堆肥源生物炭（CBC）作为减排策略：在半工业化规模绿化废弃物处理中抑制挥发性有机物（VOC）与提升堆肥品质的双重效益

本研究系统探讨了以堆肥为原料制备的生物炭（Compost’s Biochar, CBC）在半工业化规模绿化废弃物堆肥过程中对挥发性有机化合物（VOC）排放的抑制效果及其对堆肥过程的优化作用。结果表明，添加6–9% CBC可显著提升堆体温度与氧气水平，降低总体VOC排放28–32%，并在堆肥初期（排放高峰阶段）实现高达50%的减排，尤其对萜烯类与酮醛类化合物效果显著。该策略为堆肥行业提供了一种经济可行的臭气控制与品质提升双重解决方案。

　　

亮点

材料

在本次堆肥研究中，我们使用了由90%绿化废弃物和10%污水污泥组成的生物废弃物。在堆肥开始前，材料经过两次研磨至粒径小于5厘米以实现均质化。为提升堆肥效率并减少臭味排放，我们添加了堆肥源生物炭（CBC）。该CBC是通过在550?°C、升温速率50?°C·min?1、停留时间1小时的条件下热解成熟堆肥（由Best-Eko公司提供）制备而成，制备前堆肥经过干燥和造粒处理。所使用的堆肥……

绿化废弃物堆肥过程中添加堆肥源生物炭的材料特性变化

在所有测试的堆体中，挥发性固体（VS）含量随堆肥时间逐渐下降，从初始的60–65%干物质（d.m.）降至所有试验组的大约50% d.m.（图2a）。我们所制备的生物炭比表面积（SSA）为14.6?m2/g，灰分含量（AC）约为90%，该特性在我们先前的研究中已有描述（Stegenta-D?browska等，2025）。值得注意的是，在添加6%和9% CBC的试验组中观察到了统计学上的显著差异……

结论

研究结果证明，由堆肥制成的CBC对堆肥过程中VOC排放的动态具有重要影响。特别是在通常臭味释放强度最高的高温期（thermophilic phase），添加6%和9%的CBC能最显著地降低总VOC排放。其减排效果取决于CBC的添加剂量，并且因化合物种类而异。CBC的添加有助于降低含硫衍生物（如甲基 mercaptan、二甲基二硫醚等）以及萜烯和酮类化合物的释放。此外，CBC的加入改善了堆体的通气条件和温度分布，从而创造了更有利于有机物质分解和减少厌氧区形成的微环境。这些发现表明，将CBC作为添加剂应用于堆肥系统，不仅是一种有效的 odor mitigation strategy（臭味缓解策略），还能提升最终堆肥产品的质量，为推进循环经济和可持续废物管理提供了实践见解。