餐廚沼肥的處理現(xiàn)狀及綜合利用發(fā)展趨勢(shì)

熊 亭

(瀚藍(lán)生物環(huán)保科技有限公司，廣東 佛山 528200)

1 引言

餐廚垃圾是我國城市居民生活中產(chǎn)生的一種主要固體廢棄物，其產(chǎn)生量較大，約占城市生活垃圾含量的30%～50%[1]。隨著2017年餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點(diǎn)城市[2]終期驗(yàn)收工作的開展，此前獲國家發(fā)改委批準(zhǔn)的五批試點(diǎn)項(xiàng)目已有百座。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用厭氧消化工藝處理餐廚垃圾的試點(diǎn)項(xiàng)目約占70%以上[3]。餐廚垃圾厭氧發(fā)酵不僅實(shí)現(xiàn)沼氣能源化[4，5]，也會(huì)制造餐廚沼肥。近年來餐廚垃圾厭氧產(chǎn)沼項(xiàng)目數(shù)量在逐年上升，但餐廚沼肥的肥料化利用鮮見報(bào)道。

2 餐廚沼肥的處理現(xiàn)狀

餐廚沼肥是將經(jīng)分選、除雜后的餐廚有機(jī)漿料在厭氧條件下經(jīng)過多種微生物發(fā)酵產(chǎn)生的固態(tài)和液態(tài)殘留物，包括沼液和沼渣。餐廚沼肥與畜禽糞便厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼肥成分相近。目前餐廚垃圾經(jīng)厭氧消化后產(chǎn)生的沼渣主要通過與預(yù)處理階段分選出的雜質(zhì)一并運(yùn)至生活垃圾焚燒廠焚燒處置或是生活垃圾填埋場(chǎng)衛(wèi)生填埋，只有極少數(shù)餐廚垃圾處理項(xiàng)目產(chǎn)生的沼渣資源化做有機(jī)肥還田，如甘肅馳奈生物能源系統(tǒng)有限公司已投運(yùn)的蘭州市餐廚垃圾處理項(xiàng)目，利用餐廚沼渣改良荒漠土質(zhì)，培養(yǎng)種植苜蓿草。目前餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液大多采用“生化+膜處理”工藝處理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》中的“三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”及《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 31962-2015)中“B級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)。只有極少數(shù)餐廚垃圾處理項(xiàng)目產(chǎn)生的沼液經(jīng)處理后作為有機(jī)液肥回用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如山東十方環(huán)保能源股份有限公司已投運(yùn)的濟(jì)南市餐廚垃圾處理項(xiàng)目，施用經(jīng)稀釋處理的餐廚沼液澆灌稻田，發(fā)展有機(jī)水稻種植。

3 餐廚沼肥綜合利用的發(fā)展趨勢(shì)

目前國內(nèi)餐廚垃圾處理行業(yè)項(xiàng)目整體盈利性并不高，其中餐廚沼肥的去向及處理方式是餐廚垃圾處理項(xiàng)目運(yùn)營成本的主要部分之一。沼肥作為一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料[6，7]，在其發(fā)酵過程中，一方面殺死了各種蟲卵以及病源菌、降解有害物質(zhì)，另一方面分解保留了植物生長所需的各種營養(yǎng)元素、豐富的氨基酸、水解酶及相關(guān)植物激素，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有助于提高農(nóng)作物防病、抗病能力，增加農(nóng)作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[8，13]，還具有改良土壤[14，15]，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色食品的發(fā)展[16]。此外，把餐廚沼肥利用起來，不僅能降低處置沼渣和通過污水處理工藝凈化處理沼液的運(yùn)行成本，還有助于提升餐廚垃圾處理項(xiàng)目的盈利性，促進(jìn)餐廚垃圾處理行業(yè)的快速發(fā)展。

3.1 肥效應(yīng)用

餐廚沼肥的使用可使土壤更加肥沃，對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)起到積極的作用。運(yùn)用沼液作為有機(jī)液肥、沼渣作為有機(jī)肥料或土壤改良劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中效果良好。賀密密等人[17]研究表明：對(duì)化肥、菌肥、沼肥對(duì)作物生長影響進(jìn)行經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析得出沼肥優(yōu)于菌肥和化肥。王昌梅等人[18]研究表明：沼肥中的全氮含量比堆漚肥提高40%～60%，全磷比堆漚肥高40%～50%，全鉀比堆漚肥高80%～90%，作物利用率比堆漚肥提高10%～20%。長期施用沼液肥料可以有效提高土壤肥力，使土壤中的堿解N、速效K、有效P等含量提高[19,20]，同時(shí)可以不同程度地提高土壤pH值，有效防止土壤酸化[21]。

3.2 防治病蟲害

在各種有機(jī)肥料中，沼肥的綜合利用技術(shù)能有效減少農(nóng)藥對(duì)食品的污染。由于沼肥自身是在厭氧的環(huán)境下產(chǎn)生的，不少的病菌已經(jīng)被殺死，而且還有抑制病菌滋生的作用[22]。張無敵等[23]研究表明，沼肥對(duì)某些病蟲害的防治效果同化學(xué)農(nóng)藥是相似的，效果甚至更好。因此，沼肥對(duì)病蟲害和氣候?yàn)?zāi)害起到良好的防治作用，是優(yōu)質(zhì)無毒、高效營養(yǎng)的有機(jī)肥料，有著極高的綜合利用價(jià)值，能起到生態(tài)效益和社會(huì)效益兼顧的效果。

3.3 增產(chǎn)提質(zhì)

沼肥施肥肥力產(chǎn)生效果快，養(yǎng)分利用率高，能較好較快的被農(nóng)作物所吸收，既能提高農(nóng)作物的品質(zhì)及產(chǎn)量，而且能提高農(nóng)作物生長期的耐受性和抗逆能力。沼肥代替化肥在農(nóng)作物上的應(yīng)用在國內(nèi)外已有相關(guān)報(bào)道，主要集中在沼液和沼渣在豆莢、小麥、水稻、油菜等大田作物和蔬菜的應(yīng)用上[24～28]。大量研究表明，沼肥對(duì)不同水果和蔬菜均具有一定的增產(chǎn)提質(zhì)作用，并在一定程度上可以改良土壤[29～36]。楊合法等[37]的研究結(jié)果表明，施用沼肥可提高番茄的產(chǎn)量，比不施肥增產(chǎn)88.24%，比施用等量養(yǎng)分化肥相比增產(chǎn)7.87%。侯育善等[38]在番茄、黃瓜生產(chǎn)中進(jìn)行了沼渣和化肥的應(yīng)用對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明施用沼渣組的番茄和黃瓜產(chǎn)量相比化肥都有顯著提高。郝鮮俊等[39]以迷你黃瓜為試驗(yàn)材料，研究了沼肥、化肥、農(nóng)家肥三者對(duì)黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：施用沼渣作為土壤基肥，輔以沼液噴施黃瓜葉面，黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)均有明顯提高。楊丹等[40]在黃瓜生產(chǎn)中，沼液與適量的鉀肥配合施用，可獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的黃瓜。楊合法、侯育善、郝鮮俊和楊丹4人的研究結(jié)論是完全一致的，均表明施用沼肥可使蔬菜等農(nóng)作物增產(chǎn)提質(zhì)。

4 結(jié)語

隨著餐廚垃圾處理行業(yè)的不斷發(fā)展、餐廚沼肥的大量產(chǎn)生以及人們對(duì)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品需求量的增加，餐廚沼肥在建設(shè)可持續(xù)性生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景和非常重要的意義。但現(xiàn)階段，我國餐廚沼肥利用率不高，大量餐廚沼肥主要通過焚燒、污水處理的方式進(jìn)行處理，極大地增加了餐廚垃圾處理項(xiàng)目整體的運(yùn)行成本。迄今為止，國內(nèi)外雖有少量關(guān)于餐廚沼肥施用對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的研究報(bào)道，但都側(cè)重于農(nóng)作物產(chǎn)品的產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的變化，而對(duì)餐廚沼肥施入農(nóng)田土壤后，鹽分和重金屬的變化及其遷移規(guī)律、土壤理化結(jié)構(gòu)變化的影響缺乏研究，這是餐廚沼肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用亟待解決的重要問題。

目前，盡管餐廚沼肥在施用中存在諸如可能因鹽分含量高引發(fā)土壤鹽堿化、重金屬含量高而引發(fā)安全性的顧慮，但只要做好發(fā)酵原料的預(yù)處理和餐廚沼肥的除鹽處理，參考畜禽糞便沼肥的施用標(biāo)準(zhǔn)，制定專門的餐廚沼肥標(biāo)準(zhǔn)，采用科學(xué)、合理的施肥方法，加強(qiáng)對(duì)田間土壤污染監(jiān)控的管理，在提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)將鹽分、重金屬等有害物質(zhì)控制在安全范圍內(nèi)是完全可行的，這對(duì)促進(jìn)餐廚垃圾處理行業(yè)的良性發(fā)展，發(fā)展生態(tài)有機(jī)種植意義重大。