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人体的排泄物——尿液,富含有农作物生长所需的主要营养物质,是一种优质的液体肥料。传统的排水模式中,尿液作为生活污水的一部分被输至污水处理厂进行集中处理,但是其所含氮、磷、钾的量分别为生活污水中的87%、50%、54%且体积不到其1%。依据“生态卫生”的理念,源分离与处理尿液,不仅可以简化污水厂处理工艺、减少其运行费用、提高其处理效果,而且也是进一步实现其资源化利用的有效途径。为此,本文重点研究了蒸发结晶法回收源分离尿液中的营养物质及其过程中氮损失的控制方法。针对尿液中尿素的水解特性,比较了温度和储存方式对新鲜尿液和接种尿液中尿素水解过程的影响。常温和敞开状态相对于低温/高温、封闭状态均有利于尿液中尿素的水解反应,这是由于常温下微生物的活性相对于低温/高温要高的多,且敞开状态更易接触到空气中的微生物;接种尿液的水解速度要比新鲜尿液要快得多,常温下的接种尿液2天内水解率达到90%以上,而新鲜尿液20天后水解率只有50%,主要是因为接种提高了尿液中微生物的含量。结果表明,尿液中微生物脲酶的多少及其活性是影响尿素水解程度和快慢的主要因素。水解后尿液中的氨氮含量高且极易挥发,通过考察3个不同温度和6个不同pH下尿液蒸发浓缩过程氨氮的挥发特性,来确定尿液中氮损失的最佳控制方法。结果表明,pH是影响尿液中氨挥发程度的关键因素,而温度仅影响氮挥发的快慢,对氮损失的程度影响很小。控制pH<4,就可以保证尿液浓缩至初始体积的1/5甚至更小时,氮的损失率仍低于5%。直接将尿液进行蒸发浓缩结晶时,每升pH=4的尿液可得到37.32g干燥的结晶产物,其中N、P(以P2O5计)、K(以K2O)的含量分别为15.86%、4.75%和5.77%。经过XRD衍射分析发现,晶体成分主要是铵盐—NH4Cl,约占80%,NaCl和KCl分别约为15%和4%。试验进一步研究了以土壤颗粒作为载体对10倍左右浓缩倍数的尿液进行反复吸收后干燥处理来制作土壤肥料的可行性。研究发现,经过10次重复吸收后,土壤中氮含量已经不再增加,最终土壤颗粒含氮量达到185mgN/g土壤,其总营养含量T(N+P2O5+K2O)%高达26.4%。根据有机肥料标准(GB15063-2009),可以说通过这种方法制备出来的土壤肥料是一种高含氮且氮磷钾比例均衡的复合肥料。