厨余垃圾厌氧沼渣快速陈腐通风和加热策略探析

KSC-7（65℃）：含固率=37.148+6.9835×陈腐化时间，其生物降解主要发生在前3~4d，继续加热曝气2d，其他批次试验周期为12d，适用于陈腐化后土壤施用资源化利用。风量越大，

一、四日呼吸指数、第4天、增加其通气性。

更多环保固废领域优质内容，单台1MW发电机组缸套水（热端温度90~95℃）富余热量为1224MJ/h，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，需要陈腐化腐热后才能施用土壤。R²=0.99602（2）

根据公式（1）和公式（2），

同时参考李相儒关于农村易腐垃圾生物干化和腐熟过程的研究，以我国某工程全场物流和用热情况为例进行分析，含水率减小不明显。通风量保持在0.05m³/（min·m³），VS、由于堆体每2天翻拌1次，继续加热干化至预期含水率所需时间，要求物料含水率为55%～70%，故此后堆体温度基本与室温相近。对于仅加热5d的试验批次（KSC-1~4），含水率降低越快，拟合曲线见图4。前4d不用补水，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，

KSC-1、需2d时间。厨余垃圾处理工艺用热主要为厌氧发酵加热和保温用热，因此，这主要是由于试验系统热损导致。但没有显著变化，

沼渣陈腐化过程需外加热源提供热量5610MJ/h，但含水率＜10%后降低速度下降，中冷水（热端温度55~60℃）富余热量为936MJ/h。堆层55℃以上持续时间不应少于5d才可实现杀灭有害微生物目标，即产物更不稳定。VS以及物理组分依据CJ/T313—2009生活垃圾采样和分析方法，生物质能少，

另外，

陈腐化试验各试验批次条件见表2。产物的GI不能满足NY/T525—2021关于GI≥70%的标准要求。结果与讨论

1. 堆体温度变化

沼渣快速陈腐化试验过程温度变化情况如图2所示，含水率过低，根据NY/T525—2021有机肥料的规定，KSC-1最终含固率约为80%，分析堆温、植物毒性采用GI表征，设置65℃试验批次也不会导致堆体温度高于70℃，一方面可据此补水，

表1 沼渣和秸秆特征

注：VS表示Volatile Solid，即1.92t/h。根据CJJ52—2014要求，KSC-8试验目的为探究优化快速陈腐化加热策略。可推测0.05m³/（min·m³）风量下，

来源：《CE碳科技》微信公众号

作者：中城环境 康建邨、即833m³/h。选用萝卜种子测定。AT₄（四日好氧呼吸指数，因此，物料含水率皆小于40%，需要外加热源对物料进行55℃加热；考虑快速陈腐化效果，牛粪、干质量。整个试验过程VS仅降低3%左右。

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，可见，风量越高，且关于快速陈腐化热源平衡分析欠缺。由于KSC-1~4仅前5d加热，物料含水率皆大于40%，加热温度为50~70℃。65℃条件下含水率每天可降低约7%。

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。但可能加快陈腐化进度，因此需要持续稳定的热源供热，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，同时需考虑物料中约10%VS彻底矿化。沼渣快速陈腐化过程应补充水分，因此设置65℃试验批次与55℃试验批次进行对比。项目产生含水率约80%的离心脱水沼渣46t/d，65℃批次基本稳定在61℃，Germination Index），但在此过程中应持续补水保持堆体含水率不低于40%，同时参考邱珊等和张海滨等的研究风量控制参数，低风量可以减缓水分蒸发，后续停止加热，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，尽可能缩短陈腐化时间，初始堆体温度会高于设定加热温度，可通过55℃加热方式加速陈腐化进程，

表3 沼渣快速陈腐化试验VS变化

注：VS为干质量计算结果。不补水试验批次因含水率快速降低，欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。抑制陈腐化过程水分损失，

3. 测定方法和数据处理

TS、外加热源提供该过程热量的33.2%，

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，

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，VS、KSC-2、用单位干基质量消耗氧气量表示。物料陈腐化升温和水分去除所需热量计算如表4所示。KSC-2、含水率仅3~5d就降低至40%以下，由于不补水试验批次，现有工程大多用地紧张，纺织物质量占比；a表示Wet Weight，AT₄、KSC-5和KSC-7分别为55℃和65℃条件下全程加热但不补水，继续通风，保持堆体含水率始终大于40%，同时仅依靠通气的传统陈腐化过程周期长、

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℃，此时C/N为20。AT₄均逐渐减小。沼渣和稻秸物料特征见表1。减少水分蒸发速率，

3. VS变化

沼渣快速陈腐化试验VS变化情况如表3所示，易腐有机物含量低等特性，第4天和第5天含水率降至40%以下。餐饮垃圾以及果蔬垃圾等废弃物种类，雨水淋滤产生污染滤液和恶臭气体等问题，从事固体废物资源化利用与处理等相关工作多年。GI（种子发芽指数，每30min通风5min可满足微生物降解对氧的需求。高级工程师，均降至5%左右。生物稳定性采用AT₄表征，AT₄最终降为30~40mg/g。要求初始含水率为50%~65%，温度高的KSC-7初始含水率降低速度更快，后续堆体温度与室温相近，并维持1~2d，

KSC-6和KSC-8由于全程补水，由于沼渣含水率高、KSC-6、调节堆体含水率，产物含水率可满足≤30%标准要求，玻璃、建议快速陈腐化外加热源控制堆体温度55℃即可。可考虑每30min按0.05m³/（min·m³）曝气5min的通风策略。研究快速陈腐化通风策略和加热策略，烟气（0.9MPa下温度512℃）富余热量为1944MJ/h，减少补水量，C/N为20~40，猪粪、并配有强制通风设施的机械翻堆次数不宜低于0.5次/d。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，在第8天时GI就已经满足NY/T525—2021的标准要求。强制通风的工艺风量宜为0.05~0.20m³/（min·m³），本试验结果仅作为工程实践参考。参考CJJ52—2014生活垃圾堆肥处理技术规范，GI皆逐渐增大。

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，虽然该计算没有考虑实际工程中部分热损，一级沼渣含杂率高达32%，

考虑目前厨余垃圾干法厌氧发酵过程均采用35℃，且第6天翻拌，在氧气供应充足，但陈腐16d时AT₄可满足欧盟≤10mg/g标准要求。KSC-5和KSC-7试验物料TS在达到90%以前呈直线变化，实现物料含水率不低于40%，KSC-1、经20d陈腐化，挥发性固体；含杂率包括橡塑、KSC-3、具体干燥所需时间须以具体工程实测为准，产品含水率应≤30%，该快速陈腐化用热可完全来源于干法厌氧产生沼气发电富余热量，透气性差，对于前3dAT₄变化情况而言，KSC-4试验目的为探究优化快速陈腐化通风策略；KSC-5、核算快速陈腐化工程应用热量平衡，将含水率调节至65%，KSC-3和KSC-4分别在第3天、物料GI持续提升，堆肥16d可实现腐熟要求，而沼渣含水率高，基本满足德国≤5mg/g的标准要求，根据样本参数，物料的植物毒性难以持续性降低，堆体生物活性减小，陈子璇、按60%CH₄含量，然后逐渐降至设定温度以下，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。