畜禽粪便堆肥过程中碳氮损失及温室气体排放综述

摘要

堆肥是畜禽粪便资源化利用的重要技术,但堆肥过程中碳氮损失会降低产品的农用价值并造成温室气体排放.堆肥过程中的污染气体排放受多种因素影响,本文综述了堆肥原料类型、辅料类型、初始C/N、含水率和通风速率对畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体(CH4、NH3、N2O)排放的影响.结果发现:48.7％的C和27.7％的N在堆肥过程中损失,其中CH4-C损失平均占初始总碳的0.5％,NH3-N和N2O-N损失分别占初始总氮的18.9％和1.1％.不同种类粪便堆肥碳氮损失差异明显,猪粪和鸡粪堆肥的温室气体排放量高于牛粪和羊粪.选择富含C的辅料与畜禽粪便联合堆肥均可促进有机物降解,其中以稻草或锯末为辅料时的温室气体排放量较低.初始C/N对堆肥过程N损失影响较大,总氮、NH3和N2O的损失均随C/N的增加而降低,其中C/N为20～25时最适宜N素保留.初始含水率显著影响CH4和N2O的排放,其排放量随含水率的增加呈显著上升趋势,以含水率为60％～65％最为适宜.通风速率(以堆肥干基计)为0.1～0.2 L·kg-1·min-1时,CH4排放和总碳损失较低;通风速率为0.1～0.3 L·kg-1·min-1时,N2O、NH3和总氮损失较低.因此,为降低畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体排放量,建议采用的工艺参数为:通风速率0.1～0.3 L·kg-1·min-1、含水率60％～65％、C/N为20～25.