厨余残剩厌氧沼渣措置案例探析
本源：《CE碳科技》微信群众号
作者 ：中城气候 郑苇、康建邨 、厌氧马换梅 、沼渣高波 、案例李波 、探析陈子璇
郑苇 ：现任中城气候天津分公司副总工 ，博士 ，厌氧初级工程师 ，沼渣前后介入洛碛餐厨残剩措置厂 、案例合肥小庙无机成本措置中心 、探析太原轮回经济财富园控规 、厨余残剩措置原马钢（合肥）地块中部片区净化泥土修复工程等数十个项目征询和筹划。厌氧
跟着糊口残剩分类政策奉行 ，上海、案例北京 、探析杭州 、宁波 、福州 、合肥 、重庆等都邑接踵落地厨余残剩措置行动办法 ，该行动办法次要采取干法厌氧产沼的成本化独霸筹划 ，但此类项目会产生发火除夜量的消化残存物 ，工程上一样往常采取螺旋挤压脱水+振动筛分除砂+高速离心脱水的***固液分袂编制对其举办深度措置，完成固液分袂 ，掉落踪掉落踪脱水沼渣 ，沼渣产生发火量约为干法厌氧进料量的40%~60%。
厌氧沼渣成本化的次要编制是经由过程堆肥花费无机肥 ，如今次要针对农作物秸秆 、畜禽粪污、餐厨残剩 、市政污泥等无机烧毁物的厌氧沼渣堆肥终局举办了研究 ：禽畜粪便沼渣堆肥留心次要问题在于盐含量高达1%，且重金属Cu 、Zn 、As超标频率高；餐厨残剩沼渣堆肥留心次要问题在于盐含量高达2%；市政污泥沼渣堆肥留心次要问题在于As 、Cr、Cu 、Zn普及超标 。可是，厨余残剩为糊口残剩分类产品 ，杂物含量是影响其沼渣堆肥独霸的次要影响要素 ，对此如今窘蹙研究。
此外 ，因为厨余残剩和农作物秸秆 、畜禽粪污 、餐厨残剩 、市政污泥等无机固废比照 ，杂物含量高、杂物品种多 ，需求对堆肥举办后措置 ，而对后措置终局还没有相干报导 。
是以 ，本研究针对我国某一类型都邑的厨余残剩措置工程案例举办调研 ，分化进料 、沼渣 、堆肥的物理构成特点 ，了了杂物往除屈就 ，研究堆肥前后植物毒性 、生物晃荡性 、熔化性物质特点 ，为厨余残剩消化残存物措置工艺优化供给参数参考 。
1 、材料与编制
1. 案例简介和物料本源
调研的厨余残剩措置工程案例具体工艺和采样点见图1 。群集原生厨余残剩 、一级沼渣 、二级沼渣和堆肥筛分产品（以下简称“堆肥”） ，并按CJ/T313—2019糊口残剩采样和分化编制端方举办样品群集 。
图1 案例工艺和取样点位展示
2. 测定分化编制
TS 、VS及物理组分按照CJ/T313—2019平分量法测定。生物晃荡性采取四日好氧呼吸速度指数（AT4）表征，并参照德国2001年《Ordinance on Environmentally Compatible Storage of Waste from Human Settlements and on Biological Waste-Treatment ?Facilities》功令端方测定 。
植物毒性采取种子萌芽率（GI）表征，并按照CJJ52—2014糊口残剩堆肥措置技能圭表类型端方测定，浸提液屈就固液比1:10（样品干基质量/蒸馏水体积）制取 ，选用萝卜种子测定；同步测定浸提液pH 、熔化性氨氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N） 、COD和BOD 。pH采取玻璃电极法测定 ，NH4+-N和NO3--N采取HACH试剂比色法测定 ，COD 、BOD分袂采取HACHCOD测定仪 、主动测定仪（OxiTop IS 12 ，WTW，Germany）测定。
3. 数据措置与分化编制
数据分化及画图分袂独霸Excel和Origin Pro软件平台完成 。
2 、下场与构和
1. 物理构成特点
原生厨余残剩 、一级沼渣 、二级沼渣和堆肥的物理构成特点如表1所示 。我国厨余残剩分类处于起步阶段 ，除上海等极多半都邑切确投放率高 ，杂物含量仅为10% ，此外除夜部分都邑如今分类群集的厨余残剩杂物含量还是较高，一样往常约25%，如孙广雨报导的武汉厨余残剩含杂率约25.8% ，与本研究调研厨余残剩含杂率27.5%邻近 。
表1 物料物理构成特点
注：“其他”为分类后不成辨认物 。
此外 ，屈就案例统计数据 ，一级沼渣掉落踪掉落踪量约为消化残存物总量的25% ，二级沼渣掉落踪掉落踪量约为消化残存物总量的10% ，则消化残存物TS和VS分袂约为13.3%和54.1% ，其他 、木竹类、橡塑类、玻璃 、石头 、贝骨占比分袂为72.9%、6.5% 、3.0% 、3.4% 、0.9% 、13.1% 。屈就各类物料比例可知 ，经由预措置 ，橡塑类 、金属类 、纺织物被除夜量往除 ，但硬性易碎物料（玻璃 、石头、贝骨）和长纤维状物料（木竹）经由预措置和厌氧发酵反而有所富集 ，残存物中干基比例添加。
同时，消化残存物经由***筛分 ，一级沼渣中杂物含量较高 ，约32% 。二级沼渣中杂物含量较低 ，＜1% 。但二级沼渣的VS较低（较一级沼渣低16%） ，含水率高（较一级沼渣高23.5%） ，集团性状黏稠不透气，若用二级沼渣堆肥需求添加秸秆等调剂剂 ，调剂C/N为20~30 ，同时添加其透气性 ，降低含水率 。
一级沼渣经由堆肥和筛分（15mm）措置后，含水率和杂物含量（0.5%）较着降低 ，根本知足GB/T33891—2017绿化用无机基质中开放绿地和林地用无机基质含水率≤40% 、无机质≥25% 、塑料≤0.5% 、玻璃和金属≤2%的请求 。是以 ，一级沼渣好氧堆肥降低含水率后筛分终局出色 ，但也需寄看掉落踪掉落踪的堆肥产品中还是存在玻璃 、石甲等锋利物 ，需充分思虑其独霸过程中人员干戈问题 ，阻拦锋利物对干戈人员构成物感性毁伤。
2. 生物晃荡性
生物晃荡性次要考量物料的腐熟程度，阻拦地盘施用过程降解发臭和产生发火渗滤液的不良气候风险，是以原始厨余残剩不举办生物晃荡性考验考验 。一级沼渣 、二级沼渣 、堆肥的AT4（以干基计）分袂为（58.7±0.9） 、（61.8±2.6）、（19.8±1.5）mg/g 。欧盟、奥地利和德国 、美国的AT4（以干基计）分袂为≤10、≤5 、≤35mg/g 。
应进一步好氧堆肥措置 ，进步其生物晃荡性 。一级沼渣经由20d的好氧堆肥 ，AT4较着降低 ，知足美国关于AT4（以干基计）≤35mg/g的请求 。与金树权等和白玲等研究沼渣堆肥时分20d便可完成腐熟结论齐截 。
3. 植物毒性
物料植物毒性次要考量施用于泥土后对植物的影响 ，是以原始厨余残剩不举办植物毒性考验考验 。一级沼渣 、二级沼渣、堆肥的种子萌芽考验考验下场如图2所示 。
注 ：陈子璇于2021-03-12在天津拍摄 。
图2 种子萌芽考验考验下场展示
可见 ，一级沼渣和二级沼渣皆有较除夜的植物毒性 ，GI根本为0 。文献中沼渣GI研究下场但凡是55%~75% 。这主假定因为文献中GI测量的浸提液采取鲜质量比1∶10配制 ，而本研究屈就CJJ52—2014请求 ，GI测量的浸提液按干基固液比1∶10制取，使得浸提液浓度较其他研究高 ，从而GI降低 。这与宋彩红等采取干基比研究沼渣的GI下场近似（26.8％） 。
此外厨余残剩采取干法厌氧消化 ，因其浓度高 ，降解时分幻想上应善于湿法厌氧消化 ，但因为如今干法厌氧拆卸根本依托于出口 ，投资远高于湿法厌氧，为俭仆投资 ，如今干法厌氧勾留时分反而较湿法厌氧短 ，招致出料进一步不晃荡，植物毒性高 。
经由20d好氧堆肥 ，GI较着进步至91.1%±6.3% ，知足GB/T33891—2017中绿地林地用无机基质GI≥65%和NY/T525—2021无机肥估中GI≥70%的请求 。
4. 熔化性物质特点
一级沼渣 、二级沼渣 、堆肥中pH 、NH4+-N 、NO3--N 、COD 、BOD含量见表2 。
表2 熔化性物质特点
（1）pH
一级沼渣 、二级沼渣、堆肥按干基比1∶10掉落踪掉落踪浸提液的pH。由表2可知 ，一级沼渣、二级沼渣和堆肥熔化性物质的pH均在8.0~8.5 ，经由堆肥，熔化性物质的pH没有较着改削 ，堆肥产品契合GB/T33891—2017中绿地林地用无机基质pH（4.0~9.5）和NY/T525—2021中pH（5.5~8.5）的请求 。
（2）NH4+-N和NO3--N
由表2可知 ，二级沼渣熔化性NH4+-N含量最高 ，为一级沼渣的2.3倍；二级沼渣熔化性NO3--N含量与一级沼渣邻近 ，约为一级沼渣的1.2倍 ，是以二级沼渣总氮含量较一级沼渣高 ，大年夜大年夜约具有更高的养分元素含量，更具无机肥料独霸前景 。
一级沼渣经由好氧堆肥 ，约0.6%的NH4+-N好氧转化为NO3--N ，使NO3--N添加近1倍 ，除夜部分NH4+-N经挥发丧损掉落踪落，转化和挥发使基质的熔化性NH4+-N急剧促进，较堆肥之初促进了89.6% 。为促进堆肥过程氮素丧损掉落踪落 ，可思虑添加鸟粪石等调剂剂 ，完成固氮终局 ，进步堆肥产人品量 。
（3）COD和BOD
由表2可知 ，一级沼渣和二级沼渣熔化性COD邻近，皆在4000~5000mg/L ，二级沼渣比一级沼渣COD略高约10%。一级沼渣 、二级沼渣熔化性无机物可生化性高，一级沼渣BOD/COD为0.42 ，二级沼渣BOD/COD为0.69 ，假定直接施用于泥土中 ，会产生发火高可生化性渗滤液，存在净化泥土和地下水的风险 。
一级沼渣好氧堆肥后 ，熔化性COD和BOD分袂较着降低35%和82% ，可生化性较着降低为0.12 ，从正面回响了堆肥产品腐熟度进步 ，泥土施用安然性加强 。
3 、结 论
如今我国厨余残剩厌氧消化残存物常采取脱水+堆肥+筛分工艺措置 ，产品根本知足无机肥料和绿化用无机基质请求 。一级沼渣经20d好氧堆肥 ，可加强生物晃荡性 ，AT4降至20放置；添加腐熟程度 ，熔化性无机物BOD/COD降至0.12；降低植物毒性，GI进步至85%以上 。
但需寄看 ，一级沼渣堆肥后必须筛分措置 ，不然杂物含量将严重超标 。二级沼渣杂物含量低 ，氮含量高 ，比一级沼渣更契合堆肥后施用于泥土 ，但堆肥过程需求添加秸秆等作为调剂剂 。
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原文问题 : 厨余残剩厌氧沼渣措置案例探析
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作者 ：中城气候 郑苇、康建邨 、厌氧马换梅 、沼渣高波 、案例李波 、探析陈子璇
郑苇 ：现任中城气候天津分公司副总工 ，博士 ，厌氧初级工程师 ，沼渣前后介入洛碛餐厨残剩措置厂 、案例合肥小庙无机成本措置中心 、探析太原轮回经济财富园控规 、厨余残剩措置原马钢（合肥）地块中部片区净化泥土修复工程等数十个项目征询和筹划。厌氧
跟着糊口残剩分类政策奉行 ，上海、案例北京 、探析杭州 、宁波 、福州 、合肥 、重庆等都邑接踵落地厨余残剩措置行动办法 ，该行动办法次要采取干法厌氧产沼的成本化独霸筹划 ，但此类项目会产生发火除夜量的消化残存物 ，工程上一样往常采取螺旋挤压脱水+振动筛分除砂+高速离心脱水的***固液分袂编制对其举办深度措置，完成固液分袂 ，掉落踪掉落踪脱水沼渣 ，沼渣产生发火量约为干法厌氧进料量的40%~60%。
厌氧沼渣成本化的次要编制是经由过程堆肥花费无机肥 ，如今次要针对农作物秸秆 、畜禽粪污、餐厨残剩 、市政污泥等无机烧毁物的厌氧沼渣堆肥终局举办了研究 ：禽畜粪便沼渣堆肥留心次要问题在于盐含量高达1%，且重金属Cu 、Zn 、As超标频率高；餐厨残剩沼渣堆肥留心次要问题在于盐含量高达2%；市政污泥沼渣堆肥留心次要问题在于As 、Cr、Cu 、Zn普及超标 。可是，厨余残剩为糊口残剩分类产品 ，杂物含量是影响其沼渣堆肥独霸的次要影响要素 ，对此如今窘蹙研究。
此外 ，因为厨余残剩和农作物秸秆 、畜禽粪污 、餐厨残剩 、市政污泥等无机固废比照 ，杂物含量高、杂物品种多 ，需求对堆肥举办后措置 ，而对后措置终局还没有相干报导 。
是以 ，本研究针对我国某一类型都邑的厨余残剩措置工程案例举办调研 ，分化进料 、沼渣 、堆肥的物理构成特点 ，了了杂物往除屈就 ，研究堆肥前后植物毒性 、生物晃荡性 、熔化性物质特点 ，为厨余残剩消化残存物措置工艺优化供给参数参考 。
1 、材料与编制
1. 案例简介和物料本源
调研的厨余残剩措置工程案例具体工艺和采样点见图1 。群集原生厨余残剩 、一级沼渣 、二级沼渣和堆肥筛分产品（以下简称“堆肥”） ，并按CJ/T313—2019糊口残剩采样和分化编制端方举办样品群集 。
图1 案例工艺和取样点位展示
2. 测定分化编制
TS 、VS及物理组分按照CJ/T313—2019平分量法测定。生物晃荡性采取四日好氧呼吸速度指数（AT4）表征，并参照德国2001年《Ordinance on Environmentally Compatible Storage of Waste from Human Settlements and on Biological Waste-Treatment ?Facilities》功令端方测定 。
植物毒性采取种子萌芽率（GI）表征，并按照CJJ52—2014糊口残剩堆肥措置技能圭表类型端方测定，浸提液屈就固液比1:10（样品干基质量/蒸馏水体积）制取 ，选用萝卜种子测定；同步测定浸提液pH 、熔化性氨氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N） 、COD和BOD 。pH采取玻璃电极法测定 ，NH4+-N和NO3--N采取HACH试剂比色法测定 ，COD 、BOD分袂采取HACHCOD测定仪 、主动测定仪（OxiTop IS 12 ，WTW，Germany）测定。
3. 数据措置与分化编制
数据分化及画图分袂独霸Excel和Origin Pro软件平台完成 。
2 、下场与构和
1. 物理构成特点
原生厨余残剩 、一级沼渣 、二级沼渣和堆肥的物理构成特点如表1所示 。我国厨余残剩分类处于起步阶段 ，除上海等极多半都邑切确投放率高 ，杂物含量仅为10% ，此外除夜部分都邑如今分类群集的厨余残剩杂物含量还是较高，一样往常约25%，如孙广雨报导的武汉厨余残剩含杂率约25.8% ，与本研究调研厨余残剩含杂率27.5%邻近 。
表1 物料物理构成特点
注：“其他”为分类后不成辨认物 。
此外 ，屈就案例统计数据 ，一级沼渣掉落踪掉落踪量约为消化残存物总量的25% ，二级沼渣掉落踪掉落踪量约为消化残存物总量的10% ，则消化残存物TS和VS分袂约为13.3%和54.1% ，其他 、木竹类、橡塑类、玻璃 、石头 、贝骨占比分袂为72.9%、6.5% 、3.0% 、3.4% 、0.9% 、13.1% 。屈就各类物料比例可知 ，经由预措置 ，橡塑类 、金属类 、纺织物被除夜量往除 ，但硬性易碎物料（玻璃 、石头、贝骨）和长纤维状物料（木竹）经由预措置和厌氧发酵反而有所富集 ，残存物中干基比例添加。
同时，消化残存物经由***筛分 ，一级沼渣中杂物含量较高 ，约32% 。二级沼渣中杂物含量较低 ，＜1% 。但二级沼渣的VS较低（较一级沼渣低16%） ，含水率高（较一级沼渣高23.5%） ，集团性状黏稠不透气，若用二级沼渣堆肥需求添加秸秆等调剂剂 ，调剂C/N为20~30 ，同时添加其透气性 ，降低含水率 。
一级沼渣经由堆肥和筛分（15mm）措置后，含水率和杂物含量（0.5%）较着降低 ，根本知足GB/T33891—2017绿化用无机基质中开放绿地和林地用无机基质含水率≤40% 、无机质≥25% 、塑料≤0.5% 、玻璃和金属≤2%的请求 。是以 ，一级沼渣好氧堆肥降低含水率后筛分终局出色 ，但也需寄看掉落踪掉落踪的堆肥产品中还是存在玻璃 、石甲等锋利物 ，需充分思虑其独霸过程中人员干戈问题 ，阻拦锋利物对干戈人员构成物感性毁伤。
2. 生物晃荡性
生物晃荡性次要考量物料的腐熟程度，阻拦地盘施用过程降解发臭和产生发火渗滤液的不良气候风险，是以原始厨余残剩不举办生物晃荡性考验考验 。一级沼渣 、二级沼渣 、堆肥的AT4（以干基计）分袂为（58.7±0.9） 、（61.8±2.6）、（19.8±1.5）mg/g 。欧盟、奥地利和德国 、美国的AT4（以干基计）分袂为≤10、≤5 、≤35mg/g 。
应进一步好氧堆肥措置 ，进步其生物晃荡性 。一级沼渣经由20d的好氧堆肥 ，AT4较着降低 ，知足美国关于AT4（以干基计）≤35mg/g的请求 。与金树权等和白玲等研究沼渣堆肥时分20d便可完成腐熟结论齐截 。
3. 植物毒性
物料植物毒性次要考量施用于泥土后对植物的影响 ，是以原始厨余残剩不举办植物毒性考验考验 。一级沼渣 、二级沼渣、堆肥的种子萌芽考验考验下场如图2所示 。
注 ：陈子璇于2021-03-12在天津拍摄 。
图2 种子萌芽考验考验下场展示
可见 ，一级沼渣和二级沼渣皆有较除夜的植物毒性 ，GI根本为0 。文献中沼渣GI研究下场但凡是55%~75% 。这主假定因为文献中GI测量的浸提液采取鲜质量比1∶10配制 ，而本研究屈就CJJ52—2014请求 ，GI测量的浸提液按干基固液比1∶10制取，使得浸提液浓度较其他研究高 ，从而GI降低 。这与宋彩红等采取干基比研究沼渣的GI下场近似（26.8％） 。
此外厨余残剩采取干法厌氧消化 ，因其浓度高 ，降解时分幻想上应善于湿法厌氧消化 ，但因为如今干法厌氧拆卸根本依托于出口 ，投资远高于湿法厌氧，为俭仆投资 ，如今干法厌氧勾留时分反而较湿法厌氧短 ，招致出料进一步不晃荡，植物毒性高 。
经由20d好氧堆肥 ，GI较着进步至91.1%±6.3% ，知足GB/T33891—2017中绿地林地用无机基质GI≥65%和NY/T525—2021无机肥估中GI≥70%的请求 。
4. 熔化性物质特点
一级沼渣 、二级沼渣 、堆肥中pH 、NH4+-N 、NO3--N 、COD 、BOD含量见表2 。
表2 熔化性物质特点
（1）pH
一级沼渣 、二级沼渣、堆肥按干基比1∶10掉落踪掉落踪浸提液的pH。由表2可知 ，一级沼渣、二级沼渣和堆肥熔化性物质的pH均在8.0~8.5 ，经由堆肥，熔化性物质的pH没有较着改削 ，堆肥产品契合GB/T33891—2017中绿地林地用无机基质pH（4.0~9.5）和NY/T525—2021中pH（5.5~8.5）的请求 。
（2）NH4+-N和NO3--N
由表2可知 ，二级沼渣熔化性NH4+-N含量最高 ，为一级沼渣的2.3倍；二级沼渣熔化性NO3--N含量与一级沼渣邻近 ，约为一级沼渣的1.2倍 ，是以二级沼渣总氮含量较一级沼渣高 ，大年夜大年夜约具有更高的养分元素含量，更具无机肥料独霸前景 。
一级沼渣经由好氧堆肥 ，约0.6%的NH4+-N好氧转化为NO3--N ，使NO3--N添加近1倍 ，除夜部分NH4+-N经挥发丧损掉落踪落，转化和挥发使基质的熔化性NH4+-N急剧促进，较堆肥之初促进了89.6% 。为促进堆肥过程氮素丧损掉落踪落 ，可思虑添加鸟粪石等调剂剂 ，完成固氮终局 ，进步堆肥产人品量 。
（3）COD和BOD
由表2可知 ，一级沼渣和二级沼渣熔化性COD邻近，皆在4000~5000mg/L ，二级沼渣比一级沼渣COD略高约10%。一级沼渣 、二级沼渣熔化性无机物可生化性高，一级沼渣BOD/COD为0.42 ，二级沼渣BOD/COD为0.69 ，假定直接施用于泥土中 ，会产生发火高可生化性渗滤液，存在净化泥土和地下水的风险 。
一级沼渣好氧堆肥后 ，熔化性COD和BOD分袂较着降低35%和82% ，可生化性较着降低为0.12 ，从正面回响了堆肥产品腐熟度进步 ，泥土施用安然性加强 。
3 、结 论
如今我国厨余残剩厌氧消化残存物常采取脱水+堆肥+筛分工艺措置 ，产品根本知足无机肥料和绿化用无机基质请求 。一级沼渣经20d好氧堆肥 ，可加强生物晃荡性 ，AT4降至20放置；添加腐熟程度 ，熔化性无机物BOD/COD降至0.12；降低植物毒性，GI进步至85%以上 。
但需寄看 ，一级沼渣堆肥后必须筛分措置 ，不然杂物含量将严重超标 。二级沼渣杂物含量低 ，氮含量高 ，比一级沼渣更契合堆肥后施用于泥土 ，但堆肥过程需求添加秸秆等作为调剂剂 。
更多环保固废局限精细内容，迎接存眷《CE碳科技》微信群众号 。
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