1、回料对餐厨垃圾二步法堆肥处理效果的影响*屈阳，李月中，朱卫兵，吴元，朱丽可，王伟平（维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏常州213125）【摘要】为探究堆肥回料替代部分餐厨垃圾好氧堆肥调理剂的可行性，采用中试规模的达诺滚筒（DANO）动态堆肥和静态堆肥结合的二步法堆肥工艺开展试验。将锯末和稻草分别与回料混合使用，分析不同比例（0、10%、20%和 30%，分别记为 M1、MH1-1、MH1-2、MH1-3、D1、DH2-1、DH2-2 和 DH2-3）回料替代部分调理剂进行好氧堆肥的效果。结果表明：利用 DANO 一次堆肥可以使堆体快速升温，且添加回料可以促进升温，7 个批次可以维持大于 55
2、 堆温超过 12 d；回料添加量越大，易降解有机物越低，降解速度也越慢。锯末和稻草批次平均C/N 降低率分别为 5.42%和 40.31%。添加回料能降低堆体生物毒性（8 个批次的 GI 分别为 48.35%、66.23%、54.78%、52.43%、71.89%、80.89%、73.12%和 66.86%），提高腐熟度，从而提高 GI。初始 C/N、回料添加量和初始含水率分别控制在 191241、10%20%和 55%60%情况下，二步法堆肥成品相关核心技术指标均符合 NY/T 5252021 有机肥料的要求。【关键词】餐厨垃圾；达诺滚筒；好氧堆肥；回料；指标中图分类号：X799.3文献标识
3、码：A文章编号：1005-8206（2023）01-0016-07DOI：10.19841/ki.hjwsgc.2023.01.003Influence of Recycled Materials on the Treatment Effect of Kitchen Waste by Two-Step CompostingQU Yang，LI Yuezhong，ZHU Weibing，WU Yuan，ZHU Like，WANG Weiping（WELLE Environmental Protection Technology Group Co.Ltd.，ChangzhouJiangsu2131
4、25）【Abstract】In order to explore the feasibility of replacing part of the food waste aerobic composting conditioner withcompost returns，a pilot-scale two-step composting process combined DANO dynamic composting and static compostingwas used to carry out the experiment.Sawdust and rice straw were mix
5、ed with recycled materials respectively，and the effectsof different proportions（0%，10%，20%and 30%）of recycled materials（marked as M1，MH1-1，MH1-2，MH1-3，D1，DH2-1，DH2-2 and DH2-3）on aerobic composting were analyzed.The results showed that DANO could make thecompost temperature rise rapidly，and the addi
6、tion of recycled material could promote the temperature rise.Seven batches ofDANO could maintain the compost temperature above 55 for more than twelve days.The greater the amount of recycledmaterial added，the lower the easily degradable organic matter，and the slower the degradation rate.The average
7、C/Nreduction rates of sawdust and straw were 5.42%and 40.31%，respectively.The addition of recycled materials could reducethe biological toxicity of the pile（The GI of eight batches were 48.35%，66.23%，54.78%，52.43%，71.89%，80.89%，73.12%and 66.86%），improve the maturity，and thus increased the GI.When th
8、e initial C/N，the amount of recycledmaterial and the initial moisture content were controlled at 19 124 1，10%20%and 55%60%，respectively，the coretechnical indicators of the two-step composting product met the requirements of NY/T 5252021 Organic Fertilizer.【Key words】kitchen waste；DANO roller；aerobic
9、 composting；recycled materials；indicator1引言随着我国城乡一体化发展脚步不断加快，城镇人口逐步集中，生活垃圾产生量也在逐年增多。其中餐厨垃圾占比较大，约占生活垃圾的 30%40%1。餐厨垃圾游离态脂肪及蛋白质含量丰富，好氧生物处理技术已成为餐厨垃圾处理的主要方式之一2。而高水、高盐等特征使其极易腐败变质，污染环境，也难以单独好氧堆肥处理3-5。因此，研究人员只能通过添加不同的调理剂、菌剂进行调配，控制好 pH、温度、供风量等条件使堆肥产品更优良1，6-7。同时，餐厨垃圾堆肥调理剂需求量较大。相关研究认为锯末、木屑、玉米秸秆或米糠等调理剂添加量范围为 20
10、%35%1，7-12，第 31 卷第 1 期2023年2月环境卫生工程Environmental Sanitation EngineeringVol.31 No.1Feb.2023*基金项目:国家重点研发计划项目（2018YFC190120603）；江苏省科技成果转化专项资金项目（BA2020035）收稿日期：2022-08-18；录用日期：2022-12-06有机固废生物处理与高值化利用 部分地区还存在取材困难、价格高昂以及季节性限制等因素。杨延梅等7认为一次发酵后，堆体有益菌数量增多，詹亚斌等11认为回料替代部分锯末进行生物热干化是可行的，而利用堆肥回料替代部分调理剂进行堆肥的使用效果鲜有
11、研究。另外，达诺滚筒（DANO）动态堆肥工艺在极大程度上使其中的有机成分、水分、温度和供氧等均匀性得到提高和加速3，常用于生活垃圾一次发酵，但作为餐厨垃圾堆肥设备使用相关研究较少。因此，笔者以回料替代部分调理剂，采用二步法堆肥组合工艺，针对实际工程产生的餐厨固渣开展堆肥研究工作，以期为动静结合工艺工程应用提供技术支撑。2材料与方法2.1试验原料和菌种本试验餐厨垃圾原料取自常州维尔利餐厨废弃物处理有限公司经过自动分选破碎并进行固液分离的固渣，总体呈颗粒状，粒径10 mm。在本研究中回料为前阶段餐厨垃圾与锯末（粒径 28mm）或稻草（粒径 28 mm）混合二次发酵成品，分别记为回料 1 和回料 2
12、。锯末和稻草作为调理剂使用，购买于附近的生物质加工中心。锯末和稻草破碎粒径控制在 28 mm。堆肥原料基本性质见表 1。表 1初始堆肥原料基本理化性质Table 1Basic physical and chemical properties ofinitial composting raw materials原料餐厨固渣锯末稻草回料 1回料 2含水率/%73.2515.039.8718.2314.97pH4.466.476.368.137.35有机质/%76.1295.3492.1182.2185.48全碳/%45.5546.8842.3147.2740.62全氮/%3.060.120.721
13、.213.16C/N14.89390.6758.7639.0712.85注：表中所有指标数值为平均值。生物发酵菌剂有效菌包括短小芽孢杆菌、红球菌等，活菌数1109CFU/g。2.2试验装置与基本参数本试验研究区域由 DANO 一次发酵装置、4 条输送螺旋、二次发酵房、引风和曝气风机、氨气测试和除臭装置、原料初步拌合区和控制柜等单元组成，试验区域布置如图 1 所示。DANO 长宽高为 9.9 m3.0 m4.8 m，其中滚筒部分长 8.1 m，直径 1.8 m，有效容积为 20.6m3，滚筒内部间隔设置混匀隔板，外部设置保温层。滚筒驱动功率为 5.5 kW，转速控制范围为0.40.8 r/min
14、。进出料端分别设置进风和引风管路。鼓风机和引风机为 XGB-2200 型高压漩涡风机，最大流量为 315 m3/h。2.3试验方法分别将锯末和稻草作为餐厨固渣堆肥的调理剂，回料 1 和回料 2 作为添加剂进行混合堆肥。各堆体初始的餐厨固渣量相同，所加入调理剂和添加剂的量以最终调节含水率范围 50%60%、C/N 范围 171251 为准。具体试验设计见表 2。DANO 运行 10 min，停止 3 h，转速为 0.5 r/min。设计取常规一次发酵平均通风量与标准中DANO 通常通风量的均值 0.15 m3/（minm3）作为引风量和鼓风量13。间歇通风方式可以减少鼓风时间、节约成本等14，本
15、试验风机运行时间为开启 5 min，停止 15 min。一次发酵达到最高温度 2 d 后通过螺旋输送进入二次发酵房进行二次静态堆肥。DANO 滚筒进料螺旋上料螺旋原料初步拌合区正反向螺旋二次静态发酵房DANO滚筒进料螺旋上料螺旋正反向螺旋出料螺旋生物除臭 氨气测试区 控制柜 引风机 鼓风机图 1DANO 堆肥中试试验区域布置Figure 1Layout of DANO composting pilot test area屈阳，等.回料对餐厨垃圾二步法堆肥处理效果的影响 17环境卫生工程2023 年 2 月第 31 卷第 1 期表 2实验处理设计Table 2Design of test pro
16、cessing批号M1MH1-1MH1-2MH1-3D1DH2-1DH2-2DH2-3餐厨固渣/kg5 0005 0005 0005 0005 0005 0005 0005 000回料/kg05001 0001 50005001 0001 500锯末/kg1 2005005005000000稻草/kg00001 5001 0001 0001 000含水率/%60.1660.4355.8051.8260.7859.2455.0251.36C/N25.1121.2022.8324.1922.9119.0617.8917.09注：M 表示锯末；D 表示稻草；H1 和 H2 分别表示回料 1 和回料 2。根据厂家小试试验验证，生物发酵菌剂加入量为每吨餐厨固渣加 20 g。温度、含水率等所有关键指标取样点位为堆体中部。2.4分析方法pH、有机碳、总氮、总磷、总钾和种子发芽指数（GI）的测定参照 NY/T 5252021 有机肥料；温度采用 T105 型超长探针电子温度计测量；含水率测定参照 GB/T 85762010 复混肥料中游离水含量的测定 真空烘箱法；总砷、总汞、总铅、总镉和总铬参照 NY