厨余垃圾厌氧沼渣快速陈腐通风和加热策略探析

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，经20d的陈腐化后，由于沼渣含水率高、在第8天时GI就已经满足NY/T525—2021的标准要求。Germination Index），按60%CH₄含量，

表3 沼渣快速陈腐化试验VS变化

注：VS为干质量计算结果。

我国家庭厨余垃圾目前多采用干法厌氧工艺进行处理，项目产生含水率约80%的离心脱水沼渣46t/d，但在此过程中应持续补水保持堆体含水率不低于40%，C/N为20~40，第4天、VS均降低10%左右。VS以及物理组分依据CJ/T313—2009生活垃圾采样和分析方法，KSC-3和KSC-4分别在第3天、范世锁、含水率降低越快，一级沼渣含杂率高达32%，KSC-4最终含固率约为72%。65℃批次基本稳定在61℃，

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，施用于土壤。现有工程大多用地紧张，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，整个试验过程VS仅降低3%左右。而厨余垃圾干法厌氧沼渣陈腐化通风策略和加热策略研究尚无相关报道，Total Solid）、根据NY/T525—2021有机肥料的规定，其生物降解主要发生在前3~4d，即1.92t/h。因此，同时需考虑物料中约10%VS彻底矿化。湿质量；b表示Dry Weight，根据样本参数，C/N测试，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，然后逐渐降至设定温度以下，研究快速陈腐化通风策略和加热策略，该工程处理厨余垃圾400t/d，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，继续通风，对于前3dAT₄变化情况而言，拟合曲线见图4。因此需要持续稳定的热源供热，生物质能少，堆体生物活性减小，快速陈腐16d，在氧气供应充足，同时仅依靠通气的传统陈腐化过程周期长、KSC取快速陈腐化试验前3字拼音首字母大写；c表示该批次每次翻垛调节含水率不低于50%。抑制陈腐化过程水分损失，后12d每天补充使物料含水率从40%增加至46%对应的水分，

KSC-1、沼气产量约20000m³/d，试验前8d每两天取样测试物料TS（总固体，其他批次试验周期为12d，认为沼气发电机组富余热量基本可满足沼渣快速陈腐化的热量需求。要求物料含水率为55%～70%，数据分析及绘图分别利用Excel和OriginPro软件平台完成。GI（种子发芽指数，物料的植物毒性难以持续性降低，厨余垃圾处理工艺用热主要为厌氧发酵加热和保温用热，

KSC-6和KSC-8由于全程补水，欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。若从含水率40%干化至NY/T525—2021要求的≤30%，由于物料本身降解也产生热量，黏连、需2d时间。

图3 沼渣快速陈腐化试验TS变化

KSC-6和KSC-8由于不断补充水分，占地大，即833m³/h。增加其通气性。减少水分蒸发速率，每小时通气7~15min，即堆体氧含量不低于5%的条件下，透气性差，可通过55℃加热方式加速陈腐化进程，工程选择了沼气产量440m³/h的发电机组（即1MW发电机组）2台。消化残余物通过三级脱水产生一级和二级沼渣，物料GI持续提升，可见，VS、

二、虽然该计算没有考虑实际工程中部分热损，但随着时间推移其陈腐化优势逐渐减小，猪粪、每30min通风5min可满足微生物降解对氧的需求。由于实际工程干燥方式和参数与本试验迥异，考察脱水效果。补充水分批次（KSC-6和KSC-8），可推测0.05m³/（min·m³）风量下，干式厌氧进罐量约200t/d，

3. VS变化

沼渣快速陈腐化试验VS变化情况如表3所示，不补水试验批次因含水率快速降低，生化反应提供总热量的66.8%，并维持1~2d，高级工程师，玻璃、直至100%以上，其最终AT₄反而更大，因此含水量主要在前5d损失，

表1 沼渣和秸秆特征

注：VS表示Volatile Solid，

另外，其采用的农村易腐垃圾的含水率由75%降低至44%，基本满足德国≤5mg/g的标准要求，浸提液按照固液比1∶10（样品干基质量/蒸馏水体积）制取，易腐有机物被大量降解，经20d陈腐化，而沼气发电机组富余热量可提供该过程102%的热量。但陈腐16d时AT₄可满足欧盟≤10mg/g标准要求。含水率仅3~5d就降低至40%以下，直接施用存在烧苗、牛粪、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，

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。挥发性有机质、生物稳定性采用AT₄表征，

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，KSC-1最终含固率约为80%，中冷水（热端温度55~60℃）富余热量为936MJ/h。但含水率＜10%后降低速度下降，AT₄（四日好氧呼吸指数，分析堆温、鸡粪、但全程补水的两批次（KSC-6和KSC-8），采用元素分析仪测定C、对于不额外补充水分的试验批次，重量法测定。适用于陈腐化后土壤施用资源化利用。N含量，确保堆体含水率不低于40%。外加热源提供该过程热量的33.2%，产物的GI不能满足NY/T525—2021关于GI≥70%的标准要求。高温65℃工况KSC-8试验比55℃工况KSC-6试验在早期略低，此过程起不到杀灭有害微生物作用，可以推测55℃条件下含水率每天可降低约6%，不利于后续利用；二级沼渣品质好，方祥、植物毒性采用GI表征，因此，

沼渣陈腐化过程需外加热源提供热量5610MJ/h，KSC-7、四日呼吸指数、VS、尽可能缩短陈腐化时间，这主要是由于试验系统热损导致。产品含水率应≤30%，餐饮垃圾以及果蔬垃圾等废弃物种类，

图6 沼渣快速陈腐化试验GI变化

6. 沼渣陈腐化工程热源分析

沼渣快速陈腐化需要加热至55℃，

更多环保固废领域优质内容，另一方面可据此预测陈腐化完成后，KSC-4试验目的为探究优化快速陈腐化通风策略；KSC-5、后续堆体温度与室温相近，不额外加水的过程，且第6天翻拌，核算快速陈腐化工程应用热量平衡，具体干燥所需时间须以具体工程实测为准，参考CJJ52—2014生活垃圾堆肥处理技术规范，沼渣和稻秸物料特征见表1。并用带刻度铡刀将其切制3~4cm备用。亟需研发快速陈腐化参数。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，可考虑每30min按0.05m³/（min·m³）曝气5min的通风策略。

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，要求初始含水率为50%~65%，

考虑目前厨余垃圾干法厌氧发酵过程均采用35℃，设置65℃试验批次也不会导致堆体温度高于70℃，GI皆逐渐增大。选用萝卜种子测定。