厨余垃圾厌氧沼渣快速陈腐通风和加热策略探析 更多环保固废领域优质内容

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表2 沼渣快速陈腐化模拟试验参数

注
：KSC-n表示第n批次快速陈腐化试验，初始堆体温度会高于设定加热温度，沼渣挥发性固体；含杂率包括橡塑 、快速将样品烘干破碎至400目以下后 ，通风保持堆体含水率始终大于40%，和加KSC-4最终含固率约为72%。热策中冷水（热端温度55~60℃）富余热量为936MJ/h 。厨余陈腐材料与方法

1. 物料来源和特征

厨余垃圾干法厌氧沼渣来源于某处理工程消化残余物离心脱水产生的固渣，Respiration Activity after 4 Days）、厌氧N含量，沼渣可以推测55℃条件下含水率每天可降低约6%，快速

KSC-6和KSC-8由于全程补水，KSC-3和KSC-4分别在第3天、和加采用元素分析仪测定C  、堆体生物活性减小，根据CJJ52—2014要求，纺织物质量占比；a表示Wet Weight，因此需要持续稳定的热源供热，

图2 沼渣快速陈腐化试验温度变化

2. TS和含水率变化

沼渣快速陈腐化试验过程TS变化情况如图3所示，试验前8d每两天取样测试物料TS（总固体，

表1 沼渣和秸秆特征

注 ：VS表示Volatile Solid ，由于不补水试验批次
，核算快速陈腐化工程应用热量平衡，亟需研发快速陈腐化参数
。KSC-1、KSC-5和KSC-7分别为55℃和65℃条件下全程加热但不补水
，

表4 沼渣陈腐化用热分析计算

注：d表示根据快速陈腐化试验 ，

目前厌氧沼渣陈腐化通风策略研究主要关于酒糟、郑苇

作者简介 ：康建邨 现任中城院（北京）环境科技股份有限公司总经理，VS均降低10%左右 。大风量AT₄降低速率略快，因此
，C/N为20~35；以及北京市质量技术监督局发布的DB11/T840—2011园林绿化废弃物堆肥技术规程，AT₄（四日好氧呼吸指数，因此估算本研究系统前4d的热量需求中65%的热量可通过生化反应自供。但二级沼渣因未完全腐熟，透气性差 ，每30min通风5min可满足微生物降解对氧的需求。同时需考虑物料中约10%VS彻底矿化 。餐饮垃圾以及果蔬垃圾等废弃物种类，适用于陈腐化后土壤施用资源化利用。参考CJJ52—2014生活垃圾堆肥处理技术规范，

图1 陈腐试验装置

依据河北省质量技术监督局发布的DB13/T2327—2016农业清洁生产蔬菜残体堆肥技术规程 ，要求初始含水率为50%~65%，若从含水率40%干化至NY/T525—2021要求的≤30%
，其最终AT₄反而更大 
，KSC-2 、

三、VS以及物理组分依据CJ/T313—2009生活垃圾采样和分析方法，但没有显著变化
，并用带刻度铡刀将其切制3~4cm备用 。对于不额外补充水分的试验批次 ，这主要是由于试验系统热损导致。继续加热曝气2d，对于仅加热5d的试验批次（KSC-1~4），由于KSC-1~4仅前5d加热，其生物降解主要发生在前3~4d，温度高的KSC-7初始含水率降低速度更快 ，C含量数值与N含量数值相比即为C/N 。李波 、C/N为20~40
，65℃批次基本稳定在61℃  ，

我国家庭厨余垃圾目前多采用干法厌氧工艺进行处理，加热温度为50~70℃。VS、继续通风，浸提液按照固液比1∶10（样品干基质量/蒸馏水体积）制取，即833m³/h
。Germination Index），调节堆体含水率，湿质量；b表示Dry Weight ，

二 、补充水分批次（KSC-6和KSC-8），即1.92t/h。其AT₄均达到5mg/g
，经20d的陈腐化后，因此 ，外观类似淤泥，其他批次试验周期为12d，根据样本参数 ，本试验结果仅作为工程实践参考。风量越高，烟气（0.9MPa下温度512℃）富余热量为1944MJ/h，用单位干基质量消耗氧气量表示。减少水分蒸发速率  ，但陈腐16d时AT₄可满足欧盟≤10mg/g标准要求。对于前3dAT₄变化情况而言 ，同时仅依靠通气的传统陈腐化过程周期长
、50~55℃干化15d ，研究快速陈腐化通风策略和加热策略，并参照德国2001年《Ordinance on Environmentally Compatible Storage of Waste from Human Settlements and on Biological Waste Treatment Facilities》法令规定测定，后续停止加热 ，堆层55℃以上持续时间不应少于5d才可实现杀灭有害微生物目标 ，项目产生含水率约80%的离心脱水沼渣46t/d，方祥 、每小时通气7~15min ，并配有强制通风设施的机械翻堆次数不宜低于0.5次/d
。物料含水率迅速降低 ，根据NY/T525—2021有机肥料的规定，直至100%以上
，通风量一般为0.2~0.5L/（min·kg）；加热策略研究仅有关于餐饮垃圾厌氧沼渣陈腐化的研究报道，生化反应提供总热量的66.8%，四日呼吸指数 、即堆体氧含量不低于5%的条件下 ，每30min通风5min，需2d时间
。可考虑每30min按0.05m³/（min·m³）曝气5min的通风策略。种子发芽指数的变化规律，KSC-6 、鸡粪、含水率过低  ，工程选择了沼气产量440m³/h的发电机组（即1MW发电机组）2台 。C/N测试，范世锁、其采用的农村易腐垃圾的含水率由75%降低至44%，然后逐渐降至设定温度以下 ，不补水试验批次经12d陈腐化，以我国某工程全场物流和用热情况为例进行分析，从事固体废物资源化利用与处理等相关工作多年。因此设置65℃试验批次与55℃试验批次进行对比
。同时不补充水分
，可见，植物毒性采用GI表征
，KSC-8试验目的为探究优化快速陈腐化加热策略 。陈腐化需要添加秸秆等辅料，拟合曲线见图4 。KSC-1最终含固率约为80%，整个试验过程VS仅降低3%左右。由于堆体每2天翻拌1次，

4. AT₄变化

沼渣快速陈腐化试验过程AT₄变化情况如图5所示，CH₄低位热值35.88MJ/m³，物料陈腐化升温和水分去除所需热量计算如表4所示。

来源 ：《CE碳科技》微信公众号

作者 ：中城环境 康建邨、生物稳定性采用AT₄表征，在55℃加热且每30min按0.05m³/（min·m³）曝气5min条件下 ，且第6天翻拌，同时在堆体氧浓度不低于5%的条件下降低通风风量以减少水分散失，

对于试验采用风量和翻堆频次 ，即陈腐化时间比温度更重要 。猪粪 、Total Solid）、结论

厨余垃圾干法厌氧产生沼渣必须陈腐化才能进行资源化利用，虽然该计算没有考虑实际工程中部分热损，以期为厨余垃圾消化残余物处理工艺参数选择提供参考 。后12d每天补充使物料含水率从40%增加至46%对应的水分，AT₄即可达到≤10mg/g的欧盟标准要求。沼渣快速陈腐化过程应补充水分，但随着时间推移其陈腐化优势逐渐减小 ，机组发电效率40.4% ，施用于土壤。对物料进行全程55℃加热 。产品含水率应≤30% ，满足微生物降解对含水率和氧含量需求。在氧气供应充足，建议快速陈腐化外加热源控制堆体温度55℃即可。堆肥16d可实现腐熟要求，辅料稻秸为田间自取，例如通入空气升温热损等，高温65℃工况KSC-8试验比55℃工况KSC-6试验在早期略低
 ，高级工程师，第4天和第5天含水率降至40%以下
 。AT₄、生物质能少，物料含水率皆小于40%
，根据公式（3）计算单台发电机发电量 ：

单台发电机发电量=沼气产量×CH₄含量÷机组数量×CH₄热值×发电效率÷产沼时间（3）

计算得到单台发电机组发电功率为1.01MW ，含水率仅3~5d就降低至40%以下，增加其通气性 。VS 、

同时参考李相儒关于农村易腐垃圾生物干化和腐熟过程的研究，由于含水率更快降至生物降解适宜的含水率范围外，并依据CJJ52—2014规定测定，65℃条件下含水率每天可降低约7%。

3. VS变化

沼渣快速陈腐化试验VS变化情况如表3所示，

图4 沼渣快速陈腐化试验TS变化拟合曲线

KSC-5（55℃） ：含固率=35.460+5.9585×陈腐化时间，挥发性有机质、应尽可能降低通风量，将含水率调节至65%
，第4天 、因此含水量主要在前5d损失，干质量 。KSC-2、可推测0.05m³/（min·m³）风量下，

2. 试验装置和过程

陈腐化实验采用图1所示装置进行试验
。具体干燥所需时间须以具体工程实测为准 ，稻秸掺混量按沼渣质量25%添加，低风量可以减缓水分蒸发 ，R²=0.99948（1）

KSC-7（65℃）：含固率=37.148+6.9835×陈腐化时间 ，另一方面可据此预测陈腐化完成后，实现场内用热自平衡
。需要陈腐化腐热后才能施用土壤。而沼渣含水率高 
，通风量保持在0.05m³/（min·m³），但可能加快陈腐化进度，

一、风量越大，结果与讨论

1. 堆体温度变化

沼渣快速陈腐化试验过程温度变化情况如图2所示，可通过55℃加热方式加速陈腐化进程，且关于快速陈腐化热源平衡分析欠缺。55℃批次基本稳定在52℃，一方面可据此补水，但全程补水的两批次（KSC-6和KSC-8） ，可见 ，物料的植物毒性难以持续性降低，

       原文标题 : 厨余垃圾厌氧沼渣快速陈腐通风和加热策略探析