污泥/猪粪堆肥及其农田利用全过程的温室气体与氨气排放特征研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 钟佳 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2013-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 魏源送 |
| 关键词 | 污泥/猪粪 堆肥 农田利用 温室气体 氨气 sewage sludge/swine manure composting land application greenhouse gas ammonia |
| 其他题名 | Emission characteristics of greenhouse gas and ammonia from the full process of sludge/swine manure composting and land application of the compost |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 污泥/畜禽粪便的处理处置过程是温室气体（Greenhouse Gas, GHG）和氨气（NH3）的重要排放源之一。堆肥及其土地利用是我国污泥/畜禽粪便处理与资源化的主要发展方向，但我国极端缺乏该全过程的温室气体（CH4，N2O）和氨气排放基础数据，难以满足温室气体和污染气体减排的需求。我国废弃物处理处置温室气体排放清单仍采用IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）缺省值，存在极大的不确定性。因此，本研究以污泥和猪粪为研究对象，选择我国 北方典型区域，通过原位观测和生命周期评价，首次开展有机固体废弃物堆肥及其农田利用全过程的温室气体和氨气排放特征研究，同时估算全过程的温室气体排放因子，以期为我国有机固体废弃物处理处置过程的温室气体和污染气体减排提供基础数据。主要结论如下： （1）明确了污泥堆肥及其农田利用全过程在不同季节的温室气体和氨气排放特征。其中堆肥过程，夏季机械翻堆条垛（Turning Windrow, TW）工艺的温室气体和氨气累积排放量均大于强制通风+机械翻堆条垛（Aerated Turning Pile,ATP），CH4 是主要的温室气体贡献源，NH3 是主要的TN 素损失源。冬季TW 和ATP 污泥堆肥工艺的GHG 平均排放通量显著高于夏季，NH3 平均排放通量显著低于夏季，但冬季污泥堆肥效果不理想。施用污泥堆肥品的温室蔬菜种植过程中，与对照组相比，NH3 和N2O 排放的净损失为污泥堆肥品TN 含量的7.22%和0.524%，且N2O 排放通量受土壤温度、温室气温和地表温度影响大。 （2）明确了猪粪露天条垛堆肥及其农田利用全过程的温室气体和氨气排放特征。堆肥过程中82.57 % 、96.5 %和49.36%的CH4、N2O 和NH3 累积排放量均来自后腐熟期。温室蔬菜种植过程中，与对照组相比，CH4 排放的净损失为猪粪堆肥品TC 的0.02%，N2O 和NH3 净排放为0。 （3）污泥堆肥及其农田利用全过程的生命周期分析结果表明，GHG 排放主要来自农田利用（45.88%）和供电（42.04%），GHG 气体种类以N2O 和化石燃料CO2 为主；全生命周期过程的温室气体排放因子分别为328.41 kg CO2eq/tDS； （4）猪粪堆肥及其农田利用全过程的生命周期分析结果表明，GHG 排放主要来自堆肥过程（48.23%），以CH4 为主；全生命周期过程的温室气体排放因子为237.46 kg CO2eq/tDS；Monte-Carlo 不确定性分析结果表明，现场观测得到的猪粪堆肥及其农田利用全过程的GHG 排放因子低于该情景下平均排放值（300.28 kg CO2eq /t DS±12.9%RSD）。情景分析结果表明，北京市2015 年、2020年猪粪堆肥及其农田利用全过程的GHG 排放将在2011 年基础上分别增长20.84%和49.82%。并且运行成本分析表明，在政府补贴的情况下，猪粪堆肥产品的市场潜力受化肥价格的影响，存在较大发展潜力。 |
| 公开日期 | 2014-09-18 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7687]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_水污染控制实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 钟佳. 污泥/猪粪堆肥及其农田利用全过程的温室气体与氨气排放特征研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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