体N₂O排放的方法。

背景技术

随着我国经济社会的持续快速发展，污水处理能力不断提高，污泥产量也急剧增加。截止2016年，全国的剩余污泥年产量已达到3000万吨。堆肥是处理污泥并使之资源化的一项重要技术。

通过堆肥处理，污泥中有机质分解后形成的速效养分更利于植物吸收，同时产生的腐殖质还能改良土壤。蚯蚓堆肥依靠蚯蚓与微生物之间的协同作用对有机物进行分解，并形成以蚓粪为主的有机肥料。与好氧堆肥相比，蚯蚓堆肥基建费用少、运行能耗低、管理方便，这些优点使得蚯蚓堆肥在我国中小城镇地区等小型污水厂剩余污泥的生态处理过程中具有巨大的应用前景。

由于全球温室效应的加剧，各类废弃物处理过程中温室气体的排放逐渐引起人们的关注。通常情况下，好氧堆肥中0～10％的氮素以N₂O的形式损失。作为一种重要的温室效应气体，N₂O单分子增温潜势为CO₂的296倍，对全球气候的增温效应显著。此外，N₂O的排放还会引起堆肥物料氮素损失，当堆肥过程控制不当时，N₂O的排放量甚至会超过氨气，成为主要的氮素损失形式，导致堆肥产品肥效降低。有研究表明，在禽畜粪便以及蔬菜废弃物的蚯蚓堆肥过程中，亦有一定的N₂O排放通量。而大量基于农田和森林生态系统的研究则显示，蚯蚓活动与N₂O排放密切相关，是土壤温室气体代谢过程中不容忽视的功能种群。

因此，针对性地提出N₂O的减排措施，进一步优化污泥蚯蚓堆肥的工艺性能，扩大其应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效减少污泥蚯蚓堆肥过程中强温室气体N₂O排放的方法，以达到降低污泥蚯蚓处置过程中二次污染的目的。

本发明公开了一种降低污泥蚯蚓堆肥强温室气体N₂O排放的方法，该方法包含：

步骤1，设置缓冲层，向其中投加蚯蚓，其中，该缓冲层的基质为发酵腐熟的禽畜粪便，其电导率低于5.0mS/cm；

步骤2，在缓冲层上设置具有若干通孔的隔离网；

步骤3，在隔离网上投加污泥，作为反应区；

其中，蚯蚓能经所述通孔在缓冲层与反应区之间移动。

较佳地，所述的禽畜粪便选择牛粪、猪粪、羊粪、鸡鸭鹅粪等中的任意一种或任意多种的组合。

较佳地，步骤1中，所述的蚯蚓为体重0.3～0.6g/条。

较佳地，步骤1中，蚯蚓的投加密度为1.2～2.0kg/m²。

较佳地，所述通孔的孔径为0.3～0.6厘米。

较佳地，步骤3中，投加的污泥为调理后的污泥，其中，污泥调理方法为，采用农业废弃物与污泥混合，调节污泥的碳氮比至20:1～30:1，含水率为70～75％。