不同貯存方式對(duì)農(nóng)村旱廁糞污肥料化利用特性和主要致臭氣體排放的影響

關(guān)鍵詞：旱廁；旱廁糞污；氣味控制；農(nóng)學(xué)特性；臭氣排放

據(jù)報(bào)道，全球有40多億人缺乏安全的衛(wèi)生設(shè)施，未經(jīng)有效處理的廁所糞污存在污染地下水和傳播病原體的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)農(nóng)村地區(qū)80%的傳染疾病，如兒童腹瀉、血吸蟲(chóng)病等，都與廁所糞污和不安全用水有關(guān)。近年來(lái)，為改善農(nóng)村人居環(huán)境，提升農(nóng)村居民疾病防控能力，我國(guó)大力推進(jìn)農(nóng)村廁所革命，農(nóng)村如廁環(huán)境大幅改善，與此同時(shí)，糞污處理及資源化利用問(wèn)題日益凸顯。

目前，我國(guó)農(nóng)村改廁的主要類型有水沖式廁所（三格化糞池式、三聯(lián)通沼氣池式、雙甕漏斗式、完整下水道式）和衛(wèi)生廁所（糞尿分集式、雙坑交替式），其中三格化糞池式、雙甕漏斗式、三聯(lián)通沼氣池式和雙坑交替式廁所均采用密閉貯存方式，通過(guò)厭氧發(fā)酵過(guò)程實(shí)現(xiàn)糞污無(wú)害化。與傳統(tǒng)廁所相比，密閉貯存可以避免糞污暴露，提高糞污無(wú)害化效率，減少蚊蠅滋生。但厭氧發(fā)酵易產(chǎn)生一種有臭雞蛋氣味的易燃有毒氣體硫化氫，同時(shí)伴有氨揮發(fā)，這兩種氣體都是有毒氣體且氣味難聞。因此，密閉貯存會(huì)增加臭氣產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重的還會(huì)危害人體健康。

在農(nóng)村，旱廁糞污資源化利用途徑主要為農(nóng)業(yè)利用，因其氮含量較多，磷、鉀含量較少，通常作為速效氮肥使用。旱廁糞污須經(jīng)1-6個(gè)月密閉貯存實(shí)現(xiàn)無(wú)害化后才可以農(nóng)用。糞污經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間貯存會(huì)造成大量氮損失，馬艷茹等發(fā)現(xiàn)豬糞水貯存60d后總氮含量較初始時(shí)降低了44.77%，丁京濤等發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)糞水自然貯存6個(gè)月后氨態(tài)氮損失高達(dá)68%～80%。陳廣銀等的研究表明密閉貯存可顯著減少豬糞水貯存過(guò)程中的氮損失。然而，旱廁糞污經(jīng)貯存后，其農(nóng)學(xué)利用特性和氮損失情況尚不明確。

因此，為了探明不同貯存方式對(duì)旱廁糞污貯存過(guò)程中肥料化利用特性和主要致臭氣體排放的影響，本研究以旱廁糞污為研究對(duì)象，按照《農(nóng)村戶廁衛(wèi)生規(guī)范》（GB 19379-2012）中的糞污貯存時(shí)間要求，開(kāi)展旱廁糞污在自然和密閉貯存條件下糞污養(yǎng)分變化、腐熟度和臭氣排放等特性的研究，以期為旱廁糞污的資源化利用和貯存方式選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與裝置

試驗(yàn)于2022年4月至10月在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院（雙橋院區(qū)）開(kāi)展，試驗(yàn)周期182d。旱廁糞污取自北京市順義區(qū)某農(nóng)家旱廁，其理化性質(zhì)如表1所示。實(shí)驗(yàn)裝置為有效容積5L的塑料桶，敞口處理桶口處采用紗布覆蓋，并用橡皮筋固定，防止雜物落入；密封處理采用蓋子密封，桶蓋中間位置設(shè)有通氣孔用于氣體檢測(cè)，氣體檢測(cè)完畢后用膠帶密封。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置敞口貯存（CK）與密閉貯存（MK）兩個(gè)處理組，每個(gè)處理組3個(gè)重復(fù)，除桶是否密封外，其他設(shè)置均相同，每個(gè)處理均加入SL旱廁糞污，于室內(nèi)常溫下（避雨但不避光）進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)開(kāi)始的第0、7、14、21、28、35、70、84、98、126、182天的上午測(cè)定溫度、氨氣（NH3）、硫化氫（H2S），下午進(jìn)行取樣，樣品一部分在4℃冰箱中保存，用于測(cè)定含水率、pH值、電導(dǎo)率（EC）、種子發(fā)芽指數(shù)（GI）、氨態(tài)氮（NH4-N）、硝態(tài)氮（N03-N）、總碳（TC）、總氮（TN）等指標(biāo)，另一部分在-80℃超低溫冰箱保存用于糞大腸菌群數(shù)檢測(cè)。

1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

溫度由溫度傳感器（SBW2-2460，上海虹天）測(cè)定；NH3、H2S由便攜式氣體檢測(cè)儀測(cè)定（TionNH3-H2S300G，深圳紐福斯），待機(jī)器數(shù)值穩(wěn)定后記錄（約5min），敞口處理檢測(cè)氣體時(shí)需將桶密閉10min后檢測(cè)；含水率采用烘干法測(cè)定；pH、EC、GI是將新鮮樣品和去離子水按固液比（m： V）1：10混合，在振蕩機(jī)上振蕩90min，設(shè)置振蕩頻率為200r·min-1，振蕩完畢后使用離心機(jī)離心30min，設(shè)置離心頻率為4000r·min-1，離心完畢后取上清液進(jìn)行過(guò)濾，使用pH計(jì)（SX-610，上海三信）測(cè)定濾液的pH，使用電導(dǎo)率儀（DDS-307A，上海精科雷磁）測(cè)定EC，將10mL上清液和10顆蘿卜種子放到帶有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，25℃黑暗條件下于恒溫培養(yǎng)箱（HWS型培養(yǎng)箱）培養(yǎng)48h后記錄種子發(fā)芽數(shù)和根長(zhǎng)，計(jì)算GI。糞大腸菌群數(shù)委托華測(cè)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)北京有限公司檢測(cè)，根據(jù)《肥料中糞大腸菌群的測(cè)定》（GB/T 19524.1-2004）測(cè)定，使用設(shè)備為生化培養(yǎng)箱ATTEHLBJ00138、隔水式培養(yǎng)箱TTE20152145、生物顯微鏡ATTEHLBJO0110。NH4-N采用靛酚藍(lán)比色法，使用紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)（17，濟(jì)南海能）比色測(cè)定。N03-N采用紫外分光光度法測(cè)定。TC、TN是將樣品風(fēng)干后粉碎過(guò)100目篩，使用元素分析儀（PE2400，美國(guó)PerkinElmer）測(cè)定。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016、SPSS 26對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 2022繪圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同貯存方式對(duì)旱廁糞污農(nóng)學(xué)特性的影響

2.1.1旱廁糞污貯存過(guò)程中含水率的變化

含水率會(huì)影響物料中氧氣含量，進(jìn)而影響微生物種類和活性，過(guò)高的含水率會(huì)導(dǎo)致物料內(nèi)部氧氣擴(kuò)散受限，空氣無(wú)法流通，發(fā)生厭氧反應(yīng)。試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污含水率的變化如圖1所示。CK處理組旱廁糞污含水率呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，MK處理組旱廁糞污含水率呈緩慢且波動(dòng)上升趨勢(shì)，MK處理組旱廁糞污含水率整體高于CK處理組。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，旱廁糞污含水率較高，孔隙度較小，旱廁糞污內(nèi)氧氣濃度較低，導(dǎo)致CK處理組底部發(fā)生厭氧反應(yīng)，造成CK處理組和MK處理組的含水率變化差異較小。隨著環(huán)境溫度的升高，水分蒸發(fā)量加大。CK處理組在試驗(yàn)中期含水率快速下降，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，兩個(gè)處理組旱廁糞污含水率存在顯著差異（Plt;0.05），CK處理組旱廁糞污含水率由初始的86.19%下降到20.37%，MK處理組的含水率由初始的86.19%上升到92.21%，這可能是由于有機(jī)物的水解使干物質(zhì)逐漸減少同時(shí)產(chǎn)生H20，此外，在試驗(yàn)過(guò)程中觀測(cè)到桶蓋上存在大量水珠，冷凝水回滴也是造成含水率升高的原因之一。

2.1.2旱廁糞污貯存過(guò)程中pH的變化

pH也是影響微生物活性的重要因素之一，適宜的pH可以有效促進(jìn)微生物的作用。pH范圍在6.7～9.0之間最適宜微生物生長(zhǎng)繁殖，當(dāng)pH≤5.0時(shí)，物料降解基本停止，而當(dāng)pH≥9.0時(shí)，物料降解速率也大幅降低并伴有NH4-N的嚴(yán)重?fù)p失。試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污pH的變化如圖2所示。試驗(yàn)第0～126天，CK處理組pH呈先下降后上升最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，MK處理組pH呈先升高后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。試驗(yàn)初期易分解的有機(jī)物質(zhì)較多，有機(jī)物分解產(chǎn)生有機(jī)酸導(dǎo)致了CK處理組pH下降。含氮有機(jī)物降解產(chǎn)生NH4-N使pH升高，MK處理組pH的升高可能是由于含氮有機(jī)物降解產(chǎn)生NH4-N的速率高于含碳有機(jī)物降解產(chǎn)生有機(jī)酸的速率】，這表明密閉貯存可增強(qiáng)反應(yīng)初期含氮有機(jī)物的降解。在試驗(yàn)后期，由于硝化作用增強(qiáng)，兩個(gè)處理組pH均呈現(xiàn)出不同程度的下降趨勢(shì)。整個(gè)貯存過(guò)程中，MK處理組pH均高于CK處理組，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，兩個(gè)處理組的pH分別為9.1和8.2，二者差異極顯著（Plt;0.01），以上結(jié)果表明，糞污經(jīng)半年的貯存后都呈弱堿性，密閉貯存會(huì)顯著提高糞污pH。

2.1.3旱廁糞污貯存過(guò)程中EC的變化

EC可間接反映旱廁糞污中鹽分含量，其與樣品浸提液中離子總濃度呈正相關(guān)。試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污EC的變化如圖3所示。CK處理組EC呈先升高后降低的趨勢(shì)，這是由于微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生的磷酸鹽、銨離子等水溶性鹽使EC逐漸升高，隨著C02、NH3揮發(fā)，EC逐漸降低。MK處理組試驗(yàn)前期的EC在3mS·cm-1左右波動(dòng)，這可能是由于水溶性鹽的產(chǎn)生和C02、NH3的揮發(fā)在密閉貯存前期處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。由于密閉條件，C02、NH3很難逸散到空氣中，部分C02、NH3重新溶于物料，導(dǎo)致從第84天開(kāi)始MK處理組EC逐漸升高，到試驗(yàn)后期，隨著有機(jī)物的減少，有機(jī)物分解產(chǎn)生的水溶性鹽作為微生物生命活動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消耗，EC呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，CK處理組和MK處理組的EC基本相同，分別為3.43mS·cm-1和3.41mS·cm-1，二者差異不顯著（Pgt;0.05），說(shuō)明經(jīng)過(guò)182d的貯存，貯存方式對(duì)旱廁糞污最終的EC影響較小。

2.1.4旱廁糞污貯存過(guò)程中TC的含量變化

試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污TC的變化如圖4所示。各處理組TC含量變化趨勢(shì)相似，總體呈先下降后平穩(wěn)的趨勢(shì)，這可能是C02和CH4的釋放造成了碳的損失，但CK處理組TC含量降低速度和幅度均高于MK處理組，這是由于CK處理組氧氣充足，有氧環(huán)境導(dǎo)致其產(chǎn)生CO2的速率較快，且充足的氧氣會(huì)抑制CH4的產(chǎn)生口，導(dǎo)致了碳的損失較大。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，CK處理組和MK處理組的TC含量從試驗(yàn)開(kāi)始的433.27g·kg-1分別降低到255.97g·kg-1和275.96g·kg-1，減少幅度分別為40.92%和36.31%，二者差異極顯著（Plt;0.01），這表明密閉貯存在一定程度上可以減少碳的損失。

2.1.5旱廁糞污貯存過(guò)程中NH4-N、N03-N、TN的含量變化

試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污NH4-N的變化如圖5所示。各處理組NH4-N含量的變化趨勢(shì)總體相似，均為先增加后逐漸降低。在微生物的氨化作用下，有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NH4-N，因此兩個(gè)處理組NH4-N含量都有所增加。CK處理組和MK處理組的NH4-N含量均在試驗(yàn)第70天達(dá)到最高值，分別為16196.70mg·kg-1和8615.67mg·kg-1。在此之后，隨著有機(jī)物的減少，氨化作用逐漸減弱，同時(shí)，微生物的硝化作用、反硝化作用和固氮作用都會(huì)消耗NH4-N，從而導(dǎo)致兩個(gè)處理組的NH4-N含量逐漸下降。貯存試驗(yàn)啟動(dòng)后的前84d，CK處理組NH4-N含量始終高于MK處理組，但98d后剛好相反，且在84-98d內(nèi)CK處理組NH4-N含量下降速度明顯高于MK處理組，這可能與該階段氣溫逐步升高使氨揮發(fā)加劇有關(guān)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)CK處理組的NH4-N含量為118.36mg·kg-1，較試驗(yàn)啟動(dòng)時(shí)下降了96.75%，MK處理組的NH4-N含量為4330.41mg·kg-1，較試驗(yàn)啟動(dòng)時(shí)上升了19.09%，二者差異極顯著（Plt;0.01），表明密閉貯存有助于NH4-N的保存，這與畜禽糞污厭氧發(fā)酵過(guò)程中NH4-N的變化趨勢(shì)相似。

糞水中N03-N的轉(zhuǎn)化主要與糞污中溶解氧含量和NH4-N總量相關(guān)。試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污N03-N含量的變化如圖6所示。CK處理組N03-N含量呈先上升后下降最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，MK處理組呈波動(dòng)下降最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，這表明在貯存初期，敞口貯存有助于增強(qiáng)微生物的硝化作用，N03-N含量的下降主要是由于微生物的吸收利用、反硝化作用和厭氧氨氧化作用。整個(gè)貯存過(guò)程中，CK處理組N03-N含量始終高于MK處理組，這可能是敞口條件下NH4-N在氧氣的作用下經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)化為N03-N，降低了N03-N的下降幅度。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，CK處理組和MK處理組的N03-N含量分別為166.15mg·kg-1和27.14mg·kg-1，較試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)分別下降了38.63%和89.98%，二者差異顯著（Plt;0.05）。

試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污TN含量的變化如圖7所示。各處理組TN含量變化趨勢(shì)相似，總體均為逐漸下降趨勢(shì)，這可能是由于有機(jī)氮礦化、NH3揮發(fā)和硝酸鹽氮反硝化而損失了氮，但CK處理組TN含量降低速度和幅度均高于MK處理組，這是由于CK處理組與大氣存在氣體交換，游離氨形成的NH3和反硝化作用產(chǎn)生的氮氧化物容易逸散到空氣中，從而造成了貯存后旱廁糞污氮素大量損失。CK處理組和MK處理組的TN含量從試驗(yàn)開(kāi)始的45540.00mg·kg-1分別降低到18233.07mg·kg-1和27453.15mg·kg-1，減少幅度分別為59.96%和39.72%．二者差異極顯著（Plt;0.01），這表明密閉貯存具有較好的保氮效果。

2.1.6旱廁糞污貯存過(guò)程中種子發(fā)芽率的變化

GI是反映物料植物毒性的關(guān)鍵指標(biāo)。試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組旱廁糞污種子發(fā)芽情況如表2所示。一般認(rèn)為GI大于80%時(shí)為沒(méi)有毒性。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，CK處理組和MK處理組的種子均未發(fā)芽，GI為0，表明無(wú)論是敞口還是密閉貯存，均無(wú)法確保在6個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)旱廁糞污腐熟，如果將其施用到土壤中，則會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生不利影響。因此需要添加填料或覆蓋料，調(diào)節(jié)旱廁糞污的碳氮比，提高腐熟程度，達(dá)到農(nóng)業(yè)利用要求。

2.1.7旱廁糞污貯存過(guò)程中糞大腸菌群的變化

旱廁糞污貯存過(guò)程中糞大腸菌群的數(shù)值經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)所得報(bào)告可知，旱廁糞污經(jīng)過(guò)敞口貯存和密閉貯存的糞大腸菌群檢測(cè)數(shù)值均小于3MPN·g-1，達(dá)到了《有機(jī)肥料》（NYIT 525-2021）標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明兩種貯存方式均可以殺死糞污中的致病菌，實(shí)現(xiàn)糞污的無(wú)害化。

2.2不同貯存方式對(duì)旱廁糞污臭氣排放的影響

2.2.1旱廁糞污貯存過(guò)程中NH3濃度的變化

NH3具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，大量排放會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，危害人體健康，旱廁糞污在貯存過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的NH3，導(dǎo)致旱廁糞污中的氮素大量損失，降低農(nóng)業(yè)利用價(jià)值。貯存過(guò)程中不同處理組糞污上部NH3濃度變化如圖8所示。兩個(gè)處理組在試驗(yàn)開(kāi)始的第0-98天NH3濃度整體上呈上升趨勢(shì)，這是由于微生物的礦化作用使有機(jī)質(zhì)降解產(chǎn)生大量的NH4-N，NH4-N在高溫和高pH條件下迅速轉(zhuǎn)化為NH3，導(dǎo)致NH3濃度呈上升趨勢(shì)。第98-182天MK處理組的NH3濃度繼續(xù)上升可能是由于MK處理組的NH4-N含量較高，CK處理組的NH3濃度降低可能是由于敞口使旱廁糞污含水率下降較快，干物質(zhì)含量升高，導(dǎo)致結(jié)殼現(xiàn)象發(fā)生，而結(jié)殼現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致NH3排放減少。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，CK處理組和MK處理組的NH3濃度分別是0.76mg·m-3和279.29mg·m-3。整體而言，CK處理組糞污上部NH3濃度顯著低于MK處理組（Plt;0.05），這可能是因?yàn)镃K處理組是敞口狀態(tài)，NH3會(huì)很快逸散到空氣中，測(cè)得的數(shù)據(jù)僅是測(cè)定前10min物料中產(chǎn)生的NH3，而MK處理處于密閉狀態(tài)，NH3很難逸散，其數(shù)據(jù)約為一個(gè)采樣周期內(nèi)物料產(chǎn)生NH3的累積值。如表3所示，CK處理組NH3濃度與糞污pH、環(huán)境溫度呈中度正相關(guān)關(guān)系，MK處理組NH3濃度與糞污pH、環(huán)境溫度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.01），說(shuō)明適當(dāng)?shù)慕档蚿H與溫度可以減少旱廁糞污貯存過(guò)程中NH3的排放。

2.2.2旱廁糞污貯存過(guò)程中H2S濃度的變化

糞污貯存過(guò)程中H2S主要是在厭氧區(qū)域形成，堆體內(nèi)硫酸鹽、亞硫酸鹽或有機(jī)物中的硫通過(guò)還原作用產(chǎn)生S2，S2再通過(guò)水解作用最終形成H2S。H2S具有刺激性的臭雞蛋氣味，在臭氣中占比不大，但臭味呈現(xiàn)力強(qiáng)，是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒素，嚴(yán)重影響周?chē)司迎h(huán)境和身體健康。試驗(yàn)過(guò)程中不同處理組糞污上部H2S的濃度變化如圖9所示。兩組處理H2S濃度均呈先下降后平穩(wěn)的趨勢(shì)，初始時(shí)CK處理組和MK處理組的H2S濃度分別為87.00mg·m-3和91.33mg·m-3，H2S是有機(jī)物厭氧發(fā)酵過(guò)程中的主要副產(chǎn)物，該濃度說(shuō)明旱廁糞污在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中已經(jīng)發(fā)生了厭氧反應(yīng)。在第7天時(shí)，CK處理組和MK處理組的H2S濃度分別下降到52.59mg·m-3和20.34mg·m-3，這可能是因?yàn)镠2S在堿性環(huán)境中會(huì)通過(guò)中和作用消失一部分，MK處理組的pH高于CK處理組，導(dǎo)致CK處理組的H2S濃度較高。在貯存試驗(yàn)第21-182天，兩個(gè)處理組的H2S濃度較初始時(shí)大幅降低，這是由于在貯存過(guò)程中，糞污表面形成一層糞皮，導(dǎo)致H2S揮發(fā)量降低，此外，隨著時(shí)間的推移，有機(jī)物質(zhì)逐漸減少，H2S產(chǎn)生量逐漸降低。在此期間，MK處理組的H2S濃度高于CK處理組，這是由于此時(shí)H2S的排放量已處于較低狀態(tài)，且CK處理組與外界存在氣體交換，導(dǎo)致CK處理組的H2S濃度很低。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，兩個(gè)處理組的H2S濃度為0-0.46mg·m-3。如表4所示，CK處理組H2S濃度與糞污pH、環(huán)境溫度呈低度負(fù)相關(guān)關(guān)系，MK處理組NH3濃度與糞污pH呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（Plt;0.05），與環(huán)境溫度呈低度負(fù)相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明適當(dāng)?shù)奶岣呒S污pH可以減少旱廁糞污貯存中H2S的排放。

3討論

貯存方式通過(guò)影響含水率、氧氣含量等改變了旱廁糞污中微生物的活動(dòng)環(huán)境。敞口貯存條件下，微生物發(fā)生好氧和兼氧反應(yīng)，有機(jī)物在細(xì)菌、放線菌和真菌等微生物的作用下被分解成C02、H20、磷酸鹽和銨離子等水溶性鹽。密閉貯存條件下，微生物發(fā)生厭氧反應(yīng)，功能微生物將有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，再經(jīng)過(guò)水解、酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷4個(gè)階段，最后形成C02、CH4等物質(zhì)。因此，貯存方式不同對(duì)旱廁糞污中養(yǎng)分含量、無(wú)害化程度、臭氣排放等的影響均存在差異。

3.1貯存方式對(duì)旱廁糞污養(yǎng)分保留情況的影響

在貯存過(guò)程中，糞污中的有機(jī)氮在微生物作用下發(fā)生氨化、硝化以及反硝化等反應(yīng)后分解為無(wú)機(jī)氮，主要包括NH4-N、N03-N和少量N02-N，其中NH4-N占比最高。旱廁糞污敞口貯存時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生好氧反應(yīng)與兼氧反應(yīng)，微生物利用有機(jī)氮化合物作為能源，主要由產(chǎn)氨菌通過(guò)氨基酸代謝釋放氨氮，當(dāng)溫度、pH升高達(dá)到適宜條件時(shí)，NH4-N與NH3間進(jìn)行轉(zhuǎn)化，部分NH4-N以NH3的形式揮發(fā)損失，在有氧條件下一部分NH4-N經(jīng)氮硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌等微生物作用，發(fā)生硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N03-N，反硝化則是通過(guò)反硝化細(xì)菌將N03-N還原為NH3損失，從而造成貯存過(guò)程中糞污氮素大量損失，糞污肥料價(jià)值降低。敞口貯存與密閉貯存的TN損失率分別為59.96%和39.72%，這表明密閉貯存通過(guò)調(diào)控環(huán)境條件減緩了微生物的氨化和硝化反應(yīng)，具有較好的保氮效果。

3.2貯存方式對(duì)旱廁糞污臭氣控制的影響

旱廁糞污臭味主要源于揮發(fā)性脂肪酸、含氮類化合物、含硫類化合物3類惡臭物質(zhì)，在持續(xù)使用的旱廁上部空間測(cè)得的惡臭組分中NH3和H2S占據(jù)主要位置。因此，通過(guò)研究旱廁糞污NH3和H2S的排放，比較兩種貯存方式對(duì)臭氣控制的影響發(fā)現(xiàn)，相比于密閉貯存，旱廁糞污在敞口貯存條件下，氮素?fù)p失總量更多，NH3揮發(fā)通量更大，但由于有較高的空氣擾動(dòng)和較大的擴(kuò)散速度，導(dǎo)致在NH3檢測(cè)時(shí)，敞口貯存的NH3濃度顯著低于密封貯存。因此，密封貯存盡管檢測(cè)出的NH3和H2S濃度高，但排放通量低于敞口貯存，可以有效減少旱廁糞中NH3和H2S等臭源氣體向大氣中的排放，臭氣控制效果更優(yōu)。

4結(jié)論

（1）與自然貯存相比，密閉貯存可以更好地減少氮損失，總氮損失降低20.24%，氨態(tài)氮含量提高22.34%，總碳含量損失降低4.61%，電導(dǎo)率下降0.02，pH上升0.9，從農(nóng)用價(jià)值考慮，建議在旱廁糞污貯存時(shí)采用密閉貯存的方式。

（2）旱廁糞污經(jīng)過(guò)敞口貯存和密閉貯存的糞大腸菌群數(shù)達(dá)到了《有機(jī)肥料》（NY/T 525-2021）標(biāo)準(zhǔn)，但兩個(gè)處理組的種子發(fā)芽指數(shù)均未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)植物生長(zhǎng)有一定的毒性，無(wú)法直接農(nóng)業(yè)利用，建議后續(xù)應(yīng)通過(guò)添加有機(jī)物料實(shí)現(xiàn)糞污的腐熟，并開(kāi)展相關(guān)研究明確添加參數(shù)和條件需求。

（3）旱廁糞污貯存過(guò)程中，密閉貯存糞污上部NH3濃度顯著高于敞口貯存，但NH3排放通量低于敞口貯存，H2S濃度略高于敞口貯存，因此，采用密閉貯存更有利于旱廁糞污臭氣的減排，但密閉貯存池必須安裝排氣管，且排氣管高度應(yīng)高于人類常規(guī)活動(dòng)高度。