利用堆肥源生物炭（CBC）实现绿色废物堆肥过程中挥发性有机物（VOC）减排及堆肥品质提升的半技术规模研究

本研究通过半技术规模实验证实，添加6–9%堆肥源生物炭（Compost's Biochar, CBC）可显著提升堆体温度与氧气供给，使挥发性有机物（VOC）总排放量降低28–32%，其中第一周减排率达50%。CBC对萜烯类、酮醛类化合物减排效果尤为突出，为堆肥工艺的臭气控制与产品品质提升提供了循环经济策略。

　　

Highlight

堆肥源生物炭（CBC）在绿色废物堆肥过程中对挥发性有机物（VOC）排放具有显著调控作用。6–9%的CBC添加量通过改善堆体热动力学与微生物环境，实现VOC总量减排28–32%，其中关键臭气组分（硫衍生物、萜烯类、酮醛类）减排效果尤为突出。

Materials

本研究以90%绿色废物与10%污水污泥组成的生物废物为堆肥原料，经两次破碎至<5?cm以均质化处理。所用堆肥源生物炭（CBC）由成熟堆肥经干燥造粒后，在550?°C、50?°C?min^?1升温速率及1?h停留时间条件下热解制得。

Characteristic of material during green waste composting with composts' biochar

所有堆体中挥发性固体（VS）含量随堆肥时间逐渐降低，从初始60–65%干物质（d.m.）降至约50% d.m.。CBC比表面积（SSA）为14.6?m²/g，灰分含量（AC）约90%。6%与9% CBC添加组出现统计学显著差异，表明其有效调控堆体理化特性。

Conclusions

CBC对堆肥过程中VOC排放动态具有显著影响，尤其在热相位（thermophilic phase）臭气释放高峰阶段。6%与9% CBC添加量实现最显著VOC减排，且减排效果具剂量与化合物特异性。CBC有效降低硫衍生物（甲基硫醚/二甲基二硫醚）、萜烯类（α-蒎烯/柠檬烯）及酮醛类（丙酮/丁醛）释放，并通过促进微生物活性与有机质降解间接优化堆肥进程。