堆肥一般是在“容器内”或某种形式的“生物反应器”中进行的，其中的工艺参数，如湿度、温度、pH值、曝气、保留时间和堆肥含量都受到严格控制。它为废弃的聚合物分解为碳输出提供了更有效的途径，这些碳输出可以作为农业活动中的丰富土壤产品，甚至只是无害地回归自然。最重要的是，它减轻了对垃圾填埋场不断升级的需求。

在堆肥过程中，塑料的分解是由微生物(嗜中温和嗜热)进行的，包括细菌、真菌和放线菌。微生物将碳基聚合物分解为有机物作为食物来源，产生二氧化碳作为副产品，腐殖质作为最终产物。这是一个需要氮气、水和氧气的自然过程。堆肥过程分为两个阶段：初始堆肥阶段和固化阶段。在初始活跃阶段，温度升高，需要氧气来支持强需氧微生物过程。在固化阶段，温度下降，但分解继续，尽管速度较慢。堆肥会慢慢减少，直到所有的碳都被转化，所有的养分都被微生物完全消耗。

在有氧和高温条件下，降解率是最佳的。因此，堆肥设施通常在约58°C的高温有氧条件下运行，成熟固体堆肥含有高含水量（约50%）和嗜热微生物。生物降解过程可以通过使用紫外线或物理方法进行预处理来加速，这允许微生物酶作用随后分解聚合物废物。除好氧堆肥外，厌氧消化或生物气化也可作为固体废物处理的替代方案。

堆肥装置

堆肥过程是从一个基本的分类过程开始，以识别和清除不适合堆肥的废物。从源头分离废物是堆肥系统有效性的关键。通过来源分离，厨房垃圾和花园垃圾从其他垃圾中分离出来，形成一种可腐烂的堆肥“生物废物”。

堆肥与添加物混合，以达到所需的氮气、水分和孔隙率水平。剥碎和磨碎可以选择分解散装有机物品（纸板和报纸），以帮助分解。堆肥箱的定期翻转和混合是非常有必要的，以确保降解材料在堆肥体内均匀分解。在最初的堆肥期需要2周后，堆肥被转移到一个开放区域，以较慢的降解速率进行“腐熟”或“固化”阶段。

 关于堆肥的法规

欧洲包装指令（EPD）94/62/EC是全欧洲范围内包装材料管理的标准。EPD规定堆肥作为包装废物的标准处理方法，CEN TC261 SC4（欧洲标准化委员会）作为生物降解测试方法的监管机构。

根据国际标准化组织（ISO）、欧洲标准委员会（CEN）、美国标准测试方法（ASTM）认证包装材料为可肥和日本工业标准（JIS）。DIN（德国标准研究所）的“DIN CERTCO”和AIB Vincotte（比利时）的“OK Compost”都是基于EN 13432（基于ISO）。生物可降解塑料学会（日本）基于JISK6953获得的“GreenPla”认证与ISO 14855相同。最后，美国堆肥委员会的“可堆肥”是基于ASTM D6400。

标准ISO 14855、EN 13432和ASTM D6400/5338确立了通过确定材料可降解性的要求和标准。除生物降解外，经认证的可降解材料还必须证明其分解成视觉上难以区分的碎片的能力，并且不会对环境产生负面毒性影响。欧洲认证标准EN 13432特别要求不仅塑料成分必须可降解，而且产品中的所有其他成分也必须可降解，包括着色剂、标签、胶粘剂等。需要注意的是，堆肥稳定性和生物降解性不能互换使用。并非所有的可生物降解材料都符合堆肥标准。

尽管欧盟的堆肥工作取得了进展，但由于缺乏对复杂的降解机理和适宜降解的最佳条件的全面了解，堆肥设施的商业采用率仍然很低。

参考文献：Biodegradation of polymers in managing plastic waste — A review. Science of the Total Environment 813 (2022) 151880. 

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