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堆肥中异味气体排放特征及其源物质转化特征

好氧堆肥是指在有氧条件下微生物将易降解的有机物分解后吸收转化成自身细胞物质，并将不易降解的有机物分解为无机物的过程。在这个过程中，有机质在满足微生物繁殖生长的同时，被分解为大量的温室气体和一些异味气体。其中，异味气体成分较为复杂，NH3、H2S 和挥发性有机化合物（VOCs）是异味气体中的成分。

NH3 由好氧堆肥产生，是堆肥过程中的异味气体。在研究猪粪堆肥时发现，NH3 主要在堆肥的升温期和高温期产生，特别是在高温期大量挥发。这是因为堆肥初期微生物的数量较少，依靠分解有机质不断繁殖生长，由于此时温度较低，升温期产生的 NH3大多溶于水形成 NH4+-N。随着温度升高，堆肥进入高温期，此时微生物的数量，能够快速分解有机质产生 NH3；而 NH4+-N 受高温挥发也会形成 NH3。

然而若此时温度过高，微生物会过度消耗有机质，在降低堆肥肥效的同时，导致大量异味气体排放[30]。研究发现，接种微生物可以提高牛粪堆肥的升温速率，有利于减少异味气体的排放时间。对污泥进行嗜热堆肥发现，10 d 后 60℃处理和 70℃处理的氮转化率分别为 14.7%和 15.6%，都明显高于 50℃的处理。

水分作为堆肥中微生物活性的决定性因素，主要参与堆肥过程中有机物的溶解、微生物的新陈代谢以及调节堆体温度。然而发现，堆肥中水分过高，不仅会引起堆体温度下降，而且过高的水分会阻碍堆料中氧气的扩散，使局部处于缺氧环境，引起厌氧发酵，从而导致大量 H2S 的产生。

碳素为微生物的活动提供能量，而氮素是微生物合成自身细胞的主要营养物质。堆肥原料的 C/N 过高，会降低微生物的活性，使堆肥时间变长，从而使异味气体的散发时间变长；堆肥原料的 C/N 过低，会使过量的氮转化为 NH3，导致异味气体产生量增加。张研究认为，C/N 在 25—30 时养分损失量少，异味气体排放量也少。通过调节物料配比，加速堆肥中有机质的降解，可以减少了 NH3的产生。

通风量是堆肥过程中不可或缺的因素，可以决定其为好氧堆肥或厌氧堆肥。适量的通风为微生物提供所需的氧气，的氧气浓度为 10%—18%。若通风量过小，微生物处于厌氧环境，有机质进行厌氧发酵就会产生恶臭。提高通气量可以减少厨房垃圾堆肥过程中挥发性含硫化合物的排放。对猪粪堆肥中 VOCs 进行研究时发现，通风速率会影响二甲二硫和二甲三硫的产生，通风速率为 0.1 m3·m-3·min-1。