上海某地區(qū)餐廚垃圾特性分析*

吳　爽

（1.同濟(jì)大學(xué)，上海200092；2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海200232）

上海某地區(qū)餐廚垃圾特性分析*

吳爽1，2

（1.同濟(jì)大學(xué)，上海200092；2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海200232）

對(duì)上海某地區(qū)餐廚垃圾進(jìn)行特性測(cè)試，并與集市垃圾和居民生活垃圾特性進(jìn)行比較。該地區(qū)餐廚垃圾含水率、密度高于其他產(chǎn)生源生活垃圾，分別為82.51%和831 kg/m3，含鹽量為2.83%。蛋白質(zhì)、脂肪含量分別為16.01%和17.73%。

上海；餐廚垃圾；特性

餐廚垃圾的產(chǎn)生源包括餐飲業(yè)、集市、農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)、居民聚集區(qū)等，因此根據(jù)其來源不同可分為餐飲垃圾和廚余垃圾。隨著餐飲等服務(wù)行業(yè)發(fā)展，垃圾分類投放推廣等多重因素影響，目前城市餐廚垃圾分類收運(yùn)量呈明顯上升趨勢(shì)。合理處理處置分類收集后的餐廚垃圾已成為行業(yè)熱點(diǎn)。筆者主要針對(duì)上海某地區(qū)分類收運(yùn)環(huán)節(jié)中的餐廚垃圾進(jìn)行特性調(diào)查，為其處理處置方式選擇提供技術(shù)依據(jù)。

1　調(diào)查方案

選取上海某地區(qū)餐廚垃圾作為調(diào)查對(duì)象，并各選定1個(gè)收運(yùn)環(huán)節(jié)的集市垃圾和居民生活垃圾作為對(duì)比樣本。調(diào)查的時(shí)間段為2015年，頻率為每月采集1個(gè)樣本。在樣本采集時(shí)選取該地區(qū)3個(gè)片區(qū)的餐廚垃圾進(jìn)行混勻縮分采集。

測(cè)試參數(shù)包括成分、密度、含水率、無(wú)機(jī)元素、脂肪、含鹽量、蛋白質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和生物降解度。其中成分和密度參數(shù)為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，其余參數(shù)為實(shí)驗(yàn)室分析得到。

成分、密度、含水率測(cè)試參考CJ/T 313—2009生活垃圾采樣和分析方法中相關(guān)要求；無(wú)機(jī)元素中碳、氫、氧、氮、硫元素測(cè)試使用儀器方法，檢測(cè)器型號(hào)為珀金埃爾默PE2400Ⅱ；氯元素測(cè)試參考GB/T 3558—2014煤中氯的測(cè)定方法中艾氏卡混合劑熔樣-硫氰酸鉀滴定法；脂肪參考GB/T 5009.6—2003中索氏抽提法，使用無(wú)水乙醚抽提稱重測(cè)試得到游離脂肪；含鹽量參考GB/T 12457—2008中的間接沉淀滴定法進(jìn)行測(cè)試；蛋白質(zhì)參考GB 5009.5—2010中凱氏定氮法測(cè)試得到粗蛋白質(zhì)；生物降解度測(cè)試參考GB/T 23857—2009方法；有機(jī)質(zhì)參考CJ/T96—2013中的灼燒法進(jìn)行測(cè)試。

2　結(jié)果及分析

將每月采集的樣本按照餐廚及其他類分類制樣，餐廚垃圾樣本烘干研磨后對(duì)化學(xué)組成和生物特性物質(zhì)測(cè)試。

2.1物理特性

餐廚垃圾、居民生活垃圾、集市垃圾的物理特性測(cè)試結(jié)果見表1和圖1。3類垃圾在物理組成上存在一定的差異，餐廚垃圾中餐廚類成分（包括廚余和果類）的含量最多為（86.73%），比居民生活垃圾高19.43個(gè)百分點(diǎn)，比集市垃圾高5.66個(gè)百分點(diǎn)。居民生活垃圾中易燃類成分（包括紙類、塑料、竹木、布類）含量最高，約占30%。

表1　物理特性

圖1　物理成分組成

從餐廚垃圾具體組成看，其含有塑料、紙類、竹木、布類、金屬等，占13.27%。其中紙張類以餐巾紙為主，塑料以餐具包裝為主，另外還夾帶牙簽、無(wú)紡布、破碎的餐具、金屬瓶蓋等垃圾。

生活垃圾的物理組成決定了生活垃圾的其他理化特性，餐廚垃圾中廚余果類含量高、又含有大量泔水，因此其含水率和密度明顯高于其他2類垃圾。從2015年的調(diào)查結(jié)果看，該地區(qū)餐廚垃圾的含水率為82.51%，密度為831 kg/m3。

根據(jù)以上分析，餐廚垃圾與其他產(chǎn)生源生活垃圾在物理特性上有明顯差異，易腐有機(jī)成分含量高、含水率和密度明顯高于其他性質(zhì)生活垃圾，是決定該類垃圾單獨(dú)收運(yùn)、處理的重要因素之一。

2.2化學(xué)組成

對(duì)3類垃圾中餐廚類性質(zhì)的樣本進(jìn)行化學(xué)組成測(cè)試，結(jié)合這類垃圾含量和含水率進(jìn)行計(jì)算，得到濕基組成情況，見表2。

從表2可知，濕基狀態(tài)下餐廚垃圾的碳、氮含量最低，分別為3.87%和0.20%。居民生活垃圾最高，碳含量為5.80%，氮含量為0.31%。3類垃圾的C/N分別為19.35、18.71和18.91，餐廚垃圾的碳氮比最高，居民生活垃圾最低，均在厭氧消化可接受的范圍內(nèi)［1］。本研究中餐廚垃圾的碳氮比與李榮平等［1］測(cè)試的C類餐廚垃圾碳氮比較為接近，從成分上看都屬于米飯、蔬菜、骨頭等餐飲垃圾。

表2　化學(xué)組成（濕基）%

2.3生物特性

餐廚垃圾生物特性參數(shù)測(cè)試結(jié)果見表3，可以看到干基狀態(tài)下餐廚垃圾的含鹽量最高，其含量為2.83%，分別比居民生活垃圾和集市垃圾高了1.05和1.81個(gè)百分點(diǎn)。脂肪、蛋白質(zhì)含量也高于居民和集市垃圾，分別為17.73%和16.01%。集市垃圾中脂肪含量相對(duì)較低為7.11%。說明餐廚垃圾中動(dòng)物性成分含量較高，集市中主要以蔬菜、瓜果為主。

表3　生物特性%

王權(quán)等［2］對(duì)氯化鈉與餐廚垃圾厭氧發(fā)酵抑制影響研究中提到，當(dāng)氯化鈉含量低于6.0 g/L時(shí)，抑制作用不明顯。本研究的餐廚垃圾其濕基狀態(tài)含鹽量為0.25%，結(jié)合該餐廚的密度可以換算得到6.0 g/L含鹽量即0.72%，因此該餐廚垃圾目前的含鹽量對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸無(wú)抑制作用。從該餐廚垃圾脂肪、蛋白質(zhì)、有機(jī)質(zhì)含量情況看，具有一定飼料及肥料特性，但在生產(chǎn)生活中使用仍具有一定技術(shù)難度，包括無(wú)害化、生物致病性等處理技術(shù)。

3　結(jié)果與討論

3.1結(jié)果

1）該區(qū)域的餐廚垃圾具有較高的含水率和密度，在收運(yùn)環(huán)節(jié)應(yīng)注意密閉收運(yùn)，防止滴漏，以免影響市容。

2）餐廚垃圾的碳氮比為19.35，在厭氧消化接受范圍內(nèi)，濕基狀態(tài)碳、氮、氧等元素含量要低于其他產(chǎn)生源生活垃圾，與其水分含量高有關(guān)。

3）該餐廚垃圾具有一定營(yíng)養(yǎng)成分，與飼料、肥料接近，其濕基含鹽量為0.25%，從目前研究情況看不會(huì)影響厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸作用。

3.2討論

1）根據(jù)應(yīng)玲等［3］的研究，2014—2020年上海市餐廚垃圾的產(chǎn)生量逐年上漲，因此對(duì)餐廚垃圾的收運(yùn)、處理都是一個(gè)考驗(yàn)。從測(cè)試情況看，餐廚垃圾清運(yùn)過程中至少清運(yùn)了20%～50%泔水，做好泔水的分類收集、處理是緩解餐廚處理的重點(diǎn)之一。

2）目前餐廚垃圾處理方式多樣，包括焚燒、衛(wèi)生填埋、機(jī)械破碎、厭氧消化、生態(tài)飼料、好氧堆肥、蚯蚓堆肥等［4］。本研究測(cè)試的參數(shù)主要以物理、化學(xué)組成特性參數(shù)為主。若作為處理技術(shù)選擇時(shí)，還應(yīng)根據(jù)不同處理工藝要求增加測(cè)試參數(shù)，如發(fā)熱量、糞大腸菌群、蛔蟲卵死亡率、重金屬等。

［1］李榮平，葛亞軍，王奎升，等.餐廚垃圾特性及其厭氧消化性能研究［J］.可再生能源，2010，28（1）：76-80.

［2］王權(quán)，宮常修，蔣建國(guó)，等.NaCl對(duì)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)VFA濃度及組分的影響［J］.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2014，34（12）：3127-3132.

［3］應(yīng)玲，陳善平，張瑞娜，等.上海市餐廚垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè)分析［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2015，23（4）：4-7.

［4］胡新軍，張敏，余俊鋒，等.中國(guó)餐廚垃圾處理的現(xiàn)狀、問題及對(duì)策［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，32（14）：4575-4584.

Characteristic Analysis for Shanghai One Area Food Waste

Wu Shuang1，2
（1.Tongji University，Shanghai 200092；2.ShanghaiEnvironmentalSanitation Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai200232）

We tested the characteristics of food waste from Shanghai one area，and compared with market waste and residents living waste.These food waste's moisture was 82.51%and the density was 831 kg/m3respectively，which both were higher than other household waste.The salt content，protein and fat were 2.83%，16.01%and 17.73%respectively.

Shanghai；food waste；characteristic

X799.3；X705

A

1005-8206（2016）05-0070-03

國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAL02B01）

2016-02-24

吳爽（1983—），工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。