一、 背景
隨著資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設(shè)發(fā)展，生物質(zhì)廢棄物的再利用受到越來越多的重視。生物質(zhì)廢棄物主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物、農(nóng)副產(chǎn)品與食品加工廢棄物、林業(yè)與城市綠化廢棄物及生活垃圾等。面對日益嚴(yán)峻的環(huán)保形勢，生物質(zhì)資源化利用是實現(xiàn)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
堆肥是利用微生物作用將固體廢物中可降解有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定腐殖質(zhì)的過程，同時也是生物質(zhì)廢棄物處理的有效手段。傳統(tǒng)堆肥方式存在發(fā)酵周期長、腐殖化效率低、規(guī)模化處理費用較高等問題。針對上述問題，根據(jù)生物質(zhì)廢物的物化性質(zhì)和來源產(chǎn)量特點，基于“一個設(shè)備就是一個工廠”的理念，設(shè)計了新型高效節(jié)能的分散式就地堆肥反應(yīng)器，并建立了生物質(zhì)廢物反應(yīng)器式精準(zhǔn)控溫堆肥技術(shù)。
二、技術(shù)簡介
精準(zhǔn)控溫堆肥技術(shù)是利用分散式就地堆肥反應(yīng)器，通過控制堆料內(nèi)部通風(fēng)量進(jìn)而實現(xiàn)對發(fā)酵溫度控制的技術(shù)。基本原理為將用于發(fā)酵的主料、輔料、微生物菌劑等合理調(diào)配置于反應(yīng)器中堆肥發(fā)酵，初期堆料內(nèi)氧氣含量充足，采用較低的通風(fēng)量；隨堆肥溫度的升高及微生物的呼吸代謝與生長繁殖，堆料對氧氣的消耗速率會逐漸增加，此時適當(dāng)調(diào)高通氣量，防止堆料中局部出現(xiàn)厭氧條件。高溫段結(jié)束后，堆料中微生物呼吸代謝更為活躍，呼吸產(chǎn)熱增加，對氧氣消耗也更高，因此需要適當(dāng)調(diào)高通風(fēng)量，在為堆體提供足夠氧氣的同時，加大熱量的散失，進(jìn)而保證堆料溫度的穩(wěn)定與氧氣含量的適宜。反應(yīng)器式精準(zhǔn)控溫技術(shù)的設(shè)計溫度與通風(fēng)量隨堆肥進(jìn)程的變化情況如圖1所示。
精準(zhǔn)控溫堆肥通風(fēng)方法溫度與通風(fēng)量曲線示意圖
三、技術(shù)路線及參數(shù)
基于分散式堆肥反應(yīng)器的精準(zhǔn)控溫堆肥技術(shù)具有操作簡單、處理規(guī)模靈活、能耗低、發(fā)酵效果好等優(yōu)點。通過控制通風(fēng)使堆料維持高溫，保證高溫對堆料中病原菌的殺滅效果，隨后控制通風(fēng)將堆料溫度下降至有利于微生物分解代謝有機物的中溫段，避免由于堆體在高溫段產(chǎn)生的有機物降解的抑制效果，最大程度地發(fā)揮中溫段微生物的分解代謝活性，進(jìn)而加速堆肥中有機物的降解與穩(wěn)定化，保證堆肥效果，縮短處理周期，加強處理能力。
精準(zhǔn)控溫堆肥技術(shù)路線圖
利用反應(yīng)器式精準(zhǔn)控溫技術(shù)進(jìn)行生物質(zhì)廢棄物堆肥處理時，為提高堆肥處理效率，堆肥過程需確保物料在適宜的參數(shù)條件下進(jìn)行，最重要參數(shù)的包括：氧氣濃度、C/N及含水率。不同堆肥發(fā)酵原料的工藝參數(shù)存在差異性，一般地，含水率40%-70%、發(fā)酵堆體氧氣濃度大于10%、C/N為（25-35）：1利于堆肥發(fā)酵的進(jìn)行。此外，需根據(jù)不同生物質(zhì)廢棄物發(fā)酵特性合理調(diào)整通風(fēng)量，實現(xiàn)生物質(zhì)廢棄物堆肥的精準(zhǔn)控溫。
反應(yīng)器式精準(zhǔn)控溫堆肥應(yīng)用現(xiàn)場示意圖
四、適用范圍
反應(yīng)器式精準(zhǔn)控溫堆肥技術(shù)適用于生活污泥、秸稈、園林綠化廢棄物、畜禽糞便等有機固體廢棄物的資源化處置。經(jīng)發(fā)酵至充分腐熟后的堆肥產(chǎn)品，可作為土壤改良劑、營養(yǎng)基質(zhì)施用，或經(jīng)后續(xù)精加工制成商業(yè)有機肥產(chǎn)品，實現(xiàn)了有機固體廢棄物的資源循環(huán)利用，具有較好的生態(tài)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
