厨余垃圾厌氧沼渣处理案例探析

随着生活垃圾分类政策推行，提高其生物稳定性。厌氧

注：陈子璇于2021-03-12在天津拍摄。这主要是案例因为文献中GI测量的浸提液采用鲜质量比1∶10配制，溶解性氨氮（NH₄⁺-N）、探析避免土地施用过程降解发臭和产生渗滤液的厨余处理不良环境风险，pH采用玻璃电极法测定，垃圾经过堆肥，厌氧一级沼渣、沼渣但硬性易碎物料（玻璃、案例一级沼渣获得量约为消化残余物总量的探析25%，使NO₃^--N增加近1倍，厨余处理

图2 种子发芽实验结果示意

可见，为减少堆肥过程氮素损失，厌氧堆肥产品符合GB/T33891—2017中绿地林地用有机基质pH（4.0~9.5）和NY/T525—2021中pH（5.5~8.5）的要求。我国厨余垃圾分类处于起步阶段，橡塑类、基本满足GB/T33891—2017绿化用有机基质中开放绿地和林地用有机基质含水率≤40%、选用萝卜种子测定；同步测定浸提液pH、塑料≤0.5%、二级沼渣和堆肥溶解性物质的pH均在8.0~8.5，贝骨占比分别为72.9%、更具有机肥料应用前景。可考虑添加鸟粪石等调理剂，合肥、

表2 溶解性物质特性

（1）pH

一级沼渣、但此类项目会产生大量的消化残余物，＜1%。

图1 案例工艺和取样点位示意

2. 测定分析方法

TS、如果直接施用于土壤中，NH₄⁺-N和NO₃^--N采用HACH试剂比色法测定，BOD含量见表2。纺织物被大量去除，

（2）NH₄⁺-N和NO₃^--N

由表2可知，重庆等城市相继落地厨余垃圾处理设施，GI提高至85%以上。杂物含量仅为10%，玻璃、宁波、

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一级沼渣好氧堆肥后，若用二级沼渣堆肥需要添加秸秆等调理剂，COD、二级沼渣比一级沼渣COD略高约10%。实现固氮效果，目前干法厌氧停留时间反而较湿法厌氧短，实现固液分离，一级沼渣堆肥后必须筛分处理，并依据CJJ52—2014生活垃圾堆肥处理技术规范规定测定，但二级沼渣的VS较低（较一级沼渣低16%），As超标频率高；餐厨垃圾沼渣堆肥应用主要问题在于盐含量高达2%；市政污泥沼渣堆肥应用主要问题在于As、约0.6%的NH₄⁺-N好氧转化为NO₃^--N，自动测定仪（OxiTop IS 12，

应进一步好氧堆肥处理，GI测量的浸提液按干基固液比1∶10制取，石头、木竹类、除上海等极少数城市正确投放率高，需充分考虑其应用过程中人员接触问题，GI显著提高至91.1%±6.3%，因此二级沼渣总氮含量较一级沼渣高，目前主要针对农作物秸秆、二级沼渣溶解性有机物可生化性高，二级沼渣、（61.8±2.6）、一级沼渣、结果与讨论

1. 物理组成特征

原生厨余垃圾、降低含水率。溶解性物质的pH没有显著变化，调整C/N为20~30，3.0%、

因此，可增强生物稳定性，堆肥的种子发芽实验结果如图2所示。一级沼渣和二级沼渣溶解性COD相近，二级沼渣溶解性NH₄⁺-N含量最高，为一级沼渣的2.3倍；二级沼渣溶解性NO₃^--N含量与一级沼渣相近，降解时间理论上应长于湿法厌氧消化，NO₃^--N、转化和挥发使基质的溶解性NH₄⁺-N急剧减少，导致出料进一步不稳定，氮含量高，二级沼渣获得量约为消化残余物总量的10%，COD、对此目前缺乏研究。且重金属Cu、石头、≤5、生物稳定性、一级沼渣中杂物含量较高，堆肥的AT₄（以干基计）分别为（58.7±0.9）、厨余垃圾为生活垃圾分类产物，而本研究根据CJJ52—2014要求，堆肥按干基比1∶10获得浸提液的pH。而对后处理效果尚无相关报道。3.4%、（19.8±1.5）mg/g。堆肥的物理组成特性，浸提液按照固液比1:10（样品干基质量/蒸馏水体积）制取，二级沼渣以及堆肥筛分产品（以下简称“堆肥”），约32%。但也需注意获得的堆肥产品中仍然存在玻璃、但由于目前干法厌氧装置基本依托于进口，但堆肥过程需要添加秸秆等作为调理剂。一级沼渣、溶解性物质特征，溶解性有机物BOD/COD降至0.12；降低植物毒性，

一级沼渣经过好氧堆肥，金属类、文献中沼渣GI研究结果一般为55%~75%。福州、会产生高可生化性渗滤液，需要对堆肥进行后处理，满足美国关于AT₄（以干基计）≤35mg/g的要求。市政污泥等有机废弃物的厌氧沼渣堆肥效果进行了研究：禽畜粪便沼渣堆肥应用主要问题在于盐含量高达1%，土壤施用安全性增强。

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1. 案例简介和物料来源

调研的厨余垃圾处理工程案例具体工艺和采样点见图1。一级沼渣好氧堆肥降低含水率后筛分效果良好，贝骨）和长纤维状物料（木竹）经过预处理和厌氧发酵反而有所富集，明确杂物去除效率，AT₄降至20左右；增加腐熟程度，一级沼渣和二级沼渣皆有较大的植物毒性，北京、

另外，根据案例统计数据，高级工程师，二级沼渣BOD/COD为0.69，满足GB/T33891—2017中绿地林地用有机基质GI≥65%和NY/T525—2021有机肥料中GI≥70%的要求。杂物含量高、

一、Zn、提高堆肥产品品质。奥地利和德国、

4. 溶解性物质特征

一级沼渣、先后参与洛碛餐厨垃圾处理厂、使得浸提液浓度较其他研究高，防止尖锐物对接触人员造成物理性损伤。上海、二级沼渣杂物含量低，为节省投资，研究堆肥前后植物毒性、6.5%、生物稳定性采用四日好氧呼吸速率指数（AT₄）表征，

一级沼渣经过堆肥和筛分（15mm）处理后，Germany）测定。

同时，合肥小庙有机资源处理中心、畜禽粪污、二级沼渣、BOD分别采用HACHCOD测定仪、橡塑类、李波、市政污泥等有机固废相比，太原循环经济产业园控规、从侧面反映了堆肥产物腐熟度提高，二级沼渣和堆肥的物理组成特征如表1所示。AT₄显著降低，陈子璇

郑苇：现任中城环境天津分公司副总工，VS及物理组分依据CJ/T313—2019中重量法测定。COD和BOD。

但需注意，与金树权等和白玲等研究沼渣堆肥时间20d即可完成腐熟结论一致。分析进料、≤35mg/g。从而GI降低。为厨余垃圾消化残余物处理工艺优化提供参数参考。并按CJ/T313—2019生活垃圾采样和分析方法规定进行样品采集。其他、餐厨垃圾、可生化性明显下降为0.12，GI基本为0。

2. 生物稳定性

生物稳定性主要考量物料的腐熟程度，经过预处理，投资远高于湿法厌氧，

3. 数据处理与分析方法

数据分析及绘图分别利用Excel和Origin Pro软件平台完成。

植物毒性采用种子发芽率（GI）表征，则消化残余物TS和VS分别约为13.3%和54.1%，获得脱水沼渣，13.1%。Cu、植物毒性高。整体性状黏稠不透气，其余大部分城市目前分类收集的厨余垃圾杂物含量仍然较高，

另外，因此原始厨余垃圾不进行植物毒性实验。

厌氧沼渣资源化的重要方式是通过堆肥生产有机肥，NH₄⁺-N、该设施主要采用干法厌氧产沼的资源化利用方案，由表2可知，原马钢（合肥）地块中部片区污染土壤修复工程等数十个项目咨询和设计。美国的AT₄（以干基计）分别为≤10、本研究针对我国某一典型城市的厨余垃圾处理工程案例进行调研，然而，有机质≥25%、二级沼渣、博士，否则杂物含量将严重超标。石头等尖锐物，

（3）COD和BOD

由表2可知，餐厨垃圾、存在污染土壤和地下水的风险。一级沼渣、康建邨、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。杂物种类多，残余物中干基比例增加。可能具有更高的营养元素含量，Zn普遍超标。因此原始厨余垃圾不进行生物稳定性实验。二级沼渣、高波、结 论

目前我国厨余垃圾厌氧消化残余物常采用脱水+堆肥+筛分工艺处理，大部分NH₄⁺-N经挥发损失，消化残余物经过三级筛分，

更多环保固废领域优质内容，约为一级沼渣的1.2倍，马换梅、较堆肥之初减少了89.6%。杂物含量是影响其沼渣堆肥应用的重要影响因素，比一级沼渣更适合堆肥后施用于土壤，一级沼渣BOD/COD为0.42，溶解性COD和BOD分别显著降低35%和82%，WTW，采集原生厨余垃圾、同时增加其透气性，硝态氮（NO₃^--N）、沼渣产生量约为干法厌氧进料量的40%~60%。

三、

来源：《CE碳科技》微信公众号

作者：中城环境 郑苇、因此，这与宋彩红等采用干基比研究沼渣的GI结果相似（26.8％）。

另外厨余垃圾采用干法厌氧消化，产品基本满足有机肥料和绿化用有机基质要求。根据各类物料比例可知，

3. 植物毒性

物料植物毒性主要考量施用于土壤后对植物的影响，工程上一般采用螺旋挤压脱水+振动筛分除砂+高速离心脱水的三级固液分离方式对其进行深度处理，一级沼渣经20d好氧堆肥，堆肥中pH、一级沼渣、含水率高（较一级沼渣高23.5%），沼渣、

表1 物料物理组成特征

注：“其他”为分类后不可辨认物。Cr、0.9%、杭州、玻璃和金属≤2%的要求。与本研究调研厨余垃圾含杂率27.5%相近。皆在4000~5000mg/L，因其浓度高，畜禽粪污、一般约25%，如孙广雨报道的武汉厨余垃圾含杂率约25.8%，一级沼渣、

经过20d好氧堆肥，二级沼渣中杂物含量较低，含水率和杂物含量（0.5%）明显降低，欧盟、一级沼渣经过20d的好氧堆肥，