【摘 要】
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生活垃圾问题一直是我国农村人居环境治理的重点,但苦于垃圾产生源分散、收运费用高等问题,其处理处置一直没能得到妥善解决。在新农村建设与垃圾分类的大背景下,部分农村地区探索形成了以生活垃圾“干湿”二分类为主线,“湿垃圾”就地堆肥消纳的新模式,此举可大幅降低收运处理成本,是实现农村生活垃圾减量化、无害化与资源化的重要途径。然而,现有研究侧重于城市生活垃圾的处理处置,关于农村易腐垃圾就地堆肥的研究较少,也
【基金项目】
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国家重点研发计划项目子课题:村镇生活垃圾高值化利用与二次污染控制技术装备,村级有机垃圾无动力引风腐殖化技术及成套设备,项目编号:2018YFD1100601-04; 福建省农村有机易腐垃圾堆肥课题研究,项目编号:[3500]RWZB[GK]2018098-1; 安徽国祯环卫科技有限公司有机固废高效处理与处置技术中心项目
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生活垃圾问题一直是我国农村人居环境治理的重点,但苦于垃圾产生源分散、收运费用高等问题,其处理处置一直没能得到妥善解决。在新农村建设与垃圾分类的大背景下,部分农村地区探索形成了以生活垃圾“干湿”二分类为主线,“湿垃圾”就地堆肥消纳的新模式,此举可大幅降低收运处理成本,是实现农村生活垃圾减量化、无害化与资源化的重要途径。然而,现有研究侧重于城市生活垃圾的处理处置,关于农村易腐垃圾就地堆肥的研究较少,也缺乏必要的农村小型堆肥设施运行标准规范或技术文件。如何根据农村易腐垃圾的特性以及农村普遍存在秸秆等农作物的有利条件,改进完善农村生活垃圾堆肥工况是保证好氧堆肥技术在农村地区推广应用的关键。本论文在大量前期调研与文献查阅的基础上,分别以福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村为研究区域,开展了为期两年的农村易腐垃圾静态堆肥与间歇动态堆肥试验(重点在初级堆肥)。主要结果如下:从温度层面看,静态堆肥与间歇动态堆肥在初级发酵阶段均有较好的升温效果,能有效实现无害化(静态堆肥能在55℃以上维持至少5天,间歇动态堆肥能在65℃以上保持3~4天)。间歇动态堆肥升温速度更快(进料12小时内达到65℃),发酵温度更高(70 ℃以上),而静态堆肥需1~2天方能达到55℃以上。此外,静态堆肥中堆高和含水率对堆体升温效果有明显影响,一定条件下(堆高:0.8~1.4 m,含水率:59%~77%),随着堆高增加,堆体升温速度有所变慢,但保温效果增强;含水率越高,堆体升温越慢,但容易得到更高发酵温度且维持高温时间更长,反之,含水率越低,堆体升温越快,但不利于高温的保持;而间歇动态堆肥堆体升温效果良好,与含水率和堆高关系不大,由于下层物料的加热作用,上层物料往往能快速升温。最后,静态堆肥堆体内存在温度分层现象,堆体含水率越高(>70%),温度分层现象越明显,且上层堆体往往升温更快(进料24 h内达到55℃)、堆体温度更高(70℃以上);间歇动态堆肥堆体内温度分布较为均匀,基本不存在温度分层现象。从减量化程度上看,两套堆肥装置均有较好的减量化效果,减重率均保持在30%左右,间歇动态堆肥减容效果更佳,最大减容率为49.47%(静态堆肥最大减容率为36.30%)。从脱水效果上看,间歇动态堆肥脱水效果更佳,脱水效率基本能保持在40%以上,最高可达54.33%,而静态堆肥保持在22%~49%之间。就堆肥产品而言,静态堆肥初级发酵后能有效实现无害化,次级发酵结束后,堆肥产品基本腐熟,种子发芽指数最高可达160%(其余批次基本保持在90%以上),有较强的资源化利用潜力,可直接回田利用,堆肥工艺基本成熟。本论文运用静态与间歇动态小型堆肥装置,分别在福建与安徽农村成功开展了大量好氧堆肥试验,取得了可靠实用试验数据及技术指标,在一定程度上为农村地区不同堆肥工艺的选择和项目实施及规范化运行提供依据。
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