沈陽市生活垃圾好氧堆肥實驗研究

王可新

（沈陽市環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計研究院，遼寧 沈 陽 1 10013）

沈陽市生活垃圾好氧堆肥實驗研究

王可新

（沈陽市環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計研究院，遼寧 沈 陽 1 10013）

以城市生活垃圾為堆肥原料，庭院垃圾和秸稈為填充料，進(jìn)行了2組堆肥實驗，在堆肥周期內(nèi)定期測定了含水率、有機(jī)質(zhì)含量、灰分含量、堆體質(zhì)量和堆體溫度等參數(shù)，并根據(jù)所得實驗數(shù)據(jù)對堆肥的影響因素進(jìn)行了分析。

生活垃圾；堆肥處理；影響因素

1 實驗

1.1 實驗裝置

實驗裝置如圖1所示，主要由發(fā)酵箱、強(qiáng)制通風(fēng)供氣裝置和數(shù)據(jù)測量儀器構(gòu)成。發(fā)酵箱倉壁用保溫板制成，外圍用泡沫板包裹，以保證堆肥溫度。箱蓋上預(yù)留9個孔洞，一部分插入溫度計，一部分導(dǎo)出氣體。多點溫度測定便于對整個發(fā)酵過程的監(jiān)控，使所得溫度數(shù)據(jù)更加合理。

1.2 堆肥實驗材料

堆肥的基本材料是堆肥原料及填充料。本實驗采用城市生活垃圾（見表1）為堆肥原料，庭院垃圾和秸稈為填充料。

表1 沈陽崇山路公務(wù)員家屬院內(nèi)生活垃圾組分 %

1.3 實驗方案設(shè)計

本次實驗采用不同的填充料，并使填充料與生活垃圾按不同比例進(jìn)行混合，調(diào)節(jié)其含水率，分2組進(jìn)行生活垃圾的堆肥實驗。其物料配比參數(shù)見表2。

表2 實驗物料配比參數(shù)

1.4 堆肥過程監(jiān)測

堆肥過程中，定期（1周） 翻攪1次，以保證物料混合均勻，使之處于好氧狀態(tài)，并分散采集若干樣品進(jìn)行樣品檢測。監(jiān)測的項目包括堆體溫度、物料含水率、物料質(zhì)量、有機(jī)質(zhì)含量、灰分含量。其中：采用溫度計測定堆體物料溫度和實驗室室溫，并記錄溫度數(shù)據(jù)。分別取約0．4 kg樣品3份，在干燥箱105℃下烘干，直至恒重，計算出物料樣品的平均含水率。取3份烘干后的樣品放入馬弗爐，在550℃下灼燒至恒重，計算出物料樣品的有機(jī)質(zhì)的平均含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 實驗No．1

實驗No．1是生活垃圾與庭院垃圾按9∶1質(zhì)量比混合進(jìn)行堆肥實驗，1個堆肥周期后實驗結(jié)果如表3和圖2所示。

表3 實驗No．1堆肥各階段組分含量變化

從表3可以看到，在堆肥的各個階段，堆體物料的質(zhì)量逐漸減少，堆體的高度也在降低。這是由于生物菌對堆體內(nèi)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行降解，產(chǎn)生大量的熱，熱量的散發(fā)帶走一部分水分；同時微生物也對有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分解，產(chǎn)生大量CO2及其他一些揮發(fā)性物質(zhì)，消耗了部分有機(jī)成分致使堆體質(zhì)量降低。整個堆肥周期內(nèi)堆體物料質(zhì)量下降了63%。

圖2 實驗No．1堆肥周期內(nèi)堆體溫度變化

從圖2可看到，有2條豎線將溫度變化曲線分成了3個階段，分別是堆肥的第1周、第2周、第3周。在發(fā)酵堆肥的開始階段，5個監(jiān)測點的溫度由室溫開始上升，在開始的前2天溫度上升比較快，然后有個不大的起伏，繼而在堆肥的第4天堆體溫度達(dá)到最高（50℃），此后溫度曲線開始下降。堆肥1周后對堆體進(jìn)行翻堆，調(diào)節(jié)孔隙率，為好氧堆肥提供充足的空氣，于是堆體溫度又有一個上升的過程，經(jīng)過2周多的發(fā)酵，堆體溫度趨于穩(wěn)定，并基本上穩(wěn)定在室溫上下3℃的水平上。

2.2 實驗No．2

實驗No．2是生活垃圾與秸稈按8∶2質(zhì)量比混合進(jìn)行堆肥實驗，1個堆肥周期后實驗結(jié)果如表4和圖3所示。

表4 實驗No．2堆肥各階段組分含量變化

從表4發(fā)現(xiàn)：以秸稈為填充物的生活垃圾堆肥實驗中，堆肥周期內(nèi)物料的總質(zhì)量降至了原來投入物料的47%。但是相比庭院垃圾與生活垃圾的混合堆肥（樹葉等）質(zhì)量減少量相對較小，可見在堆肥過程中填充物對堆肥產(chǎn)品有一定影響。不同的填充物和生活垃圾混合堆肥，在堆肥各個階段組分含量的變化量也不同。

圖3 實驗No．2堆肥周期內(nèi)溫度變化

從圖3可以看到，在第1周堆體溫度由室溫開始迅速攀升，1 d后溫度達(dá)到一個小峰值，而后在微生物的作用下，熱量不斷累積，致使溫度繼續(xù)上升。第4天溫度達(dá)到此次堆肥實驗的最高溫度60℃，此后溫度開始下降，并趨于穩(wěn)定。第1周后對堆肥物料進(jìn)行通風(fēng)翻堆，繼續(xù)發(fā)酵，堆體溫度又有一個小幅度的上升，到了整個堆肥的第9天溫度又達(dá)到一個峰值，此后溫度下降，并逐漸穩(wěn)定在室溫上下。

3 結(jié)論

1）沈陽市生活垃圾含水率偏高，如果直接進(jìn)行堆肥，肥堆透氣性差，不利于微生物生長，同時堆體中蒸發(fā)較多的水分需要更多的熱量，使堆溫上升較慢，直接影響堆肥效果，延長堆肥周期。

2） 一次發(fā)酵時堆肥溫度上升較快，峰值較高，而二次發(fā)酵時溫度上升明顯變慢，峰值也低于一次發(fā)酵，二次發(fā)酵后溫度趨于穩(wěn)定。

3）在堆肥過程中，樣品中的含水率、有機(jī)質(zhì)含量都隨著堆肥時間的推移而相應(yīng)地降低，而灰分含量變化不大。

4）空氣流量對堆肥效果起重要作用。空氣流量過大，會帶走大多熱量，使堆體溫度不足以殺死病原菌；空氣流量過小，能被微生物利用的氧氣不足，有機(jī)物質(zhì)不能被充分降解，導(dǎo)致堆肥處理效果較差。

［1］陳世和，張所明．城市垃圾堆肥原理與工藝［M］．上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1990．

［2］陳世和，張所明，宛玲，等．城市生活垃圾堆肥化處理的微生物特性研究［J］．上海環(huán)境科學(xué)，1989，8（8）：17-21．

Aerobic Composting of Domestic Waste in Shenyang City

Wang Kexin
（Shenyang Environmental Sanitation Engineering Design and Research Institute,Shenyang Liaoning 110013）

2 groups of composting experiments were carried out,with municipal domestic waste as the raw material,courtyard waste and straw as the packing material．Some parameters were determined regularly in one composting cycle,such as moisture content,organic matter content,ash content,weight,and temperature．And the influence factors were analyzed in accordance with the experiment data．

domestic waste；composting；influence factor

X705；S141．4

B

1005-8206（2012）02-0063-02

2012-02-15

王可新（1985—），本科，主要從事環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測及生活垃圾處理技術(shù)的研究。

（責(zé)任編輯：劉冬梅）