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文檔簡(jiǎn)介
ICS65.080
CCSG21
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/ZAEPIXXX—2024
易腐垃圾炭基肥料
Perishablewastebiochar-basedfertilizer
(征求意見稿)
2024--XX發(fā)布2024-XX-XX實(shí)施
浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布
T/ZAEPIXXX—2024
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起
草。
本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。
本文件由浙江科技大學(xué)提出。
本文由浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)歸口。
本文件主要起草單位:浙江科技大學(xué)、浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站、浙江同奧環(huán)??萍加邢挢?zé)
任公司、浙江金鍋環(huán)保科技有限公司、嘉興市土肥植保與農(nóng)村能源站等。
本文件主要起草人:張敏、單勝道、虞軼俊、陳紅金、劉文波、施赟、陳軼平、錢國強(qiáng)、李文健等。
II
T/ZAEPIXXX—2024
易腐垃圾炭基肥料
1范圍
本文件規(guī)定了易腐垃圾炭基肥料的術(shù)語和定義、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸和
儲(chǔ)存。
本文件適用于中華人民共和國境內(nèi)生產(chǎn)和銷售的,以廚余、生鮮、餐廚垃圾等有機(jī)易腐廢棄生物質(zhì)
生產(chǎn)的生物質(zhì)炭為基質(zhì),添加發(fā)酵腐熟后的畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w等有機(jī)物物料,混合和(或)發(fā)酵制
成的易腐垃圾炭基肥料。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法
GB/T8576復(fù)混肥料中游離水含量的測(cè)定真空烘箱法
GB/T19524.1肥料中糞大腸菌群的測(cè)定
GB/T19524.2肥料中蛔蟲卵死亡率的測(cè)定
GB/T23349肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)
GB/T28731—2012固體生物質(zhì)燃料工業(yè)分析方法
DB33/T1166浙江省城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)
HG/T2843化肥產(chǎn)品化學(xué)分析常用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液、試劑溶液和指示劑溶液
NY/T525—2021有機(jī)肥料
NY/T3041—2016生物炭基肥料
NY/T3618生物炭基有機(jī)肥料
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
易腐垃圾
易腐爛的、含有機(jī)物質(zhì)的生活廢棄物和部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物,主要是植物和動(dòng)物殘?bào)w,包括城鄉(xiāng)居
民日常生活產(chǎn)生的廚余垃圾、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)產(chǎn)生的生鮮廢棄物、餐廚垃圾等廢棄生物質(zhì)。
[來源:DB33/T1166—2019,4.0.3]
易腐垃圾炭
以易腐垃圾(經(jīng)過嚴(yán)格分類)經(jīng)去雜、脫水、破碎后,在絕氧或有限氧氣供應(yīng)條件下、350℃~700℃
熱裂解得到的富碳高芳香化的多孔固體顆粒。
有機(jī)肥料
主要來源于植物和/或動(dòng)物,經(jīng)過發(fā)酵腐熟的含碳有機(jī)物料,其功能是改善土壤肥力、提供植物營
養(yǎng)、提高作物品質(zhì)。
[來源:NY/T525—2021,3.1]
易腐垃圾炭基肥料
1
T/ZAEPIXXX—2024
易腐垃圾炭與來源于植物和(或)動(dòng)物的有機(jī)物料混合發(fā)酵腐熟,或與來源于植物和(或)動(dòng)物的
經(jīng)過發(fā)酵腐熟的含碳有機(jī)物料混合制成的肥料。
4要求
原料要求
生產(chǎn)原料應(yīng)遵循有機(jī)肥料“安全、衛(wèi)生、穩(wěn)定、有效”的基本原則。由于易腐垃圾同時(shí)含有NY/T
525—2021附錄A中的優(yōu)選類原料和附錄B中的評(píng)估類原料(為分類陳化后的廚余廢棄物),因此易腐垃
圾炭須進(jìn)行安全評(píng)估并通過安全性評(píng)價(jià)后用于易腐垃圾炭基肥料生產(chǎn)。
外觀
黑色或黑灰色,顆粒、條狀、片狀、柱狀或粉末狀產(chǎn)品,均勻,無惡臭,無肉眼可見機(jī)械雜質(zhì)。特
殊形狀產(chǎn)品由供需雙方協(xié)議商定。
技術(shù)指標(biāo)
易腐垃圾炭基肥料的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的要求。
表1技術(shù)指標(biāo)要求
項(xiàng)目指標(biāo)
生物炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以固定碳含量計(jì)),%≥10.0
碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計(jì)),%≥20.0
可溶性鹽總量(以烘干基計(jì)),%≤2.0
總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計(jì)),%≥5.0
水分(鮮樣)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤30
酸堿度(pH)6.0~10.0
機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤0.5
污染物控制指標(biāo)
易腐垃圾炭基的肥料有毒有害物質(zhì)限值應(yīng)符合表2的要求。
表2有毒有害物質(zhì)限值要求
項(xiàng)目指標(biāo)
糞大腸菌群數(shù),個(gè)/g≤100
蛔蟲卵死亡率,%≥95
總砷(As)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤15
總汞(Hg)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤2
總鉛(Pb)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤50
總鎘(Cd)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤3
總鉻(Cr)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤150
5試驗(yàn)方法
本文件中所用水應(yīng)復(fù)合GB/T6682中三級(jí)水的規(guī)定。所用試劑、溶液,再未注明規(guī)格和配置方法時(shí),
均應(yīng)按HG/T2843的規(guī)定執(zhí)行。
外觀
感官法測(cè)定。
生物質(zhì)炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
按照GB/T28731—2012中“固定碳的計(jì)算”的規(guī)定執(zhí)行。
碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
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按照NY/T3041—2016中附錄A元素分析儀法直接測(cè)定易腐垃圾炭基肥料中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)執(zhí)行。
總氮含量測(cè)定
按照NY/T525—2021中“氮含量測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
磷含量測(cè)定
按照NY/T525—2021中“磷含量測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
鉀含量測(cè)定
按照NY/T525—2021中“鉀含量測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
水分含量測(cè)定(真空烘箱法)
按照GB/T8576的規(guī)定執(zhí)行。
酸堿度的測(cè)定(pH計(jì)法)
按照NY/T525—2021中“酸堿度的測(cè)定(pH計(jì)法)”的規(guī)定執(zhí)行。
機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
按照NY/T525—2021中“機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
糞大腸菌群數(shù)測(cè)定
按照GB/T19524.1的規(guī)定執(zhí)行。
蛔蟲卵死亡率測(cè)定
按照GB/T19524.2的規(guī)定執(zhí)行。
砷、汞、鉛、鎘、鉻含量測(cè)定
按照GB/T23349的規(guī)定執(zhí)行。
6檢驗(yàn)規(guī)則
按照NY/T3618的規(guī)定執(zhí)行。
7包裝、標(biāo)識(shí)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存
按照NY/T3618的規(guī)定執(zhí)行。
3
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
《易腐垃圾炭基肥料》
(征求意見)
編制說明
浙江科技大學(xué)
浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站
2024年2月
1
目錄
一、項(xiàng)目概況..................................................................................................................................................3
(一)科學(xué)性與必要性..........................................................................................................................3
(二)易腐垃圾炭基肥料應(yīng)用前景......................................................................................................5
(三)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性及國內(nèi)外現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)情況..........................................................................................6
二、前期工作簡(jiǎn)況..........................................................................................................................................7
(一)牽頭單位......................................................................................................................................7
(二)協(xié)作單位......................................................................................................................................8
(三)主要工作過程..............................................................................................................................8
三、標(biāo)準(zhǔn)編寫原則和主要內(nèi)容....................................................................................................................10
(一)標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則........................................................................................................................10
(二)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)................................................................................................................11
四、主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況(分析報(bào)告和相關(guān)技術(shù))....................................................................................16
(一)易腐垃圾炭基肥料施用對(duì)水稻生長和土壤性質(zhì)的影響.......................................................16
(二)易腐垃圾炭基肥料指標(biāo)含量分析............................................................................................18
(三)易腐垃圾炭基本性質(zhì)分析........................................................................................................19
五、預(yù)期達(dá)到的效果....................................................................................................................................20
六、與現(xiàn)行法律、法規(guī)和政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性................................................................................21
七、貫徹實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的要求、措施等建議....................................................................................................22
八、強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展可能產(chǎn)生的影響,以及設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過渡期的理
由....................................................................................................................................................................22
九、涉及的著作權(quán)、專利信息;................................................................................................................22
十、其他應(yīng)當(dāng)說明的事項(xiàng)............................................................................................................................22
2
一、項(xiàng)目概況
(一)科學(xué)性與必要性
“垃圾革命”是美麗中國建設(shè)的重要內(nèi)容。根據(jù)浙江省《城鎮(zhèn)垃圾分類
標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/T1166-2019),易腐垃圾指的是易腐爛的、含有機(jī)物質(zhì)的生
活廢棄物和部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物,主要是植物和動(dòng)物殘?bào)w,包括城鄉(xiāng)居民
日常生活產(chǎn)生的廚余垃圾、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)產(chǎn)生的生鮮廢棄物、餐廚垃圾等廢棄
生物質(zhì)。易腐垃圾具有量大、高濕和易腐處理難點(diǎn),同時(shí)擁有營養(yǎng)元素和
有機(jī)質(zhì)豐富的資源化利用價(jià)值。當(dāng)前,我國已經(jīng)出臺(tái)了多項(xiàng)關(guān)于易腐垃圾
相關(guān)的處理處置、資源化利用技術(shù)規(guī)范,仍然存在二次污染、占地面積大、
周轉(zhuǎn)時(shí)間長、資源化消納慢等問題。生物質(zhì)炭化技術(shù)是一種較為成熟的生
物質(zhì)資源綜合利用技術(shù),目前已經(jīng)在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用和推廣。與好氧
堆肥、厭氧發(fā)酵、填埋、焚燒等常用處理技術(shù)相比,生物質(zhì)炭化技術(shù)對(duì)廚
3
余垃圾、生活垃圾等廢棄物的減量化、無害化、資源化具有更大優(yōu)勢(shì),干
物質(zhì)減量化可達(dá)65%左右,處理過程更為綠色環(huán)保、安全高效。易腐垃圾
主要是來源于動(dòng)植物殘?bào)w的廢棄生物質(zhì),在無氧或限氧條件下加熱(主要
350-700℃)裂解產(chǎn)生的固體富碳產(chǎn)物-易腐垃圾炭,具有較好的資源化利用
價(jià)值和固碳減排潛力。與陳化發(fā)酵產(chǎn)物相比,熱解炭化得到的易腐垃圾炭
穩(wěn)定性高,能提高土壤酸堿緩沖性能、改良土壤結(jié)構(gòu),其吸附和持留養(yǎng)分
能力較強(qiáng),施用土壤很大程度上提高氮肥利用率,增強(qiáng)作物抗逆力,具有
保肥、減肥增效作用。因此易腐垃圾炭的土壤改良應(yīng)用具有廣闊的產(chǎn)業(yè)前
景。
單一生物質(zhì)炭肥力有限,還需后期施加肥料以供給作物生長所需營養(yǎng)。
而且,生物質(zhì)炭多粉末、質(zhì)輕存在運(yùn)輸和土壤施用困難。所以以生物質(zhì)炭
為基質(zhì),添加有機(jī)肥或氮、磷、鉀等養(yǎng)分的一種或幾種,采用化學(xué)方法和
(或)物理方法混合制成的生物炭基肥料,具有一定的緩釋效果,運(yùn)輸施
用更為方便,成為備受推薦的新型肥料種類。研究表明,應(yīng)用易腐垃圾炭
制備易腐垃圾炭基肥料,顯著提高作物養(yǎng)分利用率,土壤養(yǎng)分、酸堿度和
有機(jī)碳含量。生物質(zhì)炭由于原材料的差異而性能不一,從而也影響炭基肥
料的性能。易腐垃圾炭不完全等同于一般的純植物基生物質(zhì)炭,有較高的
灰分和礦質(zhì)養(yǎng)分,具有良好的土壤培肥應(yīng)用價(jià)值。有必要根據(jù)易腐垃圾炭
性能,研究制定易腐垃圾炭基肥料標(biāo)準(zhǔn),可以促進(jìn)易腐垃圾生態(tài)消納,緩
解環(huán)境污染壓力,同時(shí)為易腐垃圾處理產(chǎn)物尋求出路,打通易腐垃圾土壤
施用的“最后一公里”。目前廚余垃圾、餐廚垃圾等易腐垃圾熱解炭化物的
肥料化應(yīng)用主要存在于科研和自發(fā)的應(yīng)用,仍無相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品規(guī)范。為
了有效推進(jìn)易腐垃圾資源化產(chǎn)品的規(guī)范化、規(guī)?;瘧?yīng)用和易腐垃圾的生態(tài)
消納,制定易腐垃圾炭基肥料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于規(guī)范化拓展易腐垃圾處理產(chǎn)物的出
路具有必要性。易腐垃圾炭基肥料標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于保證易腐垃圾的資源
化利用規(guī)范化,提升易腐垃圾資源化利用的科學(xué)性與實(shí)用性,對(duì)打造“重要
4
窗口”,建設(shè)共同富裕示范區(qū)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此,需要制定易腐
垃圾炭基肥料標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范化易腐垃圾炭基肥料產(chǎn)品性能,為易腐垃圾高效
減量化處理和資源化利用,以及后期土壤健康管理、土壤改良治理奠定良
好的應(yīng)用基礎(chǔ)。
(二)易腐垃圾炭基肥料應(yīng)用前景
生物質(zhì)炭基肥料,是指以生物質(zhì)炭為基質(zhì),根據(jù)生物質(zhì)炭性能、不同
區(qū)域土地特點(diǎn)、不同作物生長特點(diǎn)以及科學(xué)施肥原理,添加有機(jī)質(zhì)或/和無
機(jī)質(zhì)配制而成的生態(tài)環(huán)保型肥料。目前有《生物炭基肥料》(NY/T
3041-2016)、《生物炭基有機(jī)肥料》(NY/T3618-2020)等相關(guān)系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出
臺(tái)。其中生物質(zhì)炭基有機(jī)肥含有大量有機(jī)質(zhì),對(duì)作物生長發(fā)育起到促進(jìn)作
用,有助于維持土壤生態(tài)平衡,調(diào)節(jié)土壤微生物活性、提高植物對(duì)養(yǎng)分的
利用效率以及減少土壤中養(yǎng)分流失等。生物質(zhì)炭基肥料,提高肥料的緩釋
性、作物養(yǎng)分利用效率和固碳培肥土壤,有著廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)。近
年來,中國生物炭產(chǎn)銷量持續(xù)增長,預(yù)計(jì)2023年中國生物炭產(chǎn)量從2014
年的1.28萬噸增長至5.08萬噸;需求量從2014年的1.22萬噸增長至4.62
萬噸。炭基肥料需求也正逐步增加,行業(yè)市場(chǎng)前景一片看好。
與其他處理技術(shù)相比,易腐垃圾熱解炭化沒有垃圾滲濾液污染、二噁
英和溫室氣體排放等二次污染問題,不僅能夠達(dá)到現(xiàn)有的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
要求,而且還可滿足未來更嚴(yán)格的國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),具有廣闊的市場(chǎng)前
景。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明,通過熱解途徑從生物質(zhì)產(chǎn)生運(yùn)輸燃料比其他轉(zhuǎn)化
途徑(如氣化或生化途徑)更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。目前國內(nèi)關(guān)于易腐垃圾(餐廚
垃圾、廚余垃圾等)熱解炭化的相關(guān)專利有800多條,同時(shí)也出現(xiàn)了很多
易腐垃圾熱解炭化處理和設(shè)備生產(chǎn)廠家。易腐垃圾炭化處理已經(jīng)被列入國
家推廣的生態(tài)文明建設(shè)項(xiàng)目,許多城市和地區(qū)已經(jīng)開始試點(diǎn)和推廣易腐垃
圾炭化項(xiàng)目。上海市已經(jīng)在多個(gè)城區(qū)建設(shè)了易腐垃圾炭化設(shè)施,以實(shí)現(xiàn)垃
5
圾資源化和減量化的目標(biāo)。浙江金華、嘉興等地已于2018年開始開展易腐
垃圾炭和炭基有機(jī)肥料生產(chǎn)。施慶文等通過對(duì)七種垃圾處理工藝的運(yùn)營成
本進(jìn)行測(cè)算,表明炭化的處理量較大,且運(yùn)營成本最低。在國際上,歐美
國家也使用易腐垃圾炭化技術(shù)進(jìn)行有機(jī)廢棄物處理。例如,德國在過去幾
年中已經(jīng)建設(shè)了多個(gè)易腐垃圾炭化工廠,并將生產(chǎn)的生物質(zhì)炭用于城市供
暖和工業(yè)生產(chǎn)中。此外,隨著環(huán)保的提高和生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn),易
腐垃圾炭和炭基肥料化將逐漸得到更廣泛的應(yīng)用和推廣,未來發(fā)展前景廣
闊。
(三)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性及國內(nèi)外現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)情況
1.國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況及于國際同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比說明
目前無相關(guān)國外標(biāo)準(zhǔn)。
2.國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況與標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性體現(xiàn)
以易腐垃圾為原料進(jìn)行肥料化利用,國內(nèi)外研究主要關(guān)注于堆肥處理
工藝和設(shè)備的開發(fā),易腐垃圾為原料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)非常有限。我國已經(jīng)出臺(tái)
的都是處置技術(shù)規(guī)范,如《農(nóng)村生活垃圾收運(yùn)和處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》
(GB/T51435-2021)、《生活垃圾綜合處理與資源化利用技術(shù)要求》
(GB/T25180-2010)和《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB8172),城鄉(xiāng)建設(shè)部
制定《有機(jī)垃圾生物處理機(jī)》(CJ/T227-2018)、《餐廚垃圾處理技術(shù)要求規(guī)
范》(CJJ184-2012),以及上海地方標(biāo)準(zhǔn)《濕垃圾資源化利用技術(shù)要求餐廚
有機(jī)廢棄物制備土壤調(diào)理劑》(DB31/T1199-2019)、浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《餐
廚垃圾資源化利用技術(shù)規(guī)程》(DB33T1180-2019)、DB11-T2011-2022《廚
余有機(jī)廢棄物制備土壤調(diào)理劑技術(shù)規(guī)范》等。然而,目前鮮少有易腐垃圾
為原料的資源化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)?!兑赘炕柿稀返闹贫ň哂邢冗M(jìn)性,能為
易腐垃圾為原料的資源化產(chǎn)品的生產(chǎn)、出廠檢驗(yàn)、銷售環(huán)節(jié)提供依據(jù)和質(zhì)
量保障,真正意義上打通易腐垃圾資源化產(chǎn)物的出路。
6
目前出臺(tái)的易腐垃圾資源化利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),多為易腐垃圾發(fā)酵處
理技術(shù)及產(chǎn)物的應(yīng)用,易腐垃圾的消納量有限,需要更為高效減量化和土
壤固碳培肥能力易腐垃圾資源化產(chǎn)品。目前易腐垃圾農(nóng)用處理以生物發(fā)酵
堆肥技術(shù)為主,仍存在處理時(shí)間長、減量化效率不夠高等問題;另一方面
現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)更多關(guān)注易腐垃圾處理處置,極少涉及易腐垃圾炭化技術(shù),少
數(shù)有易腐垃圾資源化產(chǎn)品在土壤改良應(yīng)用,這極大限制易腐垃圾炭化處理
和易腐垃圾炭的規(guī)?;瘧?yīng)用。生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)是當(dāng)前綠色低碳農(nóng)業(yè)的
重點(diǎn)發(fā)展技術(shù),通過熱解炭化工藝最大程度上降低了易腐垃圾中有機(jī)污染
物、重金屬等有害物質(zhì)含量,去除病菌和有害微生物的影響。因此,炭化
處理使得易腐垃圾的土壤施用安全性大為提高,其與普通腐熟有機(jī)物料混
合,具有緩釋增效作用。因此,挖掘易腐垃圾炭土壤改良培肥應(yīng)用的相關(guān)
產(chǎn)品,明晰其性能,對(duì)土壤質(zhì)量和作物生長有促進(jìn)作用的應(yīng)用技術(shù),建立
相關(guān)的限量標(biāo)準(zhǔn),制定易腐垃圾炭基肥料的標(biāo)準(zhǔn)具有技術(shù)先進(jìn)性。加快研
究制定易腐垃圾炭基肥料標(biāo)準(zhǔn),易腐垃圾炭化高效減量化處理、發(fā)揮其炭
化產(chǎn)物固碳培肥功能,實(shí)現(xiàn)更高值化的資源化利用;有利于推動(dòng)易腐垃圾
規(guī)范化處理,提高易腐垃圾土壤施用產(chǎn)品質(zhì)量,減少其土壤施用的生態(tài)環(huán)
境風(fēng)險(xiǎn);有利于打通易腐垃圾資源化土壤培肥改良應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),發(fā)揮
易腐垃圾炭最佳的土壤改良和培肥功能,為規(guī)?;纳a(chǎn)應(yīng)用提供技術(shù)支
持和科學(xué)依據(jù)。
二、前期工作簡(jiǎn)況
(一)牽頭單位
浙江科技大學(xué)為浙江省屬全日制本科高校(公益二類事業(yè)單位),其下
屬的生態(tài)環(huán)境研究院長期從事廢棄生物質(zhì)資源化利用、土壤生態(tài)改良與修
復(fù)、炭基材料制備與應(yīng)用、新型肥料研發(fā)等研究方向,主要開展耕地土壤
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改良、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、耕地質(zhì)量和農(nóng)田面源污染監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等技術(shù)研究、標(biāo)
準(zhǔn)制訂以及推廣應(yīng)用,能有效協(xié)調(diào)規(guī)范制訂、實(shí)施過程中與易腐垃圾處理
單位等各利益相關(guān)方之間的關(guān)系。建有“浙江省廢棄生物質(zhì)循環(huán)利用與生態(tài)
處理技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“農(nóng)林廢棄生物質(zhì)資源化利用浙江省工程研究中
心”、“生物質(zhì)綜合利用技術(shù)浙江省國際科技合作基地”和“浙江省農(nóng)業(yè)生物
資源生化制造協(xié)同創(chuàng)新中心”等生物質(zhì)炭化處理與資源化利用的研究平臺(tái);
先后承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國家國際科技合作歐盟專項(xiàng)、浙江省重
點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等省部級(jí)重點(diǎn)及以上項(xiàng)目40項(xiàng),研究成果先后獲國家科技進(jìn)步
二等獎(jiǎng)、浙江省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)和中國
商業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。同時(shí),申請(qǐng)單位擁有一支以“廢棄物循環(huán)利用
-污染防控-生態(tài)環(huán)境修復(fù)”為主線的高水平技術(shù)研究、推廣團(tuán)隊(duì)。現(xiàn)具有正
高職稱6人、副高職稱9人、中級(jí)職稱12個(gè),人財(cái)物能得到較好保障。
(二)協(xié)作單位
浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站是浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳直屬的公益一類
事業(yè)單位,承擔(dān)全省肥料產(chǎn)品登記的技術(shù)審查,負(fù)責(zé)開展科學(xué)施肥、耕地
土壤改良、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、耕地質(zhì)量和農(nóng)田土壤污染調(diào)查監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等技術(shù)
研究、標(biāo)準(zhǔn)擬訂以及推廣應(yīng)用,理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富。本標(biāo)準(zhǔn)制定中,其
主要負(fù)責(zé)易腐垃圾炭基肥料質(zhì)量監(jiān)督、推廣和宣傳工作。
(三)主要工作過程
1.前期工作
編制單位于2019年與生物質(zhì)炭和肥料生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)部門開始合作
易腐垃圾炭化、炭基肥料研發(fā)與土壤施用等工作,在水稻、玉米、花卉、
蔬菜等作物栽培上進(jìn)行易腐垃圾炭基肥料施用試驗(yàn),涉及杭州、金華、衢
州、嘉興、舟山、溫州、紹興等地。并且,承擔(dān)省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《易
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腐垃圾有機(jī)肥資源化利用出路拓展》子課題-《易腐垃圾炭基肥料研發(fā)及其
配套施用技術(shù)》,開展了易腐垃圾炭的理化性能、土壤施用安全性、炭基肥
研發(fā)、土壤施用技術(shù)等系列研究工作。
已組建由浙江科技大學(xué)、浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站、嘉興市土
肥植保與農(nóng)村能源站、浙江同奧環(huán)??萍加邢薰?、浙江金鍋環(huán)保科技有
限公司為主要承擔(dān)單位,相關(guān)企業(yè),市、縣(市、區(qū))農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門
為協(xié)助部門,抽調(diào)主要業(yè)務(wù)骨干組成《易腐垃圾炭基肥料》編制組。
2.項(xiàng)目實(shí)施階段
一是組織編制標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施方案,明確各成員單位的分工、時(shí)間進(jìn)度等內(nèi)
容。
二是收集、整理易腐垃圾炭基肥料利用相關(guān)的國家、農(nóng)業(yè)與環(huán)境保護(hù)
行業(yè)、地方等標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。
三是系統(tǒng)梳理分析編制組成員單位在易腐垃圾炭化、易腐垃圾炭基肥
料制備及土壤施用方面的研究成果。
四是編制組成員單位經(jīng)過多次討論,結(jié)合我省易腐垃圾處理與資源化
利用實(shí)際情況,以及多年以來的易腐垃圾炭基肥料研發(fā)的技術(shù)成果,充分
吸收相關(guān)技術(shù)規(guī)范內(nèi)容。
五是按照標(biāo)準(zhǔn)要求,建立試驗(yàn)基地,繼續(xù)開展在多種土壤質(zhì)地、農(nóng)作
物上易腐垃圾炭基肥料的科學(xué)施用試驗(yàn),取得第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。
六是與多個(gè)在易腐垃圾炭生產(chǎn)和肥料生產(chǎn)方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)的炭生產(chǎn)
企業(yè)和農(nóng)業(yè)企業(yè)深度合作。通過現(xiàn)場(chǎng)察看、與技術(shù)人員座談、交流,獲得
易腐垃圾炭基肥料生產(chǎn)和性能分析的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),為《易腐垃圾炭基肥料》
編制收集應(yīng)用資料。
3.標(biāo)準(zhǔn)編制過程
一是試驗(yàn)研究與調(diào)研分析2022年1月~2022年12月,編制組對(duì)易腐
垃圾炭基肥的研發(fā)、生產(chǎn)及對(duì)不同土壤和作物的易腐垃圾炭基肥料施用技
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術(shù)進(jìn)行深入分析后,開始編制《易腐垃圾炭基肥料》,為編制提供了詳細(xì)、
科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。
二是立項(xiàng)準(zhǔn)備2023年1月~2023年7月,編制組對(duì)前期梳理的易腐垃
圾炭土壤施用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、科研成果等進(jìn)行系統(tǒng)整合,對(duì)易腐垃圾炭的定義、
基本理化、主要限值指標(biāo)及其土壤施用等內(nèi)容進(jìn)行了充分的討論,編寫《易
腐垃圾炭基肥料》草案。
三是標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)、意見征詢和文本修改2023年8月~2024年1月
2023年8月召開標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)討論會(huì),邀請(qǐng)5名專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行論證
研討。根據(jù)專家意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行修改后,同意立項(xiàng)。立項(xiàng)文號(hào):浙環(huán)
產(chǎn)協(xié)[2023]40號(hào)。
根據(jù)專家意見建議,完善團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《易腐垃圾炭基肥料》及《編制說
明》(草案)。
四是征求意見和文本完善2024年2月~2024年4月,向國內(nèi)相關(guān)專家、
單位發(fā)出征求意見稿和《編制說明》,根據(jù)專家意見建議,進(jìn)一步完善團(tuán)體
標(biāo)準(zhǔn)《易腐垃圾炭基肥料》及《編制說明》(送審稿)。
4.項(xiàng)目擬報(bào)批階段
擬在2024年4月,《易腐垃圾炭基肥料》以審評(píng)會(huì)方式進(jìn)行專家審評(píng),
形成《易腐垃圾炭基肥料》(報(bào)批稿)。
三、標(biāo)準(zhǔn)編寫原則和主要內(nèi)容
(一)標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則
(1)全面性原則
在標(biāo)準(zhǔn)的起草過程中,嚴(yán)格按GB/T1.1-2020的要求規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。根
據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容將本標(biāo)準(zhǔn)劃分為四個(gè)不同要素類型:資料性概述要素、資料
性補(bǔ)充要素、規(guī)范性一般要素和規(guī)范性技術(shù)要素。
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(2)統(tǒng)一性原則
本標(biāo)準(zhǔn)的編寫和表達(dá)方式在三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一:一是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一,
即標(biāo)準(zhǔn)中的章、條、段、表、圖和附錄的排列順序與GB/T1.1-2020的要求
統(tǒng)一;二是文體的統(tǒng)一,即類似的條款由類似的措辭來表達(dá),相同的條款
由相同的措辭來表達(dá);三是術(shù)語的統(tǒng)一,即同一個(gè)概念使用同一個(gè)術(shù)語,
每一個(gè)術(shù)語盡可能只有唯一的含義。
(3)可行性原則
本標(biāo)準(zhǔn)的制動(dòng)過程中,充分考慮標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的技術(shù)和程序在不同區(qū)域的
可行性,既要保障標(biāo)準(zhǔn)中指標(biāo)參數(shù)和技術(shù)的科學(xué)合理性,又要確保相關(guān)技
術(shù)參數(shù)和方法可落地實(shí)施。
(4)適用性原則
本標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,充分考慮到標(biāo)準(zhǔn)的適用性。一是便于標(biāo)準(zhǔn)使用
者直接使用,每項(xiàng)條款都具有可操作性,將規(guī)范性引用文件作為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)
內(nèi)容的重要補(bǔ)充,方便標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用;二是便于引用,在標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和
條款的設(shè)計(jì)方面,盡可能根據(jù)技術(shù)內(nèi)容相同或相似的部分區(qū)別,減少相同
技術(shù)內(nèi)容在不同條款中反復(fù)出現(xiàn),方便其他標(biāo)準(zhǔn)引用。
(5)規(guī)范性原則
本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的規(guī)定,確定標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)
在關(guān)系,特別是在內(nèi)容的劃分和層次的劃分符合GB/T1.1-2020的規(guī)定。
(二)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)
1關(guān)于范圍
本文件規(guī)定了易腐垃圾炭基肥料的術(shù)語和定義、要求、試驗(yàn)方法、檢
驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
本文件適用于中華人民共和國境內(nèi)生產(chǎn)和銷售的,以廚余、生鮮、餐
廚垃圾等有機(jī)易腐廢棄生物質(zhì)生產(chǎn)的生物質(zhì)炭為基質(zhì),添加發(fā)酵腐熟后的
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畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w等有機(jī)物物料,混合和(或)發(fā)酵制成的易腐垃圾
炭基肥料。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條
款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注
日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB38400肥料中有毒有害物質(zhì)的限量要求
GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法
GB/T23349肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)
GB/T19524.1肥料中糞大腸菌群的測(cè)定
GB/T19524.2肥料中蛔蟲卵死亡率的測(cè)定
NY/T3672生物炭檢測(cè)方法通則
NY/T525-2021有機(jī)肥料
NY/T3618-2020生物炭基有機(jī)肥料
DB33/T1166浙江省城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)
DB11-T2011-2022廚余有機(jī)廢棄物制備土壤調(diào)理劑技術(shù)規(guī)范
3關(guān)于術(shù)語和定義
根據(jù)2017年國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《生活垃圾分類
制度實(shí)施方案》、浙江省《城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/T1166)對(duì)易腐
垃圾的分類界定標(biāo)準(zhǔn),“易腐垃圾”定義為易腐爛的、含有大量有機(jī)物質(zhì)的
生活垃圾和部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物,主要包括餐廚垃圾、城鄉(xiāng)居民日常生活
產(chǎn)生的有機(jī)垃圾、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)產(chǎn)生的生鮮廢棄物等。
“易腐垃圾炭”定義為易腐垃圾經(jīng)去雜、脫水、破碎后,在絕氧或限
氧條件下經(jīng)熱解炭化生成的一種富碳高芳香化的多孔固體顆粒物質(zhì),具有
比重輕、內(nèi)部孔隙豐富、比表面積大、陽離子交換量高和吸附力強(qiáng)等特性。
“易腐垃圾炭基肥料”定義為易腐垃圾炭與來源于植物和(或)動(dòng)物的有機(jī)
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物料混合發(fā)酵腐熟,或與來源于植物和(或)動(dòng)物的經(jīng)過發(fā)酵腐熟的含碳
有機(jī)物料混合制成的肥料。
4易腐垃圾炭基肥料的質(zhì)量要求
1)原料要求
生產(chǎn)原料應(yīng)遵循有機(jī)肥料“安全、衛(wèi)生、穩(wěn)定、有效”的基本原則。
由于易腐垃圾同時(shí)含有NY-525《有機(jī)肥料》附錄A中的優(yōu)選類原料和附錄
B中的評(píng)估類原料(為分類陳化后的廚余廢棄物),因此易腐垃圾炭須進(jìn)行
安全評(píng)估并通過安全性評(píng)價(jià)后用于易腐垃圾炭基肥料生產(chǎn)。為確保易腐垃
圾來源質(zhì)量,根據(jù)浙江省《城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/T1166),熱解
原料指餐廚垃圾、城鄉(xiāng)居民日常生活產(chǎn)生的有機(jī)垃圾、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)產(chǎn)生的生
鮮廢棄物等易腐垃圾。
2)外觀
根據(jù)《生物炭基有機(jī)肥料》(NY/T3618)規(guī)定,黑色或黑灰色,顆粒、
條狀、片狀、柱狀或粉末狀產(chǎn)品,均勻,無惡臭,無肉眼可見機(jī)械雜質(zhì)。
特殊形狀產(chǎn)品由供需雙方協(xié)議商定。按目測(cè)法進(jìn)行。
3)酸堿度(pH)
一般為6.0~10.0。酸堿度是衡量易腐垃圾炭的一個(gè)重要指標(biāo)。熱解炭
化產(chǎn)物一般偏堿性,根據(jù)前期的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同溫度下,易腐垃圾炭的pH
值在7.5-11.5之間,因此《易腐垃圾炭基肥料》擬將易腐垃圾炭基肥料的
酸堿度(pH)定為6.0~10.0。
4)技術(shù)指標(biāo)
易腐垃圾炭基肥料的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合NY/T3618中關(guān)于固定碳含量、
碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、養(yǎng)分、有毒有害物含量等技術(shù)指標(biāo)要求(表1)。同時(shí),易
腐垃圾炭基肥料的有毒有害物含量須符合GB38400《肥料中有毒有害物質(zhì)
的限量要求》中的要求。
表1易腐垃圾炭基肥料的技術(shù)指標(biāo)要求
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項(xiàng)目指標(biāo)
生物炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以固定碳含量計(jì)),%≥10.0
碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計(jì)),%≥20.0
可溶性鹽總量(以烘干基計(jì)),%≤2.0
總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計(jì)),%≥5.0
水分(鮮樣)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤30
酸堿度(pH)6.0~10.0
糞大腸菌群數(shù),個(gè)/g≤100
蛔蟲卵死亡率,%≥95
機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤0.5
總砷(As)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤15
總汞(Hg)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤2
總鉛(Pb)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤50
總鎘(Cd)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤3
總鉻(Cr)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤150
與《生物炭基有機(jī)肥料》(NY3618-2021)相比,《易腐垃圾炭基肥料》
的技術(shù)指標(biāo)要求增加了可溶性鹽總量的限定要求(表2)。與《廚余有機(jī)廢
棄物制備土壤調(diào)理劑技術(shù)規(guī)范》(DB11-T2011-2022)和《濕垃圾資源化利
用技術(shù)要求餐廚有機(jī)廢棄物制備土壤調(diào)理劑》(DB31T1199-2019)相比,
增加了固定碳含量和碳含量限定值的要求,pH值要求提高了1-1.5.
表2易腐垃圾炭基肥料與生物炭基有機(jī)肥關(guān)于固定碳含量、碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、養(yǎng)分、有
毒有害物含量等技術(shù)指標(biāo)要求比較。
序技術(shù)指標(biāo)本文件確NY3618-2021DB11-TDB31T
號(hào)定限值2011-20221199-2019
1生物炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以固定碳含
≥10.0≥5.0
量計(jì)),%
2碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計(jì)),%≥20.0≥20.0≥17.4
3可溶性鹽總量(以烘干基計(jì)),%≤2.0
4總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)的質(zhì)量分≥5.0≥5.0
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數(shù)(以烘干基計(jì)),%
5水分(鮮樣)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤30≤30
6酸堿度(pH)6.0~10.06.0~10.05.0-8.55.0-8.5
7糞大腸菌群數(shù),個(gè)/g≤100≤100
8蛔蟲卵死亡率,%≥95≥95
9機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤0.5≤0.5≤0.1
10總砷(As)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤15≤15≤15≤15
11總汞(Hg)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤2≤2≤2≤2
12總鉛(Pb)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤50≤50≤50≤50
13總鎘(Cd)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤3≤3≤3≤3
14總鉻(Cr)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤150≤150≤150≤150
5試驗(yàn)方法
本文件中所用水應(yīng)符合GB/T6682中三級(jí)水的規(guī)定。所用試劑、溶液,
在未注明規(guī)格和配置方法時(shí),均應(yīng)按HG/T2843的規(guī)定執(zhí)行。
a)外觀:感官法測(cè)定。
b)生物質(zhì)炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定:按照GB/T28731中“固定碳的計(jì)算”的
規(guī)定執(zhí)行。
c)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù):按照NY/T3041-2016中附錄A元素分析儀法直接測(cè)
定易腐垃圾炭基肥料中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)執(zhí)行。
d)總氮含量測(cè)定:按照NY525中“氮含量測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
e)磷含量測(cè)定:按照NY525中“磷含量測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
f)鉀含量測(cè)定:按照NY525中“鉀含量測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
g)水分含量測(cè)定(真空烘箱法):按照GB/T8576的規(guī)定執(zhí)行。
h)酸堿度的測(cè)定(pH計(jì)法):按照NY525中“酸堿度的測(cè)定(pH計(jì)
法)”的規(guī)定執(zhí)行。
i)糞大腸菌群數(shù)測(cè)定:按照GB/T19524.1的規(guī)定執(zhí)行。
j)蛔蟲卵死亡率測(cè)定:按照GB/T19524.2的規(guī)定執(zhí)行。
15
k)砷、汞、鉛、鎘、鉻含量測(cè)定:按照GB/T23349的規(guī)定執(zhí)行。
l)機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定:按照NY525中“機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的
測(cè)定”的規(guī)定執(zhí)行。
6檢驗(yàn)規(guī)則
按照NY/T3618的規(guī)定執(zhí)行。
7包裝、標(biāo)識(shí)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存
按照NY/T3618的規(guī)定執(zhí)行。
四、主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況(分析報(bào)告和相關(guān)技術(shù))
(一)易腐垃圾炭基肥料施用對(duì)水稻生長和土壤性質(zhì)的影響
1.1田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)
為了解易腐垃圾炭基肥料對(duì)水稻生長和土壤肥力的促進(jìn)作用,通過田
間試驗(yàn),采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),開展了易腐垃圾炭基肥料(易腐垃圾炭
與發(fā)酵腐熟的豬糞以1:5比例混合復(fù)配而成)不同施用量對(duì)作物生長的影
響研究。試驗(yàn)共7個(gè)處理,分別為1)CK(不施肥)、2)純化肥施用(NPK)、
2)在化肥施用基礎(chǔ)上增施低量3t/ha的易腐垃圾炭基肥(BiocharOFL)、3)
在化肥施用NPK基礎(chǔ)上增施中量6t/ha的易腐垃圾炭基肥(BiocharOFM)、
4)在化肥施用基礎(chǔ)上增施中量12t/ha的易腐垃圾炭基肥(BiocharOFH),
第3-5處理可統(tǒng)一簡(jiǎn)稱為BiocharOFs。種植作物為水稻,每個(gè)處理設(shè)置3
個(gè)重復(fù)。易腐垃圾炭基肥料在作物播種或移栽(或撒播)之前10天施用,
施用方式為田間撒施,并與土壤充分混勻。
1.2易腐垃圾炭基肥施用對(duì)白菜養(yǎng)分吸收和品質(zhì)的促進(jìn)作用
結(jié)果表明(表3),增施用易腐垃圾炭基肥可以增加白菜中的全鉀含量,
鉀含量隨著施用量增高而增高。與純化肥相比,增施易腐垃圾炭基肥使白
菜莖葉鉀含量增加3.6%左右。增施易腐垃圾炭基肥,白菜莖葉中的磷和磷
16
含量顯著增加,6tkg/ha施用量下,效果最好,其莖葉中的磷含量比純化
肥處理增加60.5%,氮含量則增加30%以上。
與CK相比,純化肥處理對(duì)長梗白菜葉綠素的提升效果不顯著。施
用PBF之后白菜葉綠素提升明顯。葉中葉綠素在3tkg/ha施用量處理下效
果最好,提升了23.8%;莖中葉綠素6tkg/ha施用量下效果最好,提升了
77.8%??梢?,易腐垃圾炭基肥可以增加長梗白菜中葉綠素的含量。與純化
肥相比,易腐垃圾炭基肥可以提高白菜中可溶性糖的含量,且在6tkg/ha
施用量下莖葉中的效果最好,從2.28mg/g增加至5.69mg/g,是純化肥處理
的1.6倍。
總之,增施易腐垃圾炭基肥有效促進(jìn)長梗白菜對(duì)養(yǎng)分的吸收和及其
品質(zhì)的提升。
表3易腐垃圾炭基肥料施用對(duì)長庚白菜養(yǎng)分和品質(zhì)的影響
處理生物量葉片氮含量葉片鉀含量葉片磷含量葉綠素可溶性糖
%%%含量含量
CK6.44c0.06c3.13c0.86b0.98c3.72c
NPK15.76b0.18b3.45b0.84b1.11bc3.20c
BiocharOFL15.46b0.17b3.58a0.78b1.37a4.43b
BiocharOFM22.92a0.59a3.59a1.38a1.24ab5.50a
BiocharOFH15.63b0.23b3.58a0.95ab0.71c4.65b
1.2不同用量的易腐垃圾炭基肥對(duì)水稻生長的影響
如表4所示,易腐垃圾炭基肥料施用量對(duì)水稻生長產(chǎn)生明顯影響。與
不施肥CK,施用化肥和增施易腐垃圾炭基肥均可提高作物的產(chǎn)量、株高、
氮鉀累積量。中量(6tkg/ha)和高量(12tkg/ha)易腐垃圾炭基肥處理的
水稻產(chǎn)量比純化肥處理無在數(shù)值上有增加的趨勢(shì)。因此,易腐垃圾炭基肥
施均可在一定程度上也促進(jìn)水稻生長和養(yǎng)分吸收。
表4易腐垃圾炭基肥料對(duì)水稻產(chǎn)量、生物量和養(yǎng)分累積的影響
17
處理產(chǎn)量地上部生物量株高氮累積量磷累積量鉀累積量
kg/hakg/hacmkg/hakg/hakg/ha
CK6286.7±582.7b12501.6±2608.5b111.8±2.4ab98.1±21.8c22.6±4.3a109±26.7b
PK6575.2±598.1b12662.4±2111.7b109.2±4.4b103.3±19bc24.2±4.4a109.6±18.8b
NPK8112±145.3a16752.5±523.2a114.3±1.3ab156.2±13.1a27.9±4.5a176.8±36.1a
BiocharOFL7969.4±387.2a14960.5±1301.4ab113.9±1.2ab139.4±2ab26.8±2.1a150.6±15.9ab
BiocharOFM8348.7±420.7a16710.9±1181.5a117.1±3.9a148.4±5.4a30.3±1.3a181±16.4a
BiocharOFH8364.9±430.3a15288±1263.8a115.6±3.2ab148.6±11.7a27.5±2.6a155.5±27.6ab
1.3易腐垃圾炭基肥料提高土壤綜合肥力和土壤有機(jī)碳含量。
與單施化肥(NPK)相比,增施易腐垃圾炭基肥可提高土壤的速效磷、
速效鉀含量,及土壤pH值,中、高施用量下土壤總有機(jī)碳和養(yǎng)分均顯著升
高(表5)。這些結(jié)果說明,增施6~12t/ha易腐垃圾炭基肥有助于提高土
壤綜合肥力,增加土壤的有機(jī)碳含量。
表5易腐垃圾炭基肥料對(duì)水稻土壤性質(zhì)的影響
處理pHEC總有機(jī)碳總氮速效磷速效鉀
μs/cmg/kgg/kgmg/kgmg/kg
CK6.7±0.4ab126.3±14.8ab7.1±0.6ab0.83±0.06a10.8±8.5b88.1±12b
PK6.6±0.5ab98.0±17.0b6.6±0.7b0.83±0.06a15.7±7.3b95±10.1b
NPK6.4±0.2b151.7±34.5ab7.2±0.6ab0.87±0.06a17.1±10.6ab102.7±10.9b
BiocharOFL6.6±0.1ab140.4±25.7ab6.9±0.5ab0.87±0.12a17.1±8.8ab110.8±6.7b
BiocharOFM6.6±0.1ab159.4±27.8ab8.5±0.5a1.00±0.01a21.9±11.7a184.9±33.1a
BiocharOFH6.8±0.3a198.3±40.5a7.8±0.8ab0.93±0.06a23.2±1a186.4±35.7a
(二)易腐垃圾炭基肥料指標(biāo)含量分析
經(jīng)南京卡文思檢測(cè)技術(shù)有限公司、中煤浙江檢測(cè)技術(shù)公司第三方檢測(cè)
機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果表明(表6,檢測(cè)報(bào)告見附件1),易腐垃圾炭基肥的各項(xiàng)
技術(shù)指標(biāo)都符合NY/T3618《生物炭基有機(jī)肥料》的技術(shù)指標(biāo)要求,重金
屬等有害物質(zhì)也在GB38400《肥料中有毒有害物質(zhì)的限量要求》規(guī)定的安
全限量值范圍內(nèi)。
表6易腐垃圾炭基肥的技術(shù)指標(biāo)
序本文件確定易腐垃圾炭基
技術(shù)指標(biāo)
號(hào)限值NY3618-2021肥實(shí)際檢測(cè)值
生物炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以固定碳含量
1≥10.0≥5.012.76
計(jì)),%
2碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計(jì)),%≥20.0≥20.029.48
3可溶性鹽總量(以烘干基計(jì)),%≤20.13
18
總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以
4≥5.0≥5.08.76
烘干基計(jì)),%
5水分(鮮樣)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤30≤307.3%
6酸堿度(pH)6.0~10.06.0~10.08.81
7糞大腸菌群數(shù),個(gè)/g≤100≤100<3
8蛔蟲卵死亡率,%≥95≥95100%
9機(jī)械雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%≤0.5≤0.50.16
10總砷(As)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤15≤152.5
11總汞(Hg)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤2≤20.062
12總鉛(Pb)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤50≤5010
13總鎘(Cd)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤3≤30.23
14總鉻(Cr)(以烘干基計(jì)),mg/kg≤150≤15048
(三)易腐垃圾炭基本性質(zhì)分析
選取來自杭州、金華、嘉興、臺(tái)州、紹興等地多處易腐垃圾處理中心
的易腐垃圾原料,制備得到易腐垃圾炭。經(jīng)中科檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司、
中煤浙江檢測(cè)技術(shù)公司、江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院等第三方檢測(cè)機(jī)
構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果表明,分析結(jié)果顯示:鎘(Cd)含量為0.1-0.71mg/kg,
0.48±0.2mg/kg,變異系數(shù)為41.67%;鉻(Cr)含量為8.2-132.5mg/kg,平均
42.72±65.24mg/kg,變異系數(shù)為152.72%;鉛(Pb)含量為2.3-49.6mg/kg,
平均19.9±12.2mg/kg,變異系數(shù)為61.30%;汞(Hg)含量<0.002mg/kg;
砷(As),含量為0.16-4.32mg/kg,平均1.49±1.77mg/kg,變異系數(shù)為118.79%。
苯并芘<0.005mg/kg,鄰苯二甲酸酯類總量<4.9mg/kg,都在GB38400《肥
料中有毒有害物質(zhì)的限量要求》規(guī)定的安全限量值范圍內(nèi)。易腐垃圾炭的
養(yǎng)分含量、表觀特征見表6
表6易腐垃圾炭養(yǎng)分含量
有效氮有效磷速效
碳%氮%磷%鉀%pH
mg/kgmg/kg鉀%
35.6±1.121.8±0.090.5±0.022.0±0.049.0±0.25246.0±16.01.7±0.1410.1±0.05
19
圖2易腐垃圾炭掃描電鏡圖像
五、預(yù)期達(dá)到的效果
2020年全國生活垃圾產(chǎn)生量達(dá)3.43億噸,易腐垃圾占50%-60%以上,
其中餐廚垃圾產(chǎn)生量就達(dá)1.28億噸。浙江省易腐垃圾產(chǎn)生量達(dá)0.1億噸以
上,易腐垃圾高濕、有機(jī)富營養(yǎng),直接排放或處置不當(dāng),不僅對(duì)環(huán)境造成
污染,而且也造成資源的極大浪費(fèi)。如何有效處理利用易腐垃圾,已經(jīng)成
為一個(gè)嚴(yán)峻的問題。采用炭化技術(shù)處理易腐廢棄生物質(zhì),制備成多孔富碳
的多功能炭基材料,可以解決這一難題,達(dá)到資源化利用的目的。并且進(jìn)
一步通過與有機(jī)腐熟物料的復(fù)配,易腐垃圾炭基肥料,不僅可以改良土壤、
培肥土壤,對(duì)土壤碳和氮有較好的固定作用,也具有土壤酸化改良作用。
制定《易腐垃圾炭基肥料》有助于厘清易腐垃圾炭土壤施用的準(zhǔn)入要
求,有利于提升易腐垃圾資源的利用效率,有利于推動(dòng)易腐垃圾資源化產(chǎn)
業(yè)的有序發(fā)展。通過標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,將有助于實(shí)現(xiàn)浙江省易腐垃圾炭化處理產(chǎn)
品作為原料進(jìn)行肥料化利用推廣,以期為規(guī)范化利用易腐垃圾及易腐垃圾
炭提供技術(shù)支持,為易腐垃圾資源化利用提供一條行之有效的綠色途徑。
充分依托省耕肥系統(tǒng)技術(shù)推廣平臺(tái),城鄉(xiāng)建設(shè)部門加強(qiáng)垃圾分類管理,通
過組織宣貫、建立示范,以點(diǎn)帶面,全力推動(dòng)《易腐垃圾炭基肥料》在浙
20
江的應(yīng)用,帶動(dòng)全省易腐垃圾炭化資源化利用。通過3年時(shí)間,推廣易腐
垃圾炭基肥料施用3萬畝。
六、與現(xiàn)行法律、法規(guī)和政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性
本文件嚴(yán)格遵守了我國相關(guān)的法律法規(guī),并于其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持了協(xié)
調(diào)統(tǒng)一。與本標(biāo)準(zhǔn)下列法律法規(guī)及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求相一致。
(1)本文件的編制遵循和依據(jù)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法實(shí)施條例》
(中華人民共和國國務(wù)院令第53號(hào))、2020年9月1日實(shí)施的《固體廢物
污染環(huán)境防治法》。
(2)目前國外尚無關(guān)于易腐垃圾炭基肥料的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。易腐垃圾資源
化利用有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)多為地方標(biāo)準(zhǔn),且都以易腐垃圾發(fā)酵處理后的產(chǎn)物直接
土壤施用為主,總發(fā)布量也較少,如《城鎮(zhèn)易腐垃圾資源化處理工程運(yùn)營
評(píng)價(jià)規(guī)范》(DB33/T1341-2023)、《濕垃圾資源化利用技
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