污水处理厂(WWTPs)产生的污水污泥(SS)和其他有机废物存在不同的再利用途径，例如将其直接用作农艺土壤或与先前的堆肥过程一起使用以提高SS的农艺品质，SS厌氧消化以回收能量，或者最近将SS生物干燥以获得垃圾衍生燃料。在这些SS处理过程中，一个共同的方面是气态化合物的排放，其中一些会产生难闻的气味(氨、硫化氢或各种挥发性有机化合物或VOCs)，还有一些会导致全球变暖(二氧化碳、甲烷和氧化亚氮)(图1)。

图1所示。全尺度生物干燥方案及相关排放。

本工作在100升的实验反应器中收集了SS生物干燥过程中产生的气体排放数据(图2)。已经证明，在该过程的前48小时内，恶臭化合物的排放达到最大值，与材料达到的最高温度(60℃)一致。这种情况是由于材料在最初几天内存在高生物活性，此时SS中的有机物被生物降解。除一氧化二氮外，在温室气体(温室气体)中也观察到相同的排放模式。氧化亚氮的形成和排放途径是复杂的，尽管已经确定在该过程的后期，当材料温度降至40℃以下时，它的最大排放量是可能的。

在生物干燥过程结束时，产品含水率为35.9%，LCV(低热值)为7.1 MJ·kg⁻¹得到产品。温室气体排放因子为28.22 kg CO_2情商每毫克干物质的初始质量。在生物干燥过程中，测得的最大气味浓度为3043 ou·m⁻³(OU，欧洲气味单位)，估计生物处理的气味排放因子为3.10E+07 OU / Mg初始质量的干物质。

图2所示。污水污泥生物干燥过程中气体排放研究的中试装置。

最后，对挥发性有机化合物进行了完整的识别和量化。在生物干燥气体排放中发现的最丰富的挥发性有机化合物是萜烯、硫化物和酮类。事实上，萜烯α-蒎烯为主要挥发性有机化合物族，相对丰度在70-80%之间。此外，其他气味物质，如硫化合物-二甲基硫化物(DMS)，二甲基二硫化物(DMDS)和二甲基三硫化物(DMTS)，酮类-主要是2-丁酮和2-壬酮-以及一些烷烃和烯烃，如戊烷或戊烯，出现了不同的较低百分比。

与报道的SS堆肥过程的实验排放因子相比，SS生物干燥处理在温室气体排放影响方面似乎是一种可行的技术。然而，未来的研究应该集中在最小化N₂通过了解氮的生物途径来研究O的排放₂研究SS生物降解过程中O的产生及曝气速率对其排放的影响，以减少SS生物干燥过程中相关的温室气体排放总量。

综上所述，这些结果表明SS生物干燥工艺性能良好。相应的温室气体和气味排放比传统SS堆肥报告的要低。综上所述，由于没有关于SS生物干燥过程中气体排放的科学信息可供比较，本研究对中试规模SS生物干燥过程中产生的气体排放有了新的认识，这将有助于该处理技术的进一步发展。

丹尼尔·冈萨雷斯¹，Nagore Guerra²，琼结肠²，大卫·加布里埃尔¹，塞吉奥Ponsa²，
安东尼·桑切斯^1
1西班牙巴塞罗那大学Autònoma化学、生物与环境工程系，08193-Bellaterra
²BETA技术中心:“U科学技术”，维克大学-加泰罗尼亚中央大学，08500维克，西班牙，巴塞罗那

出版

填补污泥生物干燥空白:温室气体，挥发性有机化合物和气味排放
Daniel González, Nagore Guerra, Joan Colón, David Gabriel, Sergio pons， Antoni Sánchez
Bioresour technology . 2019年11月

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