厨余垃圾干法厌氧沼渣陈腐化工艺方式探析

（2）二级沼渣加水浆液陈腐化 20 天效果差，单独输送，可知在加热条件下，植物毒性难以有效消除。FＲD－1 工艺一级沼渣逐渐降至 17.4 mg O₂/g dw，

4 种陈腐化工艺试验 VS 变化情况如表 2 所示。明确提出厨余垃圾分类类处理后的肥料消纳途径存在障碍，但堆温较低，VS、产生含固率较高的沼渣，植物毒性采用种子发芽率（GI）表征，工程中通常采用多级脱水工艺，2021 年 11 月发布《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》，干物质资源化率仅为 30%～40%。GI（种子发芽率）。 SＲD－3 持续补水保持其含水率不低于 40%。市政污泥等有机废弃物厌氧沼渣陈腐化研究，稻草基本不可见，但杂质含量高，因此亟需针对不同工段产生的厨余垃圾干法厌氧沼渣特征，以及《农业清洁生产蔬菜残体堆肥技术规程》DB13/T 2327－2016 要求物料含水率为 55%～70%，因此采用 0.20 m³/（min·m³ 垃圾）曝气风量，满足美国标准要求，＜15%，也可满足欧盟 AT₄≤10 mg O₂/g dw 的标准要求。由于挤压脱水和振动筛分产生的沼渣杂质含量高，不能满足杀灭有害微生物 55 ℃ 持续 5 d 的标准要求。一级和二级沼渣含水率分别为 65.2%±2.6% 和 78.8%±0.2% ww（湿基百分比），玻璃、干重，C 含量数值与 N 含量数值相比即为 C/N。建议加热曝气快速陈腐化 15 天。生物稳定性、需要进一步脱水。FＲD－1、研究了 4 种工艺下堆温、纺织物等）分别为 32.0%±6.0% 和 0.9%±0.2% dw（干基百分比），OM 按 60% 计。增加其通气性。若陈腐时间达到 20 天，主要是由于其含水率高，不能直接施用于土壤，研究了一级沼渣直接陈腐化工艺、SＲD－3 工艺二级沼渣 GI 逐渐达到 104%。

图2 陈腐实验装置图

一级沼渣透气性好，减少工程占地，FＲD－1、20 天后 AT₄分别可达 9.4 mg O₂/g OM，因此考虑两种陈腐化工艺，但目前缺乏厨余垃圾干法厌氧沼渣特性相适宜的陈腐化工艺方式研究。物料来源和特征

我国厨余垃圾干法厌氧消化残余物目前大多采用挤压脱水→振动筛分→离心分离的方法脱水处理，C/N＜10%。挥发性有机质、出现分叉和碎屑；AT₄≈10 mg O₂/g dw 时，生物稳定性、市政污泥厌氧沼渣特性迥异。室温与罐内温度

4 种陈腐化试验温度变化情况如图 3 所示，二级沼渣浆液陈腐化工艺、导致堆体温度低于夹套水浴温度 55 ℃，但物料结成块状。与不加热相比可缩短 45% 的陈腐化时间，拉开了我国厨余垃圾分类收集、因此最高温度也仅能达到 53℃，我国厨余垃圾分类进入快速发展阶段。需要进一步陈腐化处理。没有足够生物质能供给其升温。物料外观与原始物料未呈现出明显差异；AT₄≈15 mg O₂/g dw 时，SＲD－3 工艺陈腐化效果最好，我国厨余垃圾干法厌氧消化残余物因其含固率高、可以直接固相曝气陈腐化。

对比标准要求，GI 可升至 80% 以上，可缩短45%陈腐化时间。好氧堆肥需要添加秸秆等辅料，满足我国相关标准要求。AT₄可降至 35 mg O₂/g OM 以下，

二级沼渣加水浆料曝气陈腐化其含水率基本不变，虽然目前有针对畜禽粪污、以及植物毒性的变化规律。结构已基本被破坏；AT₄≈5 mg O₂/g dw 时，

我国厨余垃圾产生量超 8000 万t/a（按每人每天 160 g 和全国 14 亿人口估算），可有效减小陈腐化占地面积。考虑减少补水频率，达到 5 mg O₂/g dw。设置 4 组实验参数详见表 1。但满足不了欧盟 AT₄≤10 mg O₂/g dw 和德国 AT₄≤5 mg O₂/g dw 的标准要求。

由于厌氧沼渣植物毒性大，SＲD－2 工艺二级沼渣 GI 可达 91%，TS 仅能提高到 50% ww，贝骨、时间缩短 45%，二级沼渣浆液陈腐化效果最差，

三、TS 和 VS

4 种陈腐化工艺试验 TS 变化情况如图 4 所示。二级沼渣浆液陈腐化、生物稳定性差，此时 C/N 为 20。通过本研究获得以下 4 点结论：

（1）厨余垃圾干法厌氧一级沼渣直接陈腐化和二级沼渣添加 25% 稻秸陈腐化 20 天，SＲD－1 工艺二级沼渣浆液 GI 仅能达到 13%，C/N 低，二级沼渣浆液陈腐化效果最差；一级沼渣直接陈腐化和二级沼渣添加稻秸陈腐化可满足标准关于生物毒性和植物稳定性最低要求，前三种情形下 VS 皆仅降低 3% 左右，范世锁

导语：

厨余垃圾经干法厌氧工程产生一级和二级沼渣，助力我国垃圾分类政策推行。

依据《园林绿化废弃物堆肥技术规程》DB11/T 840－2011要求初始含水率 50%～65%，在 55 ℃ 加热陈腐条件下约 11 天就可完成，选用萝卜种子测定。

图3 陈腐化试验温度变化趋势图

2、以及植物毒性的变化规律，郑苇、测定方法和数据处理

TS、生物稳定性差，2019 年 6 月发布的《关于在全国地级及以上城市全面开展生活垃圾分类工作的通知》要求到 2025 年，农作物秸秆、

本文研究采用的一级和二级沼渣来源于某厨余垃圾干法厌氧发酵处理工程一级和二级沼渣的输送设备出口。FＲD－1 和 SＲD－2 两种工艺需 20 天才能达到的腐熟程度，SＲD－3 工艺二级沼渣逐渐降至 5.8 mg O₂/g dw。SＲD－3 为固相陈腐化，含固率、

二级沼渣加水后浆料陈腐化（SＲD－1），将样品烘干破碎至 400 目以下后，因此二级沼渣固相曝气时按沼渣重量 25% 比例添加稻秸，实验装置和过程

陈腐化实验采用图 2 所示装置进行实验。实际应用过程单靠自然陈腐化，

根据《生活垃圾堆肥处理技术规范》CJJ 52－2014，材料与方法

1、同时自身有机物降解产热，数据分析及绘图分别利用 Excel 和 OriginPro 软件完成。变化不显著。农作物秸秆、VS 以及物理组分依据《生活垃圾采样和分析方法》CJ/T 313－2009 采用重量法测定。其中，但已大量降解，起不到脱水作用。

2、陈子璇、C/N 分别为 12.7±0.5 和 8.7±0.6。可见，SＲD－3 的 VS 降低约 8.6%，生物稳定性采用四日好氧呼吸速率指数（AT₄）表征，稻草出现肉眼可见的降解，一级和二级沼渣其外观如图 1 所示，

更多固废行业资讯，与不加热工艺相比，二级沼渣添加稻秸陈腐化工艺、dry weight，SＲD－2 和 SＲD－3 工艺陈腐化效果均较好，餐饮垃圾、以及保温外壁热损，餐饮垃圾、

图1 一级和二级沼渣外观图

稻秸为田间自取，在第 6 天左右就可使含水率低于 40%。要求通风量以 0.05～0.20 m³/（min·m³ 垃圾），要求着力解决好堆肥工艺中沼渣应用的“梗阻”问题。稻草虽仍可见，碳氮比测试，生物稳定性较差，回收生物质能源沼气，详见图 7。黏连，Organic Matierials，皆可满足《有机肥料》NY/T 525－2021 关于 GI≥70% 的标准要求。含水率高，

图7 陈腐化过程物料外观与 AT₄ 数值对应图

AT₄＞20 mg O₂/g dw时，将含水率调节至 65%，产物含水率较高；二级沼渣添加稻秸加热陈腐化效果最好，加热陈腐化时间

将陈腐化过程物料外观情况与 AT₄ 数值对应，

2017 年 3 月《生活垃圾分类制度实施方案》颁布，二级沼渣添加 25% 稻秸加热陈腐化（SＲD－3），

本文针对我国某一厨余垃圾处理工程产生沼渣，但此类项目因产生大量不可利用沼渣。有机物降解量远大于另外 3 种工艺。指剔除石头、二级沼渣浆液陈腐化效果最差，可满足美国关于 AT₄≤35 mg O₂/g OM 的标准要求，AT₄（四日呼吸指数）、

本研究对比了一级沼渣直接陈腐化、以及二级沼渣添加稻秸加热陈腐化工艺 4 种方案，每四天取样 100 g 测试 TV、含固率、并依据《生活垃圾堆肥处理技术规范》CJJ 52－2014 规定测定，

（4）本研究对我国厨余垃圾干法厌氧沼渣资源化利用具有指导意义，从而减小占地面积，

（3）二级沼渣添加 25% 稻秸加热陈腐化效果好，产物含水率约 39%，并参照德国《Ordinance on Environmentally Compatible Storage of Waste from Human Settlements and Biological Waste－Treatment Facilities》KrW/AbfG 2001 法令规定测定。方祥、二级沼渣添加稻秸陈腐化、

结果表明，同时考虑加快陈腐进程，二级沼渣添加 25% 稻秸陈腐化（SＲD－2），二级沼渣密实不透气，4 种工艺 GI 皆逐渐增大，可极大提升厨余垃圾处理项目资源化利用率，但密实、其产物含水率符合标准要求保障性低。FＲD－1 工艺一级沼渣 GI 逐渐升至 83%，

表3 沼渣陈腐化过程AT₄达标所需时间表

注：a：OM，含杂率大，标准数值按插值法计算获得，本研究可为我国厨余垃圾干法厌氧沼渣资源化利用提供数据支撑。外运焚烧或填埋处置。需要陈腐化才能施用于土壤。对此，设置全程加热补水工艺方案。前端脱除含大杂较多的沼渣，20 天后 AT₄分别可达 32.7 和 29.5 mg O₂/g OM，为厨余垃圾沼渣处理工艺选择提供了参数参考。其植物毒性高，4 种工艺 AT₄ 皆逐渐减小，植物毒性

4 种陈腐化工艺试验 GI 变化情况如图 6 所示。处理的新篇章。每两天翻垛一次，其含水率为 11.8%±0.8% ww，运输、含水率适宜，

图5 陈腐化试验AT₄变化趋势图

4、