《Environmental Technology & Innovation》：Biochar amendment combined with green waste for enhancing household food waste co-composting: optimization of biochar particle size and dosage
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本研究针对家庭餐厨垃圾（FW）传统堆肥过程中氮素损失高、腐熟度低等问题，通过添加绿化废弃物（GW）与生物炭（BC）开展共堆肥优化研究。结果表明，800 g GW可加速高温期并提升堆肥稳定性；200 g、1–3 mm粒径的BC能显著提高峰值温度（59±1.1°C），将氮损失从40.0%降至14.7%，并改善发芽指数（GI）。该研究为家庭级可持续堆肥系统提供了关键技术参数。
全球每年约10.5亿吨食物被浪费，其中餐厨垃圾（Food Waste, FW）因高盐、高油脂等特性，在传统堆肥中易导致氮素损失、腐熟度不足等问题。为提升FW资源化效率，东南大学研究团队在《Environmental Technology》发表论文，系统探究了生物炭（Biochar, BC）与绿化废弃物（Green Waste, GW）协同调控FW好氧堆肥的机制。
研究通过26组实验，明确了GW（800 g）可延长高温期（>50°C达10天以上），而BC的粒径与投加量对堆肥效果具有显著影响。关键方法包括：（1）采用分批进料式反应器模拟家庭FW连续投加；（2）测定温度、pH、电导率（EC）、碳氮比（C/N）及发芽指数（GI）等理化指标；（3）通过16S rRNA测序分析微生物群落结构。
3.1. 餐厨垃圾与绿化废弃物共堆肥
GW添加量为800 g时，堆体快速进入高温期，最高温度出现在第12天，且GI值显著提升，证明GW可优化FW的碳氮平衡与微生物降解环境。
3.2. 生物炭对堆肥过程的影响
BC粒径为1–3 mm、投加量200–400 g时（如Tb2组），堆体峰值温度达59±1.1°C，氮损失降至14.7%。但过量BC（如800 g）或过大粒径（>7 mm）会导致堆体板结，抑制好氧微生物活性。BC通过吸附盐分和调节水分（含水量<40%），有效缓解FW高脂质带来的孔隙堵塞问题。
3.3. 生物炭对堆肥品质的提升
BC添加组最终EC值（如Tc3组为4.71 mS/cm）均低于对照组（6.52 mS/cm），且Tb3与Td1组的GI值超过80%（最高达117.1%），表明BC可降低堆肥盐害并提升产物农用安全性。
3.4. 生物炭对微生物群落结构的调控
BC粒径与投加量显著影响细菌群落组成：1–3 mm BC促进Firmicutes（如Lactobacillus、Bacillus）等耐热菌富集，而>7 mm BC则增加Actinobacteriota丰度。真菌群落以Aspergillus为主导，其耐热性与降解能力保障了堆肥后期木质纤维素的分解。
本研究证实，200 g、1–3 mm BC与800 g GW组合可协同优化家庭FW堆肥的高温稳定性、氮素保留与微生物活性，为分散式垃圾处理提供了低成本、高效率的技术路径。未来需进一步开发生物炭的循环利用策略与规模化应用经济性评估。
