沈阳市生活垃圾好氧堆肥实验研究

王可新

（沈阳市环境卫生工程设计研究院，辽宁 沈 阳 1 10013）

沈阳市生活垃圾好氧堆肥实验研究

王可新

（沈阳市环境卫生工程设计研究院，辽宁 沈 阳 1 10013）

以城市生活垃圾为堆肥原料，庭院垃圾和秸秆为填充料，进行了2组堆肥实验，在堆肥周期内定期测定了含水率、有机质含量、灰分含量、堆体质量和堆体温度等参数，并根据所得实验数据对堆肥的影响因素进行了分析。

生活垃圾；堆肥处理；影响因素

1 实验

1.1 实验装置

实验装置如图1所示，主要由发酵箱、强制通风供气装置和数据测量仪器构成。发酵箱仓壁用保温板制成，外围用泡沫板包裹，以保证堆肥温度。箱盖上预留9个孔洞，一部分插入温度计，一部分导出气体。多点温度测定便于对整个发酵过程的监控，使所得温度数据更加合理。

1.2 堆肥实验材料

堆肥的基本材料是堆肥原料及填充料。本实验采用城市生活垃圾（见表1）为堆肥原料，庭院垃圾和秸秆为填充料。

表1 沈阳崇山路公务员家属院内生活垃圾组分 %

1.3 实验方案设计

本次实验采用不同的填充料，并使填充料与生活垃圾按不同比例进行混合，调节其含水率，分2组进行生活垃圾的堆肥实验。其物料配比参数见表2。

表2 实验物料配比参数

1.4 堆肥过程监测

堆肥过程中，定期（1周） 翻搅1次，以保证物料混合均匀，使之处于好氧状态，并分散采集若干样品进行样品检测。监测的项目包括堆体温度、物料含水率、物料质量、有机质含量、灰分含量。其中：采用温度计测定堆体物料温度和实验室室温，并记录温度数据。分别取约0．4 kg样品3份，在干燥箱105℃下烘干，直至恒重，计算出物料样品的平均含水率。取3份烘干后的样品放入马弗炉，在550℃下灼烧至恒重，计算出物料样品的有机质的平均含量。

2 结果与分析

2.1 实验No．1

实验No．1是生活垃圾与庭院垃圾按9∶1质量比混合进行堆肥实验，1个堆肥周期后实验结果如表3和图2所示。

表3 实验No．1堆肥各阶段组分含量变化

从表3可以看到，在堆肥的各个阶段，堆体物料的质量逐渐减少，堆体的高度也在降低。这是由于生物菌对堆体内有机质进行降解，产生大量的热，热量的散发带走一部分水分；同时微生物也对有机质进行分解，产生大量CO2及其他一些挥发性物质，消耗了部分有机成分致使堆体质量降低。整个堆肥周期内堆体物料质量下降了63%。

图2 实验No．1堆肥周期内堆体温度变化

从图2可看到，有2条竖线将温度变化曲线分成了3个阶段，分别是堆肥的第1周、第2周、第3周。在发酵堆肥的开始阶段，5个监测点的温度由室温开始上升，在开始的前2天温度上升比较快，然后有个不大的起伏，继而在堆肥的第4天堆体温度达到最高（50℃），此后温度曲线开始下降。堆肥1周后对堆体进行翻堆，调节孔隙率，为好氧堆肥提供充足的空气，于是堆体温度又有一个上升的过程，经过2周多的发酵，堆体温度趋于稳定，并基本上稳定在室温上下3℃的水平上。

2.2 实验No．2

实验No．2是生活垃圾与秸秆按8∶2质量比混合进行堆肥实验，1个堆肥周期后实验结果如表4和图3所示。

表4 实验No．2堆肥各阶段组分含量变化

从表4发现：以秸秆为填充物的生活垃圾堆肥实验中，堆肥周期内物料的总质量降至了原来投入物料的47%。但是相比庭院垃圾与生活垃圾的混合堆肥（树叶等）质量减少量相对较小，可见在堆肥过程中填充物对堆肥产品有一定影响。不同的填充物和生活垃圾混合堆肥，在堆肥各个阶段组分含量的变化量也不同。

图3 实验No．2堆肥周期内温度变化

从图3可以看到，在第1周堆体温度由室温开始迅速攀升，1 d后温度达到一个小峰值，而后在微生物的作用下，热量不断累积，致使温度继续上升。第4天温度达到此次堆肥实验的最高温度60℃，此后温度开始下降，并趋于稳定。第1周后对堆肥物料进行通风翻堆，继续发酵，堆体温度又有一个小幅度的上升，到了整个堆肥的第9天温度又达到一个峰值，此后温度下降，并逐渐稳定在室温上下。

3 结论

1）沈阳市生活垃圾含水率偏高，如果直接进行堆肥，肥堆透气性差，不利于微生物生长，同时堆体中蒸发较多的水分需要更多的热量，使堆温上升较慢，直接影响堆肥效果，延长堆肥周期。

2） 一次发酵时堆肥温度上升较快，峰值较高，而二次发酵时温度上升明显变慢，峰值也低于一次发酵，二次发酵后温度趋于稳定。

3）在堆肥过程中，样品中的含水率、有机质含量都随着堆肥时间的推移而相应地降低，而灰分含量变化不大。

4）空气流量对堆肥效果起重要作用。空气流量过大，会带走大多热量，使堆体温度不足以杀死病原菌；空气流量过小，能被微生物利用的氧气不足，有机物质不能被充分降解，导致堆肥处理效果较差。

［1］陈世和，张所明．城市垃圾堆肥原理与工艺［M］．上海：复旦大学出版社，1990．

［2］陈世和，张所明，宛玲，等．城市生活垃圾堆肥化处理的微生物特性研究［J］．上海环境科学，1989，8（8）：17-21．

Aerobic Composting of Domestic Waste in Shenyang City

Wang Kexin
（Shenyang Environmental Sanitation Engineering Design and Research Institute,Shenyang Liaoning 110013）

2 groups of composting experiments were carried out,with municipal domestic waste as the raw material,courtyard waste and straw as the packing material．Some parameters were determined regularly in one composting cycle,such as moisture content,organic matter content,ash content,weight,and temperature．And the influence factors were analyzed in accordance with the experiment data．

domestic waste；composting；influence factor

X705；S141．4

B

1005-8206（2012）02-0063-02

2012-02-15

王可新（1985—），本科，主要从事环境卫生监测及生活垃圾处理技术的研究。

（责任编辑：刘冬梅）