本发明属于循环农业中的废物再利用和环境污染控制技术领域，涉及一种畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法。
背景技术：
随着人民生活水平的日益提高和对高品质饮用水、肉蛋等物资需求的增长，催速了规模化畜禽养殖业和污水处理行业的高速发展，从而产生了大量的畜禽粪便和污泥等有机固体废弃物。由于畜禽粪便和污泥的产生量巨大，难以在短时间内快速消纳或妥善处理，因此以随意的自然堆放较为常见。在其乱堆乱放等自然堆放过程中，这些富含氮磷钾和有机质有机废物，会逐渐自然降解并释放出自身所含的病原菌、蛔虫卵等，大量滋生蚊蝇、有害细菌和病原菌并传播疾病，同时会大量产生含氨气和硫化氢在内的恶臭气体，会对动物和人的呼吸系统、神经系统、循环系统、内分泌系统产生强烈的刺激作用甚至引发疾病，例如短时间内产生厌恶感、恶心、呕吐等症状，长时间内会导致视觉模糊、嗅觉失灵、内分泌失调及心血管疾病等严重病症。畜禽粪便和污泥等有机固体废弃物产生的恶臭污染是全球所面临的重大环境问题之一，直接影响到畜禽养殖、污水处理和有机肥产业的生存和发展。
目前，对于畜禽粪便和污泥等有机固体废弃物可以采用填埋法或焚烧法进行处理，以减少其在自然界的堆放量。但填埋法占地面积较大，而且存在填埋场渗滤液难以处置的问题，同时在有机废物的填埋中会长期释放大量的甲烷、氨气和硫化氢等有害气体等问题；且焚烧法对于含水率较低的有机固体废物处理很有效，而对于畜禽粪便和污泥等高含水率有机固体废弃物的处理则存在能耗大、废气处理难等缺点。堆肥法，被认为是一种经济可行的生物处理措施，尤其对畜禽粪便和污泥等高含水率有机固体废弃物更为有效，具有经济可行、操作相对简单、无害化程度较高的特点，且可以资源化利用畜禽粪便和污泥中的氮磷钾和有机质等养分。堆肥法，分为厌氧发酵堆肥技术和好氧发酵堆肥技术，主要由于厌氧发酵堆肥技术存在处理效率较低、周期较长的缺陷，目前常见的工程堆肥以好氧发酵堆肥技术为主。
采用好氧发酵堆肥技术将畜禽粪便和污泥等易降解有机废物通过微生物的作用转化为有机肥，能减少农业生产中化肥的使用量，最大程度的发挥土壤中有益微生物的活性，提供土壤营养成分的供给，在培肥土壤的同时降低粮食生产的成本。在将畜禽粪便和污泥等易降解有机废物通过好氧发酵技术制备成有机肥的过程中，含氮和硫的有机物会快速分解，释放出含氨气和硫化氢在内的臭味气体，从而导致堆肥的氮素和硫素损失。在堆肥过程中，氨气挥发引起的总氮损失约占37％～75％。堆肥过程中严重臭气的释放，会引起氮硫养分损失，污染大气环境，降低堆肥产品的品质，并增加有机肥生产成本。为保护环境、控制堆肥臭气释放，在工程上可采用密封堆肥发酵设备生产，并通过通风管道将臭气抽引至末端进行针对性的净化处理，但是该措施投资较大，工艺复杂，操作繁琐，运营和维护成本较高，废物处理量较小，不利于技术的普及推广。此后，科学家在堆肥过程中发现，也可以从调节堆肥物料的组成和改进堆肥工艺等方面进行堆肥过程中臭气控制，但该类措施常会导致堆肥的相关工艺环节变得较为复杂，其对从业人员的专业知识和技能要求也相应增加，也存在推广普及较难的问题，且受限于堆肥物料的来源多样性，常使这些措施在堆肥过程中存在除臭效果不一致的问题。为了在工程堆肥实践中，获得良好的堆肥臭气控制效果，科研工作者经过大量的工程堆肥实践发现，也可以采用操作简便的原位臭气稳定化技术措施来达到减少堆肥过程中臭气的排放的目的，即直接在堆肥物料中添加大量的堆肥臭气原位稳定化材料，例如固氮菌剂、生物炭、磷酸钙、明矾、硫酸镁、氯化铁、氯化铝等物质，能显著减少堆肥过程中氨气的挥发，并使氮素损失降低10％～59％。但在工程实践中也发现，所涉及的固氮菌剂制备较为困难，应用成本较高，且受限于固氮菌功能的专一性，其对硫化氢等臭气的去除效果不理想。此外，涉及的生物炭、沸石、磷酸钙等固体材料，虽对氨气具有较好的吸收能力，但均对硫化氢气体的吸收能力则相对较弱，并且生物炭对气体的吸收性能常受限于其原料来源和热解制备温度，目前尚未形成统一化的标准商品，导致其难以在工程中推广应用；而对商品磷酸钙而言，其中常含有较多的重金属镉砷铅等，其大量使用会具有进一步造成有机肥重金属超标和农田土壤重金属污染的风险。另外，明矾、硫酸镁、氯化铝等商品化学物质，对氨气具有良好的吸收能力，氯化铁甚至可以同时吸收氨气和硫化氢，但这些化学物质在和堆肥物料混合后，会迅速溶解并释放出伴随离子，从而会导致堆肥的电导率显著增加(使堆肥产品的水溶性盐分含量增高，具有土壤盐渍化风险)；为减少后切盐渍化风险，若在堆肥中减小明矾、硫酸镁或氯化铝等添加材料的使用量，则难以获得较好的臭气去除效果。目前，有机固体废弃物堆肥处理过程产生的恶臭污染，仍是全球所面临的重大环境问题之一。
由此可见，结合工程中堆肥过程的实际需求，从促进畜禽粪便和污泥等易降解有机废物的资源化利用和高效无害化处理较角度来讲，为切实解决堆肥过程中除臭效果不理想的技术问题，仍需进一步研发堆肥除臭材料和应用技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，旨在弥补现有畜禽粪便和污泥堆肥除臭方法效果不好、甚至存在引起二次污染的危险的问题，该方法能减少畜禽粪便和污泥堆肥过程中氨气和硫化氢气体的释放，能同时促进堆肥储氮保硫降盐，提升有机肥品质，具有费用低、效果好、可操作性强、不引起二次污染、美化环境，可大面积推广应用的特点。
本发明提供的畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，包括以下步骤：
s101、将斜发沸石或丝光沸石与可溶性铁盐溶液按用量比为1g：0.5-1ml混合，在70～80℃下持续搅拌1～2h，并在搅拌过程中加入与可溶性铁盐溶液等量的氢氧化钠溶液，静置，过滤，滤渣洗涤后于500～600℃灼烧1～2h，得到的固体物冷却至室温，淋洗至中性，再依次干燥、粉碎，即得铁强化沸石；
所述可溶性铁盐溶液的浓度为0.1～0.15mol/l；所述氢氧化钠溶液的浓度为3mol/l；
s102、以堆肥物料的干质量计，向堆肥物料中加入0.2％～0.5％的硫磺粉，进行好氧发酵，并在发酵过程中加入不超过4％的所述铁强化沸石；
s103、向s102中发酵好的物料中喷淋浓度为5～10g/l的磷酸氢二钾溶液，再在物料堆体表面撒入13x型沸石粉末，继续好氧发酵10～15天；
以堆肥物料的干质量计，磷酸氢二钾溶液的总用量≦5％，13x型沸石粉末的总用量≦4％；
s104、在好氧发酵结束前3～5d，以堆肥物料的干质量计，向堆体中加入0.1～0.3％的碳酸钙，继续发酵至发酵周期结束，收集发酵物料。
优选地，s101中，所述氢氧化钠溶液的加入时间小于10min。
优选地，所述斜发沸石、所述丝光沸石、所述13x型沸石、所述碳酸钙及所述硫磺粉的粒径均小于0.15mm。
优选地，在好氧发酵过程中对物料进行多次翻堆，并在每次翻堆时以堆肥物料的干质量计，所述铁强化沸石的加入量为1％～2％，所述磷酸氢二钾溶液的喷淋量不超过2％，所述13x型沸石粉末的撒入量为1～2％。
优选地，s102中好氧发酵前调节堆肥物料的含水率为50％～65％、碳氮比为1:30～35。
优选地，整个好氧发酵的周期为28～40天。
优选地，所述堆肥物料是指畜禽粪便、秸秆或满足农用污泥要求的污水处理厂产生的脱水污泥中的一种或多种混合物。
本发明还提供一种有机肥，其包括上述任一项方法制备得到的发酵物料经再次发酵后的产物。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、将制备的铁强化沸石材料与硫磺粉、磷酸氢二钾溶液、13x型沸石粉末及碳酸钙按照顺序配合使用，利用堆肥过程中铁强化沸石材料生物转化过程所产生的酸性物质去吸收堆肥物料发酵产生的氨气和硫化氢气体，使其形成较为稳定的铵根离子和硫酸根离子并保留在堆肥物料中；利用硫磺粉可进一步补充吸收氨气和硫化氢及挥发性脂肪酸类物质，进一步减少堆肥臭气向堆体外界大气中释放；利用磷酸氢二钾溶液可促进铵根离子的稳定化，并促进含氮和含磷养分的原位稳定储存；在堆肥中加入13x型沸石粉末，能进一步减少氨气、硫化氢及挥发性脂肪酸类物质向堆体外界大气中的释放，并调节堆体物料ph和促进氮素磷素原位储留；再通过向堆肥中加入碳酸钙，可达到进一步促进硫磷固定并储存在堆肥中的目的；
2、本发明所采用的材料原料为硫磺粉、氢氧化钠、可溶性铁盐、磷酸氢二钾和碳酸钙，均为固体物质，便于运输和储藏，方便操作，市场容易购买获得且价格低廉，这为降低堆肥臭气的释放提供了方便使用的材料；
3、本发明所采用的斜发沸石、丝光沸石和13x型沸石，是一种含水的碱或碱土金属铝硅酸盐的天然矿物，具有独特的孔结构，且表面活性高、耐酸、热稳定性佳，其自然界储量丰富，是全世界已发现的40多种天然沸石中最常见沸石类型，成本低廉；
4、本发明相比于传统的好氧堆肥技术，具有更好的臭气去除和储氮保硫效果，且具有费用低、效果好、可操作性强、不引起二次污染、美化环境、促进畜禽粪便资源化利用等优点，可大面积推广应用。
附图说明
图1是丝光沸石与铁强化沸石的扫描电镜图；
图2是丝光沸石与铁强化沸石的x射线衍射图；
图3是各处理组在堆肥过程的温度变化曲线图；
图4是各处理组在堆肥过程的ph变化曲线图；
图5是各处理组在堆肥过程的电导率(ec)变化曲线图；
图6是各处理组在堆肥过程的铵氮浓度变化曲线图；
图7是各处理组在堆肥过程的氨气浓度变化曲线图；
图8是各处理组在堆肥过程的硫化氢浓度变化曲线图；
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细描述，这些实施例用于理解而不是限制本发明的保护范围。
实施例1
一种畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭的方法，包括以下步骤：
s101、臭气吸收材料的制备：
先将购自于北京安吉屋科技有限公司的2～4mm的斜发沸石研磨成粒径小于0.15mm的颗粒粉，再将100g斜发沸石粉和50ml浓度为0.1mol/l的氯化铁溶液混合，在70～80℃下持续搅拌1～2h，并在搅拌的情况下逐滴加入3mol/l的氢氧化钠溶液100ml，在10min内加完，以便快速形成无定型铁(氢)氧化物微小颗粒，增加表面积；
待氢氧化钠溶液加完后，静置6h，过滤并收集固体，用60ml去离子水淋洗固体3～4次，将固体装入瓷坩埚并转入马弗炉中，于500℃灼烧1h后冷却至室温，再用60ml去离子水淋洗至固体物质的ph接近7；
最后将固体物质于110～120℃烘干并研磨至粒径小于0.15mm，得到铁强化沸石材料；
s102、臭气的原位吸收：
将准备好的堆肥物料和粒径小于0.15mm硫磺粉充分混合后，并调节堆肥混合物料的含水率50％、碳氮比1:30，然后转入条垛发酵车间进行好氧发酵，待发酵物料升温至50～55℃时继续在该温度下堆肥好氧发酵7天，期间翻堆4次；同时在发酵过程中将s101制备的铁强化沸石材料均匀抛洒于堆体物料的表面，并进行翻堆；其中，以堆肥物料的干质量计，硫磺粉的用量为0.2％，每次翻堆时铁强化沸石材料的撒入量为1％，且整个过程铁强化沸石材料的总用量不超过4％；
在这一阶段，堆肥处于好氧发酵的升温和高温期，会散发大量的氨气和硫化氢气体，同时硫磺粉会被生物转化产生酸性物质，从而实现对堆肥物料发酵产生的大部分氨气和硫化氢气体的原位同步吸收，使其形成较为稳定的铵根离子和硫酸根离子并保留在堆肥物料中；撒在堆体表面的铁强化沸石材料可以吸收从堆肥物料中释放的未被酸性物质吸收的那一部分氨气和硫化氢气体；当进行堆肥翻堆后，因翻堆而被混入堆肥物料的铁强化沸石材料还可以进一步吸收固定堆肥物料里所含的铵根离子和硫酸根离子；
s103、原位保氮及养分稳定：
好氧发酵的高温期结束后，堆肥物料中的氨气和硫化氢气体释放速度减慢，堆体物料中铵根离子含磷较高，此后继续好氧发酵15天，并分别在堆肥的第13和20天分别向堆肥物料中喷淋浓度为5g/l的磷酸氢二钾溶液并充分混合，控制每次喷淋量不超过堆肥物料干质量的2％，并控制整个过程磷酸氢二钾溶液的总用量不超过5％，可以促进铵根离子的原位稳定化，起到堆肥保氮的效果；
同时，将购自安徽天普克环保吸附材料有限公司的2～5mm的13x型沸石颗粒小球研磨成粉，并以堆肥物料干质量计，向堆体表面撒入1％13x型沸石粉末，并控制整个过程中13x型沸石粉末的总用量不超过4％，13x型沸石粉末可以进一步吸收堆肥物料发酵过程中缓慢释放的氨气、硫化氢和挥发性脂肪酸类物质，进一步减少其向堆体外界大气中的释放；当进行堆肥翻堆后，因翻堆而被混入堆肥物料的13x型沸石粉末还可以进一步吸收固定堆肥物料里的铵根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、氨气、硫化氢和挥发性脂肪酸类物质，在堆肥过程中起到原位保氮及养分稳定的作用；
s104、储磷保硫：
在堆肥一次发酵期结束前5天，以堆肥物料干质量计，向堆体中加入0.1％的碳酸钙粉末，并使碳酸钙粉末的粒径小于0.15mm，碳酸钙能通过其对硫酸根离子的固定作用，并实现硫酸根和磷酸根离子原位稳定化；物料充分混匀后继续好氧发酵至结束，将所得发酵物料转入二次发酵车间，作为后期精制有机肥产品的加工原料。
实施例2
一种畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭的方法，包括以下步骤：
s101、臭气吸收材料的制备：
先将购自芜湖红花山沸石厂的2mm左右的丝光沸石研磨成粒径小于0.15mm的颗粒粉，再将100g丝光沸石粉和100ml浓度为0.15mol/l的硝酸铁溶液混合，在70～80℃下持续搅拌1～2h，并在搅拌的情况下逐滴加入3mol/l的氢氧化钠溶液100ml，在10min内加完，以便快速形成无定型铁(氢)氧化物微小颗粒；
待氢氧化钠溶液加完后，静置6h，过滤并收集固体，用60ml去离子水淋洗固体3～4次，将固体装入瓷坩埚并转入马弗炉中，于500℃灼烧2h后冷却至室温，再用60ml去离子水淋洗至固体物质的ph接近7；
最后将固体物质于110～120℃烘干并研磨至粒径小于0.15mm，得到铁强化沸石材料；
s102、臭气的原位吸收：
将准备好的堆肥物料和粒径小于0.15mm硫磺粉充分混合后，调节堆肥物料的含水率为65％、碳氮比为1:35，然后转入条半开放发酵槽发酵车间进行好氧发酵，待发酵物料升温至50～55℃时继续好氧发酵堆肥11天；期间，同时将s101制备的铁强化沸石材料均匀抛洒于堆体物料的表面，并进行翻堆，期间共翻堆3次；其中，以堆肥物料的干质量计，硫磺粉的用量为0.3％，每次翻堆时铁强化沸石材料的撒入量为1％，且整个过程铁强化沸石材料的总用量不超过4％；
在这一阶段，堆肥处于升温和高温期，会散发大量的氨气和硫化氢气体，同时硫磺粉会被生物转化产生酸性物质，从而实现对堆肥物料发酵产生的大部分氨气和硫化氢气体的原位同步吸收，使其形成较为稳定的铵根离子和硫酸根离子并保留在堆肥物料中；撒在堆体表面的铁强化沸石材料可以吸收从堆肥物料中释放的未被酸性物质吸收的那一部分氨气和硫化氢气体；当进行堆肥翻堆后，因翻堆而被混入堆肥物料的铁强化沸石材料还可以进一步吸收固定堆肥物料里所含的铵根离子和硫酸根离子；
s103、原位保氮及养分稳定：
好氧发酵的高温期结束后，堆体逐渐自然降温，堆肥物料中的氨气和硫化氢气体释放速度减慢，堆体物料中铵根离子含磷较高，此后，分别在堆肥的第20和30天时，向堆肥物料中喷淋浓度为10g/l的磷酸氢二钾溶液并充分混合，控制喷淋量不超过堆肥物料干质量的2％，并控制整个过程磷酸氢二钾溶液的总用量不超过5％，可以促进铵根离子的原位稳定化，起到堆肥保氮的效果，继续好氧发酵约1周；
同时将购自安徽天普克环保吸附材料有限公司的2～5mm的13x型沸石颗粒小球研磨成粉，并以堆肥物料干质量计，向堆体表面撒入2％13x型沸石粉末，并控制整个过程中13x型沸石粉末的总用量不超过4％，13x型沸石粉末可以进一步吸收堆肥物料发酵过程中缓慢释放的氨气、硫化氢和挥发性脂肪酸类物质，进一步减少其向堆体外界大气中的释放；当进行堆肥翻堆后，因翻堆而被混入堆肥物料的13x型沸石粉末还可以进一步吸收固定堆肥物料里的铵根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、氨气、硫化氢和挥发性脂肪酸类物质，在堆肥过程中起到原位保氮及养分稳定的作用；
s104、储磷保硫：
在堆肥一次发酵期结束前3天，以堆肥物料干质量计，向堆体中加入0.2％的碳酸钙粉末，并使碳酸钙粉末的粒径小于0.15mm，碳酸钙能通过其对硫酸根离子的固定作用，并实现硫酸根和磷酸根离子原位稳定化；物料充分混匀后继续好氧发酵至结束，将所得物料转入二次发酵车间，作为后期精制有机肥产品的加工原料。
实施例3
一种畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭的方法，包括以下步骤：
s101、臭气吸收材料的制备：
先将购自芜湖红花山沸石厂的2mm左右的丝光沸石研磨成粒径小于0.15mm的颗粒粉，再将100g丝光沸石粉和100ml浓度为0.15mol/l的硫酸亚铁溶液混合，在70～80℃下持续搅拌1～2h，并在搅拌的情况下逐滴加入3mol/l的氢氧化钠溶液100ml，在10min内加完，以便快速形成无定型铁(氢)氧化物微小颗粒；
待氢氧化钠溶液加完后，静置6h，过滤并收集固体，用60ml去离子水淋洗固体3～4次，将固体装入瓷坩埚并转入马弗炉中，于600℃灼烧1h后冷却至室温，再用60ml去离子水淋洗至固体物质的ph接近7；
最后将固体物质于110～120℃烘干并研磨至粒径小于0.15mm，得到铁强化沸石材料；
s102、臭气的原位吸收：
将准备好的堆肥物料和粒径小于0.15mm硫磺粉充分混合后，调节堆肥混合物料的含水率为55％、碳氮比为1:32，然后将混合物料转入半开放发酵槽车间进行堆肥好氧发酵，并维持高温期50～55℃以上约5天；期间，在堆肥第3、6和9天分别人工翻堆1次，同时在好氧发酵过程中将s101制备的铁强化沸石材料均匀抛洒于堆体物料的表面，并进行翻堆，期间共翻堆3次；
其中，以堆肥物料的干质量计，硫磺粉的用量控制在0.5％，每次翻堆时铁强化沸石材料的撒入量为1％，且整个过程铁强化沸石材料的总用量不超过4％；
在这一阶段，堆肥处于升温和高温期，会散发大量的氨气和硫化氢气体，同时硫磺粉会被生物转化产生酸性物质，从而实现对堆肥物料发酵产生的大部分氨气和硫化氢气体的原位同步吸收，使其形成较为稳定的铵根离子和硫酸根离子并保留在堆肥物料中；撒在堆体表面的铁强化沸石材料可以吸收从堆肥物料中释放的未被酸性物质吸收的那一部分氨气和硫化氢气体；当进行堆肥翻堆后，因翻堆而被混入堆肥物料的铁强化沸石材料还可以进一步吸收固定堆肥物料里所含的铵根离子和硫酸根离子；
s103、原位保氮及养分稳定；好氧发酵高温期结束后，此后逐渐自然降温，堆肥物料中的氨气和硫化氢气体释放速度减慢，堆体物料中铵根离子含磷较高，此时在堆肥的第12和21天分别人工翻堆1次，并向堆肥物料中喷淋浓度为8g/l的磷酸氢二钾溶液并充分混合，控制整个过程磷酸氢二钾溶液的总用量不超过5％，可以促进铵根离子的原位稳定化，起到堆肥保氮的效果，继续好氧发酵约10天；
同时，将购自安徽天普克环保吸附材料有限公司的2～5mm的13x型沸石颗粒小球研磨成粉，并以堆肥物料干质量计，向堆体表面撒入2％13x型沸石粉末，并控制整个过程中13x型沸石粉末的总用量不超过4％，13x型沸石粉末可以进一步吸收堆肥物料发酵过程中缓慢释放的氨气、硫化氢和挥发性脂肪酸类物质，进一步减少其向堆体外界大气中的释放；当进行堆肥翻堆后，因翻堆而被混入堆肥物料的13x型沸石粉末还可以进一步吸收固定堆肥物料里的铵根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、氨气、硫化氢和挥发性脂肪酸类物质，在堆肥过程中起到原位保氮及养分稳定的作用；
s104、储磷保硫；
在堆肥一次发酵期结束前3天，以堆肥物料干质量计，向堆体中加入0.3％的碳酸钙粉末，并使碳酸钙粉末的粒径小于0.15mm，碳酸钙能通过其对硫酸根离子的固定作用，并实现硫酸根和磷酸根离子原位稳定化；物料充分混匀后继续好氧发酵至结束，将所得物料转入二次发酵车间，作为后期精制有机肥产品的加工原料。
由于实施例1、实施例2及实施例3在条垛堆肥和开放发酵槽堆肥中得到的应用效果基本相同，故以下仅以实施例3的半开放发酵槽堆肥为例，用于说明其对畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭效果。
在陕西杨凌某畜禽养殖站中进行了试验研究，该畜禽养殖站的仔猪存栏量2000头、种猪和母猪存栏量100头、肉山羊500头、奶山羊500头、肉牛200头、奶牛100头。试验中，分别收集了不同畜禽的粪便各1吨，同时收集陕西杨凌某污水处理厂的脱水污泥1吨、养殖场的秸秆饲料残余物和废弃秸秆的秸秆混合物共1吨，采用半开放发酵槽形式进行了35天的好氧堆肥试验。进行堆肥制作时，将畜禽粪便、污泥与秸秆混合物按干质量比1:1:4的比例进行混合，调节含水率55％，调节碳氮比1:35；将其充分混匀，并保证混合物料颗粒物粒径小于1cm；然后将混合物料装入半开放发酵槽并用塑料纸覆盖严实，同样设置对照处理和添加药剂处理，共计6个处理，将其中1个作为对照处理组(不添加任何药剂)，其余分别添加0.5％硫磺粉、0.5％硫磺粉 4％铁强化沸石、0.5％硫磺粉 4％铁强化沸石 4％13x型沸石、0.5％硫磺粉 4％铁强化沸石 4％13x型沸石 5％磷酸氢二钾溶液及0.5％硫磺粉 4％铁强化沸石 4％13x型沸石 5％磷酸氢二钾溶液 0.3％碳酸钙，各处理组分别记作对照处理、0.5s、0.5s 4f、0.5s 4f 4x、0.5s 4f 4x 5p及0.5s 4f 4x 5p 0.3c。
其中所用铁强化沸石具体制备过程为：先将丝光沸石研磨成粒径小于0.15mm的颗粒粉，再将100g丝光沸石粉和100ml浓度为0.15mol/l的硫酸亚铁溶液混合，在70～80℃下持续搅拌1.5h，并在搅拌的情况下逐滴加入3mol/l的氢氧化钠溶液100ml，在10min内加完；待氢氧化钠溶液加完后，静置6h，过滤并收集固体，用60ml去离子水淋洗固体4次，将固体装入瓷坩埚并转入马弗炉中，于500℃灼烧1h后冷却至室温，再用60ml去离子水淋洗至固体物质的ph接近7，即得。普通丝光沸石及铁强化沸石材料的扫描电镜(sem)照片和粉末x射线衍射图(xrd)分别如图1及图2所示。制备得到的铁强化沸石材料与普通丝光沸石相比富含孔隙结构，其孔隙和表面覆盖了大量的无定型铁氧化微粒，其对臭气的吸收效果显著优于普通丝光沸石。
试验中，每天用贝克曼精密温度计对堆体四周表层30cm和中心60cm处的温度进行了测定并取平均值，记录堆体温度变化。同时，在堆肥第3、6、9、12、21和32天分别人工翻堆1次，每次翻堆后用塑料纸覆盖严实。其中，在第1、6、12和32天翻堆时，即时监测氨气和硫化氢浓度，同时采集堆肥样品各4公斤，盛于塑料桶并带回实验室进行ph、ec和铵氮浓度测定。至35天一次发酵堆肥结束，对堆肥产品中总氮、总磷、有效磷、总硫、硫酸根和雪里蕻种子萌发指数等指标进行监测；同时用电极法对ph和电导率(ec)(固液比1:5)进行测定。
结果如图3-8所示。
由图3-8可知，与对照处理组相比，通过使用本发明提供的畜禽粪便和污泥堆肥原位除臭方法(0.5s 4f 4x 5p 0.3c处理)，对好氧堆放过程中堆体物料的高温无害化无显著影响，能保证堆体物料的高温无害化要求和有机物料的生物矿化降解；同时，本发明提供的方法(0.5s 4f 4x 5p 0.3c处理)，可以有效促进氨气转化为铵态氮，有效降低堆肥排放的氨气和硫化氢臭气的浓度，与对照处理组相比，使堆肥过程中氨气和硫化氢的浓度分别降低95.8％和77.6％，可大幅度减少堆肥过程因臭气的释放带来的大气污染风险。
各处理组堆肥处理35天后堆肥产物中相关指标的测定结果如表1所示。
表1各处理组35天后堆肥产物中的相关指标测定
由表1可知，对照处理和0.5s 4f 4x 5p 0.3c处理的堆肥产品中的总氮含量分别为18.67和22.68g/kg，总硫含量分别为3.83和8.71g/kg，水溶性硫酸根含量分别为0.69和0.06g/kg，总磷含量分别为17.13和19.26g/kg，有效磷含量为总磷的42.7％和处理3.12％，可见本发明提供的方法能够有效的促进堆肥保氮并实现磷素和硫素养分的缓释。
为了保证堆肥产品的农田安全使用，进一步对堆肥产物进行了植物毒性测试。结果表明，对照处理和0.5s 4f 4x 5p 0.3c处理的雪里蕻种子萌发指数分别为1.08和0.93，满足国家的《有机肥料》(ny525-2012)标准。
以上结果表明，本发明提供的方法能有效减少堆肥的氨气和硫化氢臭气的排放，具有良好的堆肥保氮和储硫固磷效果，可提升堆肥产品品质，美化环境，减少污染，促进畜禽粪便和污泥的资源化利用。
需要说明的是，本发明权利要求书中采用的步骤方法与上述实施例相同，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，其特征在于，包括以下步骤：
s101、将斜发沸石或丝光沸石与可溶性铁盐溶液按用量比为1g：0.5～1ml混合，在70～80℃下持续搅拌1～2h，并在搅拌过程中加入与所述可溶性铁盐溶液等量的氢氧化钠溶液，静置，过滤，滤渣洗涤后于500～600℃灼烧1～2h，得到的固体物冷却至室温，淋洗至中性，再依次干燥、粉碎，即得铁强化沸石；
所述可溶性铁盐溶液的浓度为0.1～0.15mol/l；所述氢氧化钠溶液的浓度为3mol/l；
s102、以堆肥物料的干质量计，向堆肥物料中加入0.2％～0.5％的硫磺粉，进行好氧发酵，并在发酵过程中加入不超过4％的所述铁强化沸石；
s103、向s102中发酵好的物料中喷淋浓度为5～10g/l的磷酸氢二钾溶液，再在物料堆体表面撒入13x型沸石粉末，继续好氧发酵10～15天；
以堆肥物料的干质量计，磷酸氢二钾溶液的总用量≦5％，13x型沸石粉末的总用量≦4％；
s104、在好氧发酵结束前3～5d，以堆肥物料的干质量计，向堆体中加入0.1～0.3％的碳酸钙，继续发酵至发酵期结束，收集所得发酵物料。
2.根据权利要求1所述的畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，其特征在于，s101中，所述氢氧化钠溶液的加入时间小于10min。
3.根据权利要求1所述的畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，其特征在于，所述斜发沸石、所述丝光沸石、所述13x型沸石、所述碳酸钙及所述硫磺粉的粒径均小于0.15mm。
4.根据权利要求1所述的畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，其特征在于，在好氧发酵过程中对物料进行多次翻堆，且每次翻堆时以堆肥物料的干质量计，所述铁强化沸石的加入量为1％～2％，所述磷酸氢二钾溶液的喷淋量不超过2％，所述13x型沸石粉末的撒入量为1～2％。
5.根据权利要求1所述的畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，其特征在于，s102中，进行好氧发酵前调节堆肥物料的含水率为50％～65％、碳氮比为1:30～35。
6.根据权利要求1所述的畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，其特征在于，整个好氧发酵的周期为28～40天。
7.根据权利要求1所述的畜禽粪便和污泥堆肥的原位高效除臭方法，其特征在于，所述堆肥物料是指畜禽粪便、秸秆或满足农用污泥要求的污水处理厂产生的脱水污泥中的一种或多种混合物。
8.一种有机肥，其特征在于，其包括权利要求1～7任一项所述的方法得到的发酵物料经再次发酵后的产物。
技术总结