添加生物炭对厨余垃圾堆肥磷转化的影响研究

来源：环境工程技术学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：汪鑫, 杨天学, 李杰, 李文譞, 龚天成, 王国英, 尤卓远, 武欣童, 张羽成, 王亚娥

摘要：好氧堆肥是厨余垃圾资源化利用的关键技术之一，但面临磷素回收效率低下的问题。利用自制堆肥装置，使用厨余垃圾、秸秆与生物炭为原料，通过构建不同生物炭添加比例（5%、10%、15%）的堆肥体系，控制初始含水率为60%、碳氮比为20~30，进行连续42 d的堆肥实验，分析温度、pH、碳氮比等理化性质的变化，结合Hedley磷分级法分析磷形态转化规律。结果显示，生物炭添加组相比于对照组能够快速升温，延长高温期，并提高堆肥峰值温度。同时，添加生物炭在堆肥后期减少了pH与电导率的波动并将其维持在更适宜的区间。此外添加生物炭可加速类腐殖酸物质的形成，提高厨余垃圾腐殖化率。在磷转化方面，添加生物炭在堆肥前期有效提升了弱吸附态磷（H2O-IP）与潜在活性磷（NaHCO3-IP）占比，堆肥后期显著降低了钙镁结合态磷（HCl-IP）与残余磷（Residual-P）占比，从而提升了速效磷和中等可利用磷的比例，增强了堆肥产品中磷的生物有效性。其中，10%生物炭添加组（BC2）高温期延长至10 d，峰值温度达64.6 ℃，腐殖化指数对比初始值上升257%，有效磷占比提升至29.7%，HCl-IP占比降低至34.8%，Residual-P占比降低至9.5%。研究结果展现了10%生物炭添加量在加快堆肥进程和强化磷生物有效性上的综合应用潜力，为厨余垃圾堆肥高效磷回收提供技术支撑。

关键词：厨余垃圾堆肥, 生物炭, 好氧堆肥, 磷形态, 生物有效性