绿植垃圾堆肥好氧发酵技术的初探

王鑫泉

天津天宝园林环卫发展有限公司，天津 300300



绿植垃圾堆肥好氧发酵技术的初探

王鑫泉*

天津天宝园林环卫发展有限公司，天津 300300

伴随着我国政府对于城市绿化建设越来越重视，各个城市积极响应，纷纷加大城市绿化建设的力度，城市绿化覆盖面积逐年提高。据不完全统计，截至2013年底全国一线城市绿化覆盖率基本达到了35%以上。在城市绿化面积提升的同时，绿植垃圾数量也逐年递增，因此城市面临一个越来越棘手的课题，即如何合理地处理这些绿植垃圾。

一、绿植垃圾处理的现状

对于绿植垃圾的处理方式很多，常用方式大体归结为回收利用、深度填埋、燃烧处理以及堆肥发酵等方式，回收利用和深度填埋工艺十分简单，几乎不会付出较大的成本，但是缺点也十分明显，就是没有能够对绿植垃圾中有机成分加以充分利用；燃烧处理相对其它处理方法来讲，投资成本和运营成本较高，而且燃烧不充分的话，容易对环境造成污染；堆肥发酵很好地克服以上几种方式的缺点，既可以有效地利用绿植垃圾中的营养成分，又避免了高额成本的投入，作为目前最为环保处理方法之一，发达国家已经纷纷开始制定专项法律法规禁止绿植垃圾填埋或焚烧，同时采取一系列措施，鼓励人们采用堆肥发酵方式进行绿植垃圾的处理。我国于2007年发布《关于建设节约型城市园林绿化的意见》，该《意见》鼓励通过堆肥实现绿植垃圾的循环利用。

二、绿植垃圾堆肥好氧发酵技术

所谓堆肥发酵，一般是指在有一定条件下，有机废弃物在微生物作用下，发生降解并使有机物向稳定的腐殖质方向转化的过程。堆肥发酵可以简单根据是否需要通气，分为厌氧发酵和好氧发酵，或根据发酵环境是否密闭，分为密闭式发酵和开放式发酵。在处理绿植垃圾时，目前最为理想的方式是半开放式堆肥发酵。

下面详细说明这五大工艺流程：

第一，绿植垃圾分拣。最为理想的流程是，首先由政府职能部门出台相关法律法规，要求绿植垃圾按树枝、树叶和草本类植物分类收集和运输，以便降低绿植垃圾处理中心工作量，提高处理效率；然后处理中心再将混入石头等非绿植垃圾进行人工挑拣，以及较大的树枝进行初步切割，便于后续粉碎工艺。

第二，绿植垃圾粉碎投料。使用对应粉碎机将绿植垃圾分类粉碎，粉碎后要求长度达到10-15mm大小，这样可以在发酵时达到较好的搅拌通气效果。由于四季变化和植物种类的不同，绿植垃圾会出现数量和种类的变化，如夏季草本植物生长旺盛，秋季落叶量大等，这样就会带来堆肥原料成分波动。因此，每个批次在发酵前最好进行相关理化指标的检测，如C/N比、含水率和pH等，确保堆肥原料成分不会发生过大的波动，导致堆肥发酵最终失败。

第三，绿植垃圾发酵。首次发酵时菌体必须先进行前期活化处理，以后发酵时可以使用发酵辅料和风干后的成品代替菌体使用。在发酵过程控制中，一般监控一级指标为发酵池的含水率和耗氧率，因为这两项指标与菌体生长状况直接相关，有利于监控菌体的生长，但是考虑到检测的及时性和控制便利性的考虑，通常是对次级指标进行监控，即发酵温度。根据发酵温度的变化，发酵过程可以分为升温、高温和降温三个阶段，在不同阶段适时进行搅拌和补水保证发酵正常运行。在升温阶段，发酵温度一般是从室温缓慢升高至40℃，该过程持续1-2天，在这个过程，主要是嗜温菌体适应环境并持续扩增，该过程不需要搅拌和补水；当发酵温度超过50℃时，发酵进入高温阶段，嗜热菌体在这个阶段相对活跃，开始分解纤维素或半纤维素等难分解物质，一般经过两级发酵，持续4-5天，该阶段最高温度可达到70℃，可以将病原微生物有效杀死。随着温度升高，发酵池需要进行多次搅拌多次补水，通常4到6小时进行一次搅拌补水。该阶段会产生二氧化碳以及少量的氨气和硫化氢，因此需要安装处理装置；在降温阶段，发酵温度低于55℃以下并且不再升高，该阶段嗜温菌体再次活跃，营养成分开始积累。

第四，腐熟干燥。发酵结束后，将发酵产物放置于料棚，通过自然风干进行腐熟，一般持续10-15天左右，此过程是有机物含量升高的关键阶段，特别是氮含量明显提高。从最直观的表现来看，堆肥成品颜色逐步变深，最后至深褐色或黑色等，并且没有刺激性味道或臭味。除了感官标准外，成品合格与否还可以从含水率和C/N两项指标来判断。含水率一般为20%-30%和C/N比小于20：1。检测合格后，成品达到了简单绿地覆盖物的标准，适合粗放式园林栽培使用。第五，成品包装。成品需要根据产品要求进行过筛处理，然后进行成品包装。

三、结论

这种半开放式堆肥发酵优点在于用地少，生产周期短，产能高，但是也存在不足的方面。首先，相对于传统堆肥发酵，营养成分损失高；其次，在线监控方式单一不连续，缺乏低成本和耐用的监测设备；最后，菌体发酵一段时间后会出现退化的情况，需要加入活化菌体来保持发酵周期。总体来讲，目前堆肥发酵处理绿植垃圾仍处于探索发展阶段，需要各方面的支持，来完善工艺流程和提高生产效率，这样才能推动整个行业的技术水平和产业发展，实现这一资源的科学合理再利用。

[1]贺琪，李国学，张亚宁，等.高温堆肥过程中的氮素损失及其变化规律[J].农业环境科学学报，2005(1).

[2]任连海，何亮，宁娜.餐厨垃圾高效好氧堆肥过程参数的影响因素研究[J].北京工商大学学报：自然科学版，2010(5).

[3]牛俊玲，高军侠，李彦明，等.堆肥过程中的微生物研究进展[J].中国生态农业学报，2007(6).

王鑫泉(1985-)，男，天津天宝园林环卫发展有限公司，助理工程师，研究方向：绿植垃圾处理。

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