廚余垃圾堆肥產品質量標準研究

北京市城市管理研究院生活垃圾檢測分析與評價北京市重點實驗室 孫宇

從2019年節點開始，我國在全國所有的地級城市，及地級以上城市普遍性地推進開展指向生活垃圾物資要素的分類處理工作環節，而餐廚垃圾物資要素的實際產生數量，正在呈現出逐年持續增加的變化趨勢，時間節點截止到2020年我國餐廚垃圾產量達到12775萬噸[1]。“減量化、無害化和資源化”是我國餐廚垃圾處理行業的技術趨勢。以堆肥處理技術工藝占據主導性地位的指向垃圾物資的綜合性處理技術工藝，正在呈現出漸趨成熟的變化趨勢。堆肥化，就是要在人為性技術控制條件之下，遵照預先已經確定好的數量比例，針對有機物料與填充物料實施相互混合，繼而在恰當適宜的水分支持條件和通氣支持條件之下，支持微生物持續大量繁殖，繼而在有機質被降解過程中釋放熱量引致所處環境溫度水平升高，繼而建構形成能殺滅各類病原性細菌微生物，且去除各類有害物質成分的滅菌技術環境，繼而支持各類有機化學物質轉變到穩定化狀態，最后的有機產物即腐殖質作為土壤改良劑或肥料[2-3]。

一、餐廚垃圾處理現狀

當前歷史發展階段，指向餐廚垃圾加以運用的處理技術形態，通?？梢员粍澐痔幚沓煞巧锾幚砑夹g形態，以及生物處理技術形態兩個具體類別，其中非生物處理技術形態，主要涉及包含填埋處理技術形態和焚燒處理技術形態。生物處理技術形態主要包含好氧堆肥處理技術形態、厭氧發酵處理技術形態、生物柴油處理技術形態、飼料化處理技術形態等。遵照具體展現的需氧程度高低水平，通?？梢詫⒍逊侍幚砑夹g具體劃分處理成好氧堆肥處理技術和厭氧堆肥處理技術。好氧堆肥處理技術，就是要在程度充分的通風技術條件之下，在存在游離氧物質的環境中，具體推進完成分解發酵技術過程。而厭氧堆肥處理技術，就是借由發揮專性厭氧細菌的作用，以及兼性厭氧細菌的作用，針對各類有機物質推進開展降解處理技術過程。遵照具體面對的溫度技術項目控制范圍要求，通常將堆肥處理技術劃分成中溫堆肥處理技術和高溫堆肥處理技術兩個具體類型。通常情況下，中溫堆肥處理技術運用過程中需要的溫度參數項目控制范圍介于15.00-45.00℃之間，且由于實際設定的溫度參數項目相對處在較低水平，因此無法實現對病原性細菌微生物的有效充分殺滅處理技術目標，客觀上導致中溫堆肥處理技術不適宜推廣普及運用。高溫堆肥處理技術運用過程中需要的溫度參數項目控制范圍介于50.00-65.00℃之間，不僅能支持實現對病原性細菌微生物的有效且充分的殺滅處理技術目標，并且溫度參數項目實際所處的水平越高，則具體引致產生的臭氣物質數量就越少，客觀上支持高溫堆肥處理技術適宜推廣普及運用。遵照實際運用的技術性空間場所類型，通常將堆肥處理技術，劃分處理成露天式堆肥處理技術和裝置式堆肥處理技術兩個具體表現類型。露天式堆肥處理技術，是要針對堆肥物料展開露天堆積技術環節，繼而借由自然通風技術操作方式、翻堆技術操作方式，或者是強制通風技術操作方式，具體供給提供可供在有機物降解技術過程中加以運用的氧氣物質，綜上所述技術過程中需要使用的技術設備相對簡單且時間周期相對短暫，但是堆肥處理技術環節持續時間相對較長，其空間占地面積相對較大。

封閉式堆肥處理技術（裝置式堆肥處理技術）是要在發酵塔技術設備、發酵筒技術設備、發酵倉技術設備內部推進完成堆肥處理技術環節，要借由對風機設備的運用，從而完成強制通風技術環節，提供數量充足的氧源。此種技術方式的主要優點，在于機械化技術發展程度相對較高、運行過程經濟成本支出水平相對較低，堆肥處理技術過程持續時間相對較短、堆肥過程中實際獲取的質量狀態可控制可調節，適宜在大規模工業化生產技術領域加以引入運用，但是堆肥技術處理環節的持續時間相對較長，并且空間占地面積相對較大。

遵照實際涉及的發酵技術歷程，通?？梢詫⒍逊侍幚砑夹g過程劃分成一次發酵技術環節和二次發酵技術環節。堆肥技術處理過程的中溫階段與高溫階段的微生物代謝過程，稱為一次發酵技術環節或者主發酵技術環節，即從發酵過程的初期時間階段開始經歷中溫階段、高溫階段達到預期溫度設置水平并開始逐漸呈現下降變化趨勢的完整過程，其主要技術目的是促進物料達到初步溫度水平。

二、國內餐廚垃圾堆肥產品質量標準

（一）標準狀況

針對于垃圾處理后固體產出物資源化利用相關的標準包括：《有機肥料》標準文件（其編號為NY525-2021）、《有機-無機復混肥料》標準文件（其編號為NY 481-2002）、《生物有機肥》標準文件（其編號為NY 884-2012）、《土壤調理劑通用要求》NY/T 3034-2016、《濕垃圾資源化利用技術要求 餐廚有機廢棄物制備土壤調理劑》標準文件（其編號為DB31/T 1199-2019）、《有機肥料》DB 3304/T 020-2012和《園林綠化種植土壤理化指標》DB11/T 864-2012，這些標準主要是有機肥對土壤影響制定的指標要求。目前國內對廚余垃圾堆肥產品尚未出臺評價方法。

（二）標準指標參數對比

表1、2和3中分別列出了NY525-2021、DB31/T1199-2019、NY884-2012、NY481-2002有機肥料指標對比。農業部行業標準中有機肥主要針對動植物殘體、畜禽糞便等加工下腳料為原料制成的堆肥，對有機物養分、水分、重金屬、菌群數等質量要求進行了規定。上海地方標準DB31/T1199-2019在行業基礎上增加了鋅、銅、鎳以及顆粒狀等指標。

表1 標準NY525-2021與DB31/T1199-2019指標對比

表2 NY884-2012標準指標

表3 NY481-2002標準指標

表4 日本堆肥質量要求

三、餐廚垃圾堆肥質量指標分類

針對廚余垃圾特點，對垃圾的生化處理、固體殘渣的檢測評價選擇的指標分為無害化、資源化、其他類共三大類指標。

無害化指標主要檢驗項目有：腐熟度、可溶性含鹽量、重金屬、雜質。腐熟度試驗內容：堆肥作為一個生物化學反應過程，其過程狀態照是反映進行的程度，也即是堆肥產品的腐熟度。腐熟度就是堆肥腐熟的程度即堆肥中的有機質經過礦化、腐殖化后最后達到穩定的程度。它的基本含義在于通過微生物的降解作用，要達到穩定化、無害化，即對環境不產生有害的影響；堆肥產品的使用，不給作物的生長和土壤微生物活動帶來不利影響，能改良土壤理化性質，維持地力。

其中腐熟度的物理指標包括pH 值、發芽指數?？扇苄喳}含量試驗內容：土壤中所含的可溶性鹽達到一定數量后，會直接影響作物的正常生長，而可溶鹽又因其組成不同，對作物為害程度也不同，分析堆肥中可溶鹽的總量及其組成，能夠了解垃圾堆肥對土壤的潛在危害。重金屬實驗內容：堆肥中的重金屬含量是無害化研究中的重要指標，重金屬會對植物產生一定的毒害作用，進入人體后會對人體健康造成威脅，引起一系列病變等[5]。重金屬檢測方法參考《有機肥料》（NY525-2021），主要檢測項目包括總砷、總汞、總鉛、總鎘、總鉻等。雜質實驗內容：對堆肥中經微生物發酵降解的動植物殘體外的其他不可降解的物質進行篩分，了解其主要成分和占比，分析其中雜質對堆肥整體的影響。

資源化指標主要選擇氮、磷、鉀、有機質含量、易氧化有機物和有機物總量為評價資源化效益指標，進行實驗研究。氮、磷、鉀研究實驗內容氮、磷、鉀是考核堆肥資源化利用的重要指標，垃圾堆肥化后的產物中所含植物生長所必須的氮、磷、鉀略低，通過實驗研究分析堆肥與化肥之間的差距，找到堆肥最合理的有效的利用方式。試驗方法參考《有機肥料》（NY525-2021）。有機質研究實驗內容：有機質是土壤肥力的主要來源，可以直接或簡接地為植物生長提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和各種微量元素，能夠為土壤微生物、土壤動物活動提供養分和能量，堆肥中有機質的含量也決定了堆肥的利用價值，我國規定，商品生物有機肥料的有機質含量要大于40%，通過實驗研究結果分析能更好的對垃圾堆肥的資源化進行指導利用。試驗方法參考《有機肥料》（NY525-2021）。

其他類指標包括產品的水分、脂肪類含量、蛔蟲卵死亡率和糞大腸菌值等六個項目。

四、結語

實施垃圾分類政策后，廚余垃圾堆肥處理設施發展迅猛，我國對于垃圾分類的廚余垃圾堆肥產品質量的檢測方法以及堆肥產品的質量標準內容，已成為行業內部迫切需要解決的問題。需要建立完善的堆肥標準體系，解決垃圾堆肥的利用問題，以保障生活垃圾設施的順利運行，提升垃圾資源化處理，促進垃圾的資源化利用。