綠植垃圾堆肥好氧發(fā)酵技術(shù)的初探

王鑫泉

天津天寶園林環(huán)衛(wèi)發(fā)展有限公司，天津 300300

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綠植垃圾堆肥好氧發(fā)酵技術(shù)的初探

王鑫泉*

天津天寶園林環(huán)衛(wèi)發(fā)展有限公司，天津 300300

伴隨著我國政府對于城市綠化建設(shè)越來越重視，各個(gè)城市積極響應(yīng)，紛紛加大城市綠化建設(shè)的力度，城市綠化覆蓋面積逐年提高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2013年底全國一線城市綠化覆蓋率基本達(dá)到了35%以上。在城市綠化面積提升的同時(shí)，綠植垃圾數(shù)量也逐年遞增，因此城市面臨一個(gè)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(xiàn)狀

對于綠植垃圾的處理方式很多，常用方式大體歸結(jié)為回收利用、深度填埋、燃燒處理以及堆肥發(fā)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(diǎn)也十分明顯，就是沒有能夠?qū)G植垃圾中有機(jī)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(yùn)營成本較高，而且燃燒不充分的話，容易對環(huán)境造成污染；堆肥發(fā)酵很好地克服以上幾種方式的缺點(diǎn)，既可以有效地利用綠植垃圾中的營養(yǎng)成分，又避免了高額成本的投入，作為目前最為環(huán)保處理方法之一，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)紛紛開始制定專項(xiàng)法律法規(guī)禁止綠植垃圾填埋或焚燒，同時(shí)采取一系列措施，鼓勵(lì)人們采用堆肥發(fā)酵方式進(jìn)行綠植垃圾的處理。我國于2007年發(fā)布《關(guān)于建設(shè)節(jié)約型城市園林綠化的意見》，該《意見》鼓勵(lì)通過堆肥實(shí)現(xiàn)綠植垃圾的循環(huán)利用。

二、綠植垃圾堆肥好氧發(fā)酵技術(shù)

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

下面詳細(xì)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(guān)法律法規(guī)，要求綠植垃圾按樹枝、樹葉和草本類植物分類收集和運(yùn)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(jìn)行人工挑揀，以及較大的樹枝進(jìn)行初步切割，便于后續(xù)粉碎工藝。

第二，綠植垃圾粉碎投料。使用對應(yīng)粉碎機(jī)將綠植垃圾分類粉碎，粉碎后要求長度達(dá)到10-15mm大小，這樣可以在發(fā)酵時(shí)達(dá)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(xiàn)數(shù)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(dòng)。因此，每個(gè)批次在發(fā)酵前最好進(jìn)行相關(guān)理化指標(biāo)的檢測，如C/N比、含水率和pH等，確保堆肥原料成分不會發(fā)生過大的波動(dòng)，導(dǎo)致堆肥發(fā)酵最終失敗。

第三，綠植垃圾發(fā)酵。首次發(fā)酵時(shí)菌體必須先進(jìn)行前期活化處理，以后發(fā)酵時(shí)可以使用發(fā)酵輔料和風(fēng)干后的成品代替菌體使用。在發(fā)酵過程控制中，一般監(jiān)控一級指標(biāo)為發(fā)酵池的含水率和耗氧率，因?yàn)檫@兩項(xiàng)指標(biāo)與菌體生長狀況直接相關(guān)，有利于監(jiān)控菌體的生長，但是考慮到檢測的及時(shí)性和控制便利性的考慮，通常是對次級指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，即發(fā)酵溫度。根據(jù)發(fā)酵溫度的變化，發(fā)酵過程可以分為升溫、高溫和降溫三個(gè)階段，在不同階段適時(shí)進(jìn)行攪拌和補(bǔ)水保證發(fā)酵正常運(yùn)行。在升溫階段，發(fā)酵溫度一般是從室溫緩慢升高至40℃，該過程持續(xù)1-2天，在這個(gè)過程，主要是嗜溫菌體適應(yīng)環(huán)境并持續(xù)擴(kuò)增，該過程不需要攪拌和補(bǔ)水；當(dāng)發(fā)酵溫度超過50℃時(shí)，發(fā)酵進(jìn)入高溫階段，嗜熱菌體在這個(gè)階段相對活躍，開始分解纖維素或半纖維素等難分解物質(zhì)，一般經(jīng)過兩級發(fā)酵，持續(xù)4-5天，該階段最高溫度可達(dá)到70℃，可以將病原微生物有效殺死。隨著溫度升高，發(fā)酵池需要進(jìn)行多次攪拌多次補(bǔ)水，通常4到6小時(shí)進(jìn)行一次攪拌補(bǔ)水。該階段會產(chǎn)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(fā)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(yǎng)成分開始積累。

第四，腐熟干燥。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵產(chǎn)物放置于料棚，通過自然風(fēng)干進(jìn)行腐熟，一般持續(xù)10-15天左右，此過程是有機(jī)物含量升高的關(guān)鍵階段，特別是氮含量明顯提高。從最直觀的表現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)外，成品合格與否還可以從含水率和C/N兩項(xiàng)指標(biāo)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(dá)到了簡單綠地覆蓋物的標(biāo)準(zhǔn)，適合粗放式園林栽培使用。第五，成品包裝。成品需要根據(jù)產(chǎn)品要求進(jìn)行過篩處理，然后進(jìn)行成品包裝。

三、結(jié)論

這種半開放式堆肥發(fā)酵優(yōu)點(diǎn)在于用地少，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)能高，但是也存在不足的方面。首先，相對于傳統(tǒng)堆肥發(fā)酵，營養(yǎng)成分損失高；其次，在線監(jiān)控方式單一不連續(xù)，缺乏低成本和耐用的監(jiān)測設(shè)備；最后，菌體發(fā)酵一段時(shí)間后會出現(xiàn)退化的情況，需要加入活化菌體來保持發(fā)酵周期?？傮w來講，目前堆肥發(fā)酵處理綠植垃圾仍處于探索發(fā)展階段，需要各方面的支持，來完善工藝流程和提高生產(chǎn)效率，這樣才能推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)這一資源的科學(xué)合理再利用。

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

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