綠植垃圾堆肥好氧發酵技術的初探

王鑫泉

天津天寶園林環衛發展有限公司，天津 300300

?

綠植垃圾堆肥好氧發酵技術的初探

王鑫泉*

天津天寶園林環衛發展有限公司，天津 300300

伴隨著我國政府對于城市綠化建設越來越重視，各個城市積極響應，紛紛加大城市綠化建設的力度，城市綠化覆蓋面積逐年提高。據不完全統計，截至2013年底全國一線城市綠化覆蓋率基本達到了35%以上。在城市綠化面積提升的同時，綠植垃圾數量也逐年遞增，因此城市面臨一個越來越棘手的課題，即如何合理地處理這些綠植垃圾。

一、綠植垃圾處理的現狀

對于綠植垃圾的處理方式很多，常用方式大體歸結為回收利用、深度填埋、燃燒處理以及堆肥發酵等方式，回收利用和深度填埋工藝十分簡單，幾乎不會付出較大的成本，但是缺點也十分明顯，就是沒有能夠對綠植垃圾中有機成分加以充分利用；燃燒處理相對其它處理方法來講，投資成本和運營成本較高，而且燃燒不充分的話，容易對環境造成污染；堆肥發酵很好地克服以上幾種方式的缺點，既可以有效地利用綠植垃圾中的營養成分，又避免了高額成本的投入，作為目前最為環保處理方法之一，發達國家已經紛紛開始制定專項法律法規禁止綠植垃圾填埋或焚燒，同時采取一系列措施，鼓勵人們采用堆肥發酵方式進行綠植垃圾的處理。我國于2007年發布《關于建設節約型城市園林綠化的意見》，該《意見》鼓勵通過堆肥實現綠植垃圾的循環利用。

二、綠植垃圾堆肥好氧發酵技術

所謂堆肥發酵，一般是指在有一定條件下，有機廢棄物在微生物作用下，發生降解并使有機物向穩定的腐殖質方向轉化的過程。堆肥發酵可以簡單根據是否需要通氣，分為厭氧發酵和好氧發酵，或根據發酵環境是否密閉，分為密閉式發酵和開放式發酵。在處理綠植垃圾時，目前最為理想的方式是半開放式堆肥發酵。

下面詳細說明這五大工藝流程：

第一，綠植垃圾分揀。最為理想的流程是，首先由政府職能部門出臺相關法律法規，要求綠植垃圾按樹枝、樹葉和草本類植物分類收集和運輸，以便降低綠植垃圾處理中心工作量，提高處理效率；然后處理中心再將混入石頭等非綠植垃圾進行人工挑揀，以及較大的樹枝進行初步切割，便于后續粉碎工藝。

第二，綠植垃圾粉碎投料。使用對應粉碎機將綠植垃圾分類粉碎，粉碎后要求長度達到10-15mm大小，這樣可以在發酵時達到較好的攪拌通氣效果。由于四季變化和植物種類的不同，綠植垃圾會出現數量和種類的變化，如夏季草本植物生長旺盛，秋季落葉量大等，這樣就會帶來堆肥原料成分波動。因此，每個批次在發酵前最好進行相關理化指標的檢測，如C/N比、含水率和pH等，確保堆肥原料成分不會發生過大的波動，導致堆肥發酵最終失敗。

第三，綠植垃圾發酵。首次發酵時菌體必須先進行前期活化處理，以后發酵時可以使用發酵輔料和風干后的成品代替菌體使用。在發酵過程控制中，一般監控一級指標為發酵池的含水率和耗氧率，因為這兩項指標與菌體生長狀況直接相關，有利于監控菌體的生長，但是考慮到檢測的及時性和控制便利性的考慮，通常是對次級指標進行監控，即發酵溫度。根據發酵溫度的變化，發酵過程可以分為升溫、高溫和降溫三個階段，在不同階段適時進行攪拌和補水保證發酵正常運行。在升溫階段，發酵溫度一般是從室溫緩慢升高至40℃，該過程持續1-2天，在這個過程，主要是嗜溫菌體適應環境并持續擴增，該過程不需要攪拌和補水；當發酵溫度超過50℃時，發酵進入高溫階段，嗜熱菌體在這個階段相對活躍，開始分解纖維素或半纖維素等難分解物質，一般經過兩級發酵，持續4-5天，該階段最高溫度可達到70℃，可以將病原微生物有效殺死。隨著溫度升高，發酵池需要進行多次攪拌多次補水，通常4到6小時進行一次攪拌補水。該階段會產生二氧化碳以及少量的氨氣和硫化氫，因此需要安裝處理裝置；在降溫階段，發酵溫度低于55℃以下并且不再升高，該階段嗜溫菌體再次活躍，營養成分開始積累。

第四，腐熟干燥。發酵結束后，將發酵產物放置于料棚，通過自然風干進行腐熟，一般持續10-15天左右，此過程是有機物含量升高的關鍵階段，特別是氮含量明顯提高。從最直觀的表現來看，堆肥成品顏色逐步變深，最后至深褐色或黑色等，并且沒有刺激性味道或臭味。除了感官標準外，成品合格與否還可以從含水率和C/N兩項指標來判斷。含水率一般為20%-30%和C/N比小于20：1。檢測合格后，成品達到了簡單綠地覆蓋物的標準，適合粗放式園林栽培使用。第五，成品包裝。成品需要根據產品要求進行過篩處理，然后進行成品包裝。

三、結論

這種半開放式堆肥發酵優點在于用地少，生產周期短，產能高，但是也存在不足的方面。首先，相對于傳統堆肥發酵，營養成分損失高；其次，在線監控方式單一不連續，缺乏低成本和耐用的監測設備；最后，菌體發酵一段時間后會出現退化的情況，需要加入活化菌體來保持發酵周期。總體來講，目前堆肥發酵處理綠植垃圾仍處于探索發展階段，需要各方面的支持，來完善工藝流程和提高生產效率，這樣才能推動整個行業的技術水平和產業發展，實現這一資源的科學合理再利用。

[1]賀琪，李國學，張亞寧，等.高溫堆肥過程中的氮素損失及其變化規律[J].農業環境科學學報，2005(1).

[2]任連海，何亮，寧娜.餐廚垃圾高效好氧堆肥過程參數的影響因素研究[J].北京工商大學學報：自然科學版，2010(5).

[3]牛俊玲，高軍俠，李彥明，等.堆肥過程中的微生物研究進展[J].中國生態農業學報，2007(6).

王鑫泉(1985-)，男，天津天寶園林環衛發展有限公司，助理工程師，研究方向：綠植垃圾處理。

X

A

1006-0049-(2017)08-0276-01