中德生物垃圾堆肥相关标准之比较

摘要：概述了德国和中国生物垃圾的产量及处理量以及德国和中国生物垃圾的主要堆肥方式等基本情况，列出了德国和中国堆肥的相关标准如物理参数、化学参数及生物学参数的标准，将中德堆肥相关标准进行了比较分析，指出了中德两国有关堆肥标准的异同及中国在堆肥标准方面的完善及努力方向.
关键词：堆肥；标准；粒度；含水量；腐熟度；通气量
1中德生物垃圾的基本情况
1.1德国生物垃圾的产量及处理量
目前，德国是世界上城市生活垃圾处理的先进国家之一，根据其多年的实际经验，要避免垃圾填埋场成为二次污染源，就要杜绝或尽可能少地向填埋场中填埋可降解的有机物质。1992年德国政府颁布了垃圾处理技术标准（TA-Siedlungasabfall），规定自2005年6月1日起，禁止填埋未经焚烧或机械、生物预处理的生活垃圾。在德国新的废物排放标准中，已明确提出填埋的垃圾必须是经过处理，垃圾的燃烧值在6000kJ/kg以下。这样一方面要求将垃圾中的高燃烧值的物质充分分离出来作为能源利用，另一方面必须将垃圾中的生物可降解物质加以充分的降解。对于城市居民的生物垃圾的处理主要是采取源头分离、堆肥处理方式，这一项工作在德国已经开展了20多年。[1]
德国目前每年的城市垃圾产量大约为35000kt。垃圾处理的方式有：机械-生物处理（MBT，Mechanical-biological Waste Treatment）、堆肥、焚烧、热处理和填埋等。在每年产生的垃圾中，有14000kt的城市垃圾由焚烧处理，1800kt由机械生物处理、4500kt生物垃圾堆肥处理等[2]。德国在1985年，年处理生物垃圾约为100kt，但是随后就开始了大力发展，至1993年已达到年处理能力为1100kt生物垃圾，到1995年，德国的生物垃圾处理量是1993年的2倍。且至1999年德国共有550家，堆肥设施年处理垃圾约6500kt，50家厌氧发酵设施年处理垃圾约1000kt，27家机械生物处理设施年处理垃圾约1600kt，可见，堆肥处理已得到广泛应用。德国现年产生物垃圾约8000kt，已有堆肥企业近627家，其中537家专门处理生物垃圾，占直接堆肥的企业86%，间接的堆肥企业（大型厌氧发酵厂）104家，占14%。在堆肥企业中有产品质量认证的有近500家企业。据统计，每年有这些企业生产的堆肥，主要应用在农业37%、园林绿化29%、家庭庭院13%和其他相关的领域。剩余的生物垃圾将利用机械生物处理技术处理，实施填埋。现在，人们越来越清楚地意识到，直接填埋生活垃圾，已经不适合可持续发展对环境保护和资源利用的要求。[3]
1.2中国生物垃圾的产量及处理量[4]
我国现在约有670多座城市，随着城市建设和经济的发展，城市居民在日常的生活活动中产生了大量的垃圾，这些城市生活固体垃圾已成为威胁我国城市的发展和降低居民生活质量的重要的环境问题。根据国家环保局的近几年的统计结果表明，我国城市居民人均年产垃圾约440kg，城市居民生活垃圾的产生总量每年将有近10%的速度的增长。这些垃圾在我国目前都是利用简易的手段，而未实施任何处理，直接实施填埋。垃圾中含有近60%的生物可降解的有机物质，这些物质被填埋后会因降解产生填埋气和有机渗滤液，将严重地污染大气和地表积地下水源。同时大量的垃圾填埋场的建立，占用了我国宝贵的土地资源。城市垃圾的污染问题不仅影响了我国城市居民的生活质量和水平，同时还影响我国的农产品的世界贸易。我国目前的城市生活垃圾处理方式为：卫生填埋场占34.9%；简易垃圾填埋场占47.7%；堆肥厂占6.4%；焚烧厂占6.1%[5]。城市生活垃圾的无害化综合处理，实现垃圾管理的可持续战略已显得越来越重要了。
1.3德国生物垃圾的主要堆肥方式[4]
国外用于堆肥的垃圾主要是分类后的有机垃圾、庭院园林垃圾等可堆腐物，只有部分国家采用混合垃圾堆肥，比如西班牙。国外用于城市生活垃圾的堆肥系统有许多种。按生物发酵的方式分为厌氧堆肥和好氧堆肥；按垃圾所处的状态可分为静态堆肥和动态堆肥；按发酵设备形式可分为封闭式堆肥和敞开式堆肥；按垃圾物料流动形式可分为间歇式堆肥和连续式堆肥。从总体上看，国外的堆肥技术和堆肥方法都比较先进，且在运行中取得的效果也比较好。虽然国外发达国家实行了严格的垃圾分类，杜绝了危险废物的混入，且部分政府的配套法规禁止使用化学肥料，鼓励了利用生物肥料的积极性。但实际上国外利用堆肥处理城市垃圾所占比例并不大，且大多数垃圾堆肥处理场主要是利用分类收集的厨房废物、庭院废物、污水污泥和粪便作为堆肥原料，用混合垃圾堆肥的实例并不多。
1.4中国生物垃圾的主要堆肥方式[4]
我国城市生活垃圾堆肥状况是在传统的草与人粪混合堆起来沤肥的基础上，通过研究与创造，发展了许多先进的好氧堆肥技术和设备。我国的城市生活垃圾的堆肥处理始于20世纪50年代，至今已经历了三个发展阶段：第一阶段是50～60年代，主要是学习和借鉴国外的堆肥技术，是堆肥的起始阶段；第二阶段是在70～80年代，属于发展阶段，在此期间城市生活垃圾的堆肥的系统发酵理论的形成、参数的验证、发酵仓构造、分选机的研制等方面均取得了丰硕成果；第三阶段是90年代，这一阶段为推广应用阶段，堆肥处理进一步发展，至2000年全国堆肥厂已由1991年的26座，发展到50座，堆肥处理量约占垃圾总量的5%。目前国内应用较多的堆肥方式主要有：自然通风静态堆肥、强制通风静态堆肥、筒式发酵仓堆肥等。