餐廚廢棄物肥料化利用投入產出料養分及安全性研究

中圖分類號：X705文獻標志碼：B

Analysis on Input-Output of Nutrients and Safety ofKitchen Waste Fertilizer

LiRuiqin’，Han Jierong2，Che Zongxian3，Yan Mingyuan2，Yu Anfen' （1.GansuScientificObservingandExperimentalStationfAgri-EnvironmentandArableLandConservation，MinistryofAgriculture， Lanzhou 730070，China；

2.Gansu Chinai Biomass Energy Co.Ltd，Lanzhou 73OoOo，China;

3.InstituteofSoilandFertilizerand Water-savingAgriculture，GansuAcademyofAgricultureSience，Lanzhou73Oo，China）

Abstract：Takingthedemonstrationprojectoffoodandkitchenwasteresourceutiliza-tionin WuweiPukangRuralComplexasan example，themethdsofon-thespotinvestigation，manualsrting，phsicalweighingandtesanalyssreadoptedtoun-der standthefactorstathindertheowthofops，suchastheamoutofedndoutput，temaincomposition，theclasificatio，hepo portion，themainicalandchemicalpropertis，teerinationate，theaetalandealtotent，tcTsprodesdata supportforusingitenwasteasfertlianderssientificevidenceforthegreeandarmlesstreamntandresourceutilationf kitchen waste in the Qilian Mountain agricultural and pastoral areas and zones.

Keywords：astoralomplex；itchenwastes；inputadutputmaterials；phsicalandhemicalcharacteristics；esourceutlato

前言

據國家統計局數據，2021年全國生活垃圾清運量約為2.49億噸，主要處理方式為衛生填埋和焚燒，其中餐廚垃圾的占比最高達到了 52% [1]，餐廚易腐有機垃圾處理不當，不僅影響正常生產及生活，還會造成環境公害[2]。如何實現資源化利用、快速降解、變廢為寶，成為餐廚易腐有機垃圾生物減量技術亟待解決的問題[3]。普康田園綜合體位于甘肅省武威市涼州區永豐鎮，以“大健康全產業鏈”為規劃藍圖，在種植、養殖、生產加工、文旅餐飲、研學等方面綜合發展，現已完成了從飼料加工到全國領先水平的高標準羊養殖、有機肥生產加工、綠色蔬菜水果種植、休閑農業旅游、產學研實踐的農業生態系統。此研究旨在通過分析普康田園綜合體餐廚廢棄物肥料化利用示范工程，餐廚廢棄物就地處置小型一體機在運行過程中，餐廚廢棄物投料量、主要組成、分類、占比，以及產出料的總量、主要理化性質、養分、影響作物生長發育的發芽率、重金屬、鹽分等，為祁連山農牧和旅游區餐廚廢棄物綠色無害化處理及資源化利用提供科學依據。

材料和方法

1.1 餐廚廢棄物投料量分析

以普康示范工程建成投料開始計量分揀統計，包括餐廚廢棄物投料總量、組分及雜質類型。試驗共對91個批次餐廚廢棄物的9批次進行調查組分情況，將不易降解的非濕廢棄物作為雜質人工分揀，調查雜質情況，隨機選取其中27批以多點取樣法取得 200kg 濕廢棄物，用四分法抽取 2kg 樣品進行分析檢測。雜質類型調查方法為人工分揀。

1.2餐廚廢棄物處理后分析

分別對包括餐廚廢棄物處理固液分離后的液相產生量、固相產生量、油脂抽提量等進行計量統計。

1.3 測試分析

將餐廚廢棄物處理前和處理后的物料，分批次隨機采集樣品，快遞寄送甘肅省農業科學院農業測試中心進行樣品前處理和測試分析。

1.3.1 養分測定

有機質、pH、全鹽量等的測定按照《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（試行）（GB15618－2018）中規定的方法進行[4]

1.3.2 重金屬測定

鉻、鎘、鉛的測定采用電感耦合等離子體質譜法 （HPLC－ICP－MS）[5]。碑和汞的測定采用原子熒 光法[6]。

1.3.3其它測定項目

脂質參照《GB/T6433－2006飼料中粗脂肪的測定》進行[7]。種子發芽率參照《SN/T0800.14-1999進出口糧食、飼料發芽勢、發芽率檢驗方法》進行[8]。

1.4 數據分析

數據經Excel初步處理后，采用SPSS22.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1餐廚廢棄物示范工程投入料分析

2.1.1 投入料計量分析

實地調研試驗從2022年8月22日開始進行投料處理，到11月20日試驗截止，累計投料91天，投入物料合計 5317kg 。從試驗取得的部分數據統計分析可知（如圖1所示），示范區餐廚廢棄物投料量呈現以周為單位的周期性變化，餐廚廢棄物產生量即投料量最大的時段是每周的周五、周六、周日，3天平均投料量是周內4天平均值的 1.33～1.41 倍，說明旅游區客流量和用餐人數主要以周末節假日為主。

2.1.2 投入料成分分析

餐廚廢棄物投入原料的成分分析顯示（如表1所示），餐廚廢棄物含液率平均為 79% ;含油率平均為 4.8% ;蛋白質（干基）平均為 15.6g/100g ；有機干物質含量為 93.2% ，鹽分為 0.8%～1.32% 。

2.2餐廚廢棄物示范工程產出物分析

2.2.1 固液分離后液相及固相產生量變化趨勢

示范工程餐廚廢棄物固液分離后液相產生量和固相產生量呈現出以周為單位的周期性變化趨勢（如圖2所示），運行測試期間，共產出大約 928kg 有機肥。

圖2餐廚廢棄物固液分離后液相及固相產生量的周期性變化趨勢

2.2.2 油水分離后油脂產出量

2.3.1養分含量分析

普康示范工程餐廚廢棄物油水分離后油脂產出量，以每周7天呈現周期性變化，示范取樣期間，共提取油脂 163.6kg

2.3餐廚廢棄物示范工程堆肥倉出料分析

對餐廚廢棄物堆肥倉出料的氮、磷、鉀、有機質等養分進行檢測分析，結果如表2所示。總養分平均含量 8.29% ，有機質平均含量 34.4% ，遠遠高于國家《有機肥標準》（NY525－2021）[10]對養分的要求。

2.3.2重金屬含量及安全性分析

餐廚廢棄物堆肥倉出料比對有機肥料標準，5項重金屬均符合標準（如表3所示）。重金屬含量的變化幅度從小到大依次為：鉻、鉛、砷、鎘、汞。監測結果顯示重金屬含量低于國家有機肥標準（NY525-2021）中對重金屬的限量要求。

2.3.3 影響作物生長發育的障礙因子分析

餐廚廢棄物堆肥倉出料，與普通有機肥料相比可能存在高鹽、高油隱患，針對這兩個問題，重點檢測了鈉離子、脂質，以及其他影響作物生長的障礙因子EC值等。鈉離子含量為 0.24%～0.48% ，平均值為 0.37% 。種子發芽指數為 68.5%～90.3% ，平均 83.64% ，高于有機肥標準規定的發芽指數 70% 。脂質為 5.9%～8.5% ，平均值為 7.26% ·pH 值為5.52～5.57 ，平均值為5.54;電導率EC值為 4.24～ 4.29，平均值為4.27，小于5.0；全鹽量 1.44～1.52 ，平均值為1.49，小于1.5，均在標準規定的范圍內（見表4）。

2.3.4餐廚廢棄物處理后液相滲透廢水質量分析

經過示范工程處理后的液相滲透廢水， pH 平均為7.34，基本處于中性，全鹽量 0.33% ，符合國家標準《污水綜合排放標準》（GB8978）。

3 結果與討論

（1）普康田園綜合體示范區餐廚廢棄物主要組分為骨頭、油脂類、塑料、纖維、木質等，餐廚廢棄物中食物含量占 88.86% ，油脂類占 5.2% ，骨頭占0.54% ，塑料類占 0.68% 。示范區餐廚廢棄物干基成分主要以食物廢棄物、骨頭、蛋殼等為主。

（2）普康示范區餐廚廢棄物投料量、固液分離后固相產量、液相產量及油脂產量，均呈現以周為單位的周期性變化，每周產生量最大的時段是周五、周六、周日，這種趨勢與旅游區客流量和用餐人數主要以周末和節假日為主的現象相吻合。

（3）示范工程運行過程中測試分析的餐廚廢棄物原料含液率平均為 79% ；含油率平均為 4.8% ，原料固液比為 1：4 ;固油比為 4：1 ；鹽分為 0.8% ～1.32% 0

（4）普康示范區餐廚廢棄物堆肥倉出料總養分平均含量 8.29% ，有機質平均含量 34.4% ；重金屬含量從小到大依次為：鉻、鉛、砷、鎘、汞。

（5）針對餐廚廢棄物堆肥倉出料可能存在的高鹽、高油問題，重點檢測了鈉離子（ ΔNa⁺ ）、EC值、種子發芽率和粗脂肪，其中鈉離子含量為 0.24% ＼～0.48% ，平均 0.37% 。種子發芽指數為 68.5% ＼～90.3% ，平均 83.6% ，高于有機肥標準規定的發芽指數 70% 。 pH 值為 5.52～5.57 ，平均5.54；電導率EC值為 4.24ms/cm～4.29ms/cm ，平均 4.27ms/cm ，小于 5.0ms/cm ;全鹽量 1.44%～1.52% ，平均 1.49% ，小于 1.5% ；經過油水分離后的出倉料脂質為 6.18% ～8.13% ，均在標準規定的范圍內。

4結論

祁連山農牧和旅游區餐廚廢棄物原料固液比為1：4 ;固油比為 4：1 ;餐廚廢棄物就地處置小型一體機投料量、固液分離后固相、液相及油脂產量，均呈現以周為單位的周期性變化；餐廚廢棄物資源化利用裝置堆肥倉出料的總養分 8.29% （標準值≥4% ）有機質 34.4% （標準值 ≥uiv30% ）、種子發芽指數 83.6% （標準值 ≥70% ）等成分，遠遠高于標準規定；重金屬、鈉離子、EC值等影響作物生長的障礙因子均符合國家有機肥標準要求，說明示范工程的餐廚廢棄物就地處置小型一體機實現了餐廚廢棄物的綠色無害化處理及資源化利用。

參考文獻：

[1]靳晨曦，孫士強，盛維杰，等.中國廚余廢棄物處理技術及資源化方案選擇[J].中國環境科學，2022，42（3）：1240-1251.

[2]鄧松圣，戴飛，冷夕杜，等.餐廚廢棄物處理模式確定方法研究[J].環境科學與管理，2022，47（11）：43-48.

[3]孫媛媛，許鵬，劉麗清，等.餐廚廢棄物資源化技術研究探析[J].環境科學與管理，2014，39（2）：174-177.

[4]GB15618-2018土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）[S].2018.

[5]HJ491-2019土壤和沉積物銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測 定火焰原子吸收分光光度法［S].2019

[6]GB/T22105.3-2008土壤質量總汞、總碑、總鉛的測定原子熒光法第3部分：土壤中總鉛的測定［S].2008.

[7]GB/T6433-2006飼料中粗脂肪的測定[S].2006.

[8]SN/T0800.14－1999進出口糧食、飼料發芽勢、發芽率檢驗方法［S].1999.

[9]NY525-2021有機肥標準[S].2021.

[10]GB8978－1996污水綜合排放標準[S].1996.