北京市城市管理研究院生活垃圾檢測(cè)分析與評(píng)價(jià)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 孫宇

從2019年節(jié)點(diǎn)開始，我國(guó)在全國(guó)所有的地級(jí)城市，及地級(jí)以上城市普遍性地推進(jìn)開展指向生活垃圾物資要素的分類處理工作環(huán)節(jié)，而餐廚垃圾物資要素的實(shí)際產(chǎn)生數(shù)量，正在呈現(xiàn)出逐年持續(xù)增加的變化趨勢(shì)，時(shí)間節(jié)點(diǎn)截止到2020年我國(guó)餐廚垃圾產(chǎn)量達(dá)到12775萬(wàn)噸[1]。“減量化、無(wú)害化和資源化”是我國(guó)餐廚垃圾處理行業(yè)的技術(shù)趨勢(shì)。以堆肥處理技術(shù)工藝占據(jù)主導(dǎo)性地位的指向垃圾物資的綜合性處理技術(shù)工藝，正在呈現(xiàn)出漸趨成熟的變化趨勢(shì)。堆肥化，就是要在人為性技術(shù)控制條件之下，遵照預(yù)先已經(jīng)確定好的數(shù)量比例，針對(duì)有機(jī)物料與填充物料實(shí)施相互混合，繼而在恰當(dāng)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(xù)大量繁殖，繼而在有機(jī)質(zhì)被降解過程中釋放熱量引致所處環(huán)境溫度水平升高，繼而建構(gòu)形成能殺滅各類病原性細(xì)菌微生物，且去除各類有害物質(zhì)成分的滅菌技術(shù)環(huán)境，繼而支持各類有機(jī)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變到穩(wěn)定化狀態(tài)，最后的有機(jī)產(chǎn)物即腐殖質(zhì)作為土壤改良劑或肥料[2-3]。

一、餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

當(dāng)前歷史發(fā)展階段，指向餐廚垃圾加以運(yùn)用的處理技術(shù)形態(tài)，通?？梢员粍澐痔幚沓煞巧锾幚砑夹g(shù)形態(tài)，以及生物處理技術(shù)形態(tài)兩個(gè)具體類別，其中非生物處理技術(shù)形態(tài)，主要涉及包含填埋處理技術(shù)形態(tài)和焚燒處理技術(shù)形態(tài)。生物處理技術(shù)形態(tài)主要包含好氧堆肥處理技術(shù)形態(tài)、厭氧發(fā)酵處理技術(shù)形態(tài)、生物柴油處理技術(shù)形態(tài)、飼料化處理技術(shù)形態(tài)等。遵照具體展現(xiàn)的需氧程度高低水平，通?？梢詫⒍逊侍幚砑夹g(shù)具體劃分處理成好氧堆肥處理技術(shù)和厭氧堆肥處理技術(shù)。好氧堆肥處理技術(shù)，就是要在程度充分的通風(fēng)技術(shù)條件之下，在存在游離氧物質(zhì)的環(huán)境中，具體推進(jìn)完成分解發(fā)酵技術(shù)過程。而厭氧堆肥處理技術(shù)，就是借由發(fā)揮專性厭氧細(xì)菌的作用，以及兼性厭氧細(xì)菌的作用，針對(duì)各類有機(jī)物質(zhì)推進(jìn)開展降解處理技術(shù)過程。遵照具體面對(duì)的溫度技術(shù)項(xiàng)目控制范圍要求，通常將堆肥處理技術(shù)劃分成中溫堆肥處理技術(shù)和高溫堆肥處理技術(shù)兩個(gè)具體類型。通常情況下，中溫堆肥處理技術(shù)運(yùn)用過程中需要的溫度參數(shù)項(xiàng)目控制范圍介于15.00-45.00℃之間，且由于實(shí)際設(shè)定的溫度參數(shù)項(xiàng)目相對(duì)處在較低水平，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)病原性細(xì)菌微生物的有效充分殺滅處理技術(shù)目標(biāo)，客觀上導(dǎo)致中溫堆肥處理技術(shù)不適宜推廣普及運(yùn)用。高溫堆肥處理技術(shù)運(yùn)用過程中需要的溫度參數(shù)項(xiàng)目控制范圍介于50.00-65.00℃之間，不僅能支持實(shí)現(xiàn)對(duì)病原性細(xì)菌微生物的有效且充分的殺滅處理技術(shù)目標(biāo)，并且溫度參數(shù)項(xiàng)目實(shí)際所處的水平越高，則具體引致產(chǎn)生的臭氣物質(zhì)數(shù)量就越少，客觀上支持高溫堆肥處理技術(shù)適宜推廣普及運(yùn)用。遵照實(shí)際運(yùn)用的技術(shù)性空間場(chǎng)所類型，通常將堆肥處理技術(shù)，劃分處理成露天式堆肥處理技術(shù)和裝置式堆肥處理技術(shù)兩個(gè)具體表現(xiàn)類型。露天式堆肥處理技術(shù)，是要針對(duì)堆肥物料展開露天堆積技術(shù)環(huán)節(jié)，繼而借由自然通風(fēng)技術(shù)操作方式、翻堆技術(shù)操作方式，或者是強(qiáng)制通風(fēng)技術(shù)操作方式，具體供給提供可供在有機(jī)物降解技術(shù)過程中加以運(yùn)用的氧氣物質(zhì)，綜上所述技術(shù)過程中需要使用的技術(shù)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單且時(shí)間周期相對(duì)短暫，但是堆肥處理技術(shù)環(huán)節(jié)持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，其空間占地面積相對(duì)較大。

封閉式堆肥處理技術(shù)（裝置式堆肥處理技術(shù)）是要在發(fā)酵塔技術(shù)設(shè)備、發(fā)酵筒技術(shù)設(shè)備、發(fā)酵倉(cāng)技術(shù)設(shè)備內(nèi)部推進(jìn)完成堆肥處理技術(shù)環(huán)節(jié)，要借由對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)用，從而完成強(qiáng)制通風(fēng)技術(shù)環(huán)節(jié)，提供數(shù)量充足的氧源。此種技術(shù)方式的主要優(yōu)點(diǎn)，在于機(jī)械化技術(shù)發(fā)展程度相對(duì)較高、運(yùn)行過程經(jīng)濟(jì)成本支出水平相對(duì)較低，堆肥處理技術(shù)過程持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短、堆肥過程中實(shí)際獲取的質(zhì)量狀態(tài)可控制可調(diào)節(jié)，適宜在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域加以引入運(yùn)用，但是堆肥技術(shù)處理環(huán)節(jié)的持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，并且空間占地面積相對(duì)較大。

遵照實(shí)際涉及的發(fā)酵技術(shù)歷程，通?？梢詫⒍逊侍幚砑夹g(shù)過程劃分成一次發(fā)酵技術(shù)環(huán)節(jié)和二次發(fā)酵技術(shù)環(huán)節(jié)。堆肥技術(shù)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(fā)酵技術(shù)環(huán)節(jié)或者主發(fā)酵技術(shù)環(huán)節(jié)，即從發(fā)酵過程的初期時(shí)間階段開始經(jīng)歷中溫階段、高溫階段達(dá)到預(yù)期溫度設(shè)置水平并開始逐漸呈現(xiàn)下降變化趨勢(shì)的完整過程，其主要技術(shù)目的是促進(jìn)物料達(dá)到初步溫度水平。

二、國(guó)內(nèi)餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（一）標(biāo)準(zhǔn)狀況

針對(duì)于垃圾處理后固體產(chǎn)出物資源化利用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)包括：《有機(jī)肥料》標(biāo)準(zhǔn)文件（其編號(hào)為NY525-2021）、《有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料》標(biāo)準(zhǔn)文件（其編號(hào)為NY 481-2002）、《生物有機(jī)肥》標(biāo)準(zhǔn)文件（其編號(hào)為NY 884-2012）、《土壤調(diào)理劑通用要求》NY/T 3034-2016、《濕垃圾資源化利用技術(shù)要求 餐廚有機(jī)廢棄物制備土壤調(diào)理劑》標(biāo)準(zhǔn)文件（其編號(hào)為DB31/T 1199-2019）、《有機(jī)肥料》DB 3304/T 020-2012和《園林綠化種植土壤理化指標(biāo)》DB11/T 864-2012，這些標(biāo)準(zhǔn)主要是有機(jī)肥對(duì)土壤影響制定的指標(biāo)要求。目前國(guó)內(nèi)對(duì)廚余垃圾堆肥產(chǎn)品尚未出臺(tái)評(píng)價(jià)方法。

（二）標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)參數(shù)對(duì)比

表1、2和3中分別列出了NY525-2021、DB31/T1199-2019、NY884-2012、NY481-2002有機(jī)肥料指標(biāo)對(duì)比。農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有機(jī)肥主要針對(duì)動(dòng)植物殘?bào)w、畜禽糞便等加工下腳料為原料制成的堆肥，對(duì)有機(jī)物養(yǎng)分、水分、重金屬、菌群數(shù)等質(zhì)量要求進(jìn)行了規(guī)定。上海地方標(biāo)準(zhǔn)DB31/T1199-2019在行業(yè)基礎(chǔ)上增加了鋅、銅、鎳以及顆粒狀等指標(biāo)。

表1 標(biāo)準(zhǔn)NY525-2021與DB31/T1199-2019指標(biāo)對(duì)比

表2 NY884-2012標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)

表3 NY481-2002標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)

表4 日本堆肥質(zhì)量要求

三、餐廚垃圾堆肥質(zhì)量指標(biāo)分類

針對(duì)廚余垃圾特點(diǎn)，對(duì)垃圾的生化處理、固體殘?jiān)臋z測(cè)評(píng)價(jià)選擇的指標(biāo)分為無(wú)害化、資源化、其他類共三大類指標(biāo)。

無(wú)害化指標(biāo)主要檢驗(yàn)項(xiàng)目有：腐熟度、可溶性含鹽量、重金屬、雜質(zhì)。腐熟度試驗(yàn)內(nèi)容：堆肥作為一個(gè)生物化學(xué)反應(yīng)過程，其過程狀態(tài)照是反映進(jìn)行的程度，也即是堆肥產(chǎn)品的腐熟度。腐熟度就是堆肥腐熟的程度即堆肥中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過礦化、腐殖化后最后達(dá)到穩(wěn)定的程度。它的基本含義在于通過微生物的降解作用，要達(dá)到穩(wěn)定化、無(wú)害化，即對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生有害的影響；堆肥產(chǎn)品的使用，不給作物的生長(zhǎng)和土壤微生物活動(dòng)帶來(lái)不利影響，能改良土壤理化性質(zhì)，維持地力。

其中腐熟度的物理指標(biāo)包括pH 值、發(fā)芽指數(shù)?？扇苄喳}含量試驗(yàn)內(nèi)容：土壤中所含的可溶性鹽達(dá)到一定數(shù)量后，會(huì)直接影響作物的正常生長(zhǎng)，而可溶鹽又因其組成不同，對(duì)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(duì)土壤的潛在危害。重金屬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：堆肥中的重金屬含量是無(wú)害化研究中的重要指標(biāo)，重金屬會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生一定的毒害作用，進(jìn)入人體后會(huì)對(duì)人體健康造成威脅，引起一系列病變等[5]。重金屬檢測(cè)方法參考《有機(jī)肥料》（NY525-2021），主要檢測(cè)項(xiàng)目包括總砷、總汞、總鉛、總鎘、總鉻等。雜質(zhì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：對(duì)堆肥中經(jīng)微生物發(fā)酵降解的動(dòng)植物殘?bào)w外的其他不可降解的物質(zhì)進(jìn)行篩分，了解其主要成分和占比，分析其中雜質(zhì)對(duì)堆肥整體的影響。

資源化指標(biāo)主要選擇氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)含量、易氧化有機(jī)物和有機(jī)物總量為評(píng)價(jià)資源化效益指標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。氮、磷、鉀研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容氮、磷、鉀是考核堆肥資源化利用的重要指標(biāo)，垃圾堆肥化后的產(chǎn)物中所含植物生長(zhǎng)所必須的氮、磷、鉀略低，通過實(shí)驗(yàn)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(yàn)方法參考《有機(jī)肥料》（NY525-2021）。有機(jī)質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的主要來(lái)源，可以直接或簡(jiǎn)接地為植物生長(zhǎng)提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和各種微量元素，能夠?yàn)橥寥牢⑸铩⑼寥绖?dòng)物活動(dòng)提供養(yǎng)分和能量，堆肥中有機(jī)質(zhì)的含量也決定了堆肥的利用價(jià)值，我國(guó)規(guī)定，商品生物有機(jī)肥料的有機(jī)質(zhì)含量要大于40%，通過實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果分析能更好的對(duì)垃圾堆肥的資源化進(jìn)行指導(dǎo)利用。試驗(yàn)方法參考《有機(jī)肥料》（NY525-2021）。

其他類指標(biāo)包括產(chǎn)品的水分、脂肪類含量、蛔蟲卵死亡率和糞大腸菌值等六個(gè)項(xiàng)目。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)施垃圾分類政策后，廚余垃圾堆肥處理設(shè)施發(fā)展迅猛，我國(guó)對(duì)于垃圾分類的廚余垃圾堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)方法以及堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，已成為行業(yè)內(nèi)部迫切需要解決的問題。需要建立完善的堆肥標(biāo)準(zhǔn)體系，解決垃圾堆肥的利用問題，以保障生活垃圾設(shè)施的順利運(yùn)行，提升垃圾資源化處理，促進(jìn)垃圾的資源化利用。