餐廚廢棄物肥料化利用投入產(chǎn)出料養(yǎng)分及安全性研究

中圖分類(lèi)號(hào)：X705文獻(xiàn)標(biāo)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(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年全國(guó)生活垃圾清運(yùn)量約為2.49億噸，主要處理方式為衛(wèi)生填埋和焚燒，其中餐廚垃圾的占比最高達(dá)到了 52% [1]，餐廚易腐有機(jī)垃圾處理不當(dāng)，不僅影響正常生產(chǎn)及生活，還會(huì)造成環(huán)境公害[2]。如何實(shí)現(xiàn)資源化利用、快速降解、變廢為寶，成為餐廚易腐有機(jī)垃圾生物減量技術(shù)亟待解決的問(wèn)題[3]。普康田園綜合體位于甘肅省武威市涼州區(qū)永豐鎮(zhèn)，以“大健康全產(chǎn)業(yè)鏈”為規(guī)劃藍(lán)圖，在種植、養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工、文旅餐飲、研學(xué)等方面綜合發(fā)展，現(xiàn)已完成了從飼料加工到全國(guó)領(lǐng)先水平的高標(biāo)準(zhǔn)羊養(yǎng)殖、有機(jī)肥生產(chǎn)加工、綠色蔬菜水果種植、休閑農(nóng)業(yè)旅游、產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。此研究旨在通過(guò)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(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，餐廚廢棄物投料量、主要組成、分類(lèi)、占比，以及產(chǎn)出料的總量、主要理化性質(zhì)、養(yǎng)分、影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的發(fā)芽率、重金屬、鹽分等，為祁連山農(nóng)牧和旅游區(qū)餐廚廢棄物綠色無(wú)害化處理及資源化利用提供科學(xué)依據(jù)。

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(kāi)始計(jì)量分揀統(tǒng)計(jì)，包括餐廚廢棄物投料總量、組分及雜質(zhì)類(lèi)型。試驗(yàn)共對(duì)91個(gè)批次餐廚廢棄物的9批次進(jìn)行調(diào)查組分情況，將不易降解的非濕廢棄物作為雜質(zhì)人工分揀，調(diào)查雜質(zhì)情況，隨機(jī)選取其中27批以多點(diǎn)取樣法取得 200kg 濕廢棄物，用四分法抽取 2kg 樣品進(jìn)行分析檢測(cè)。雜質(zhì)類(lèi)型調(diào)查方法為人工分揀。

1.2餐廚廢棄物處理后分析

分別對(duì)包括餐廚廢棄物處理固液分離后的液相產(chǎn)生量、固相產(chǎn)生量、油脂抽提量等進(jìn)行計(jì)量統(tǒng)計(jì)。

1.3 測(cè)試分析

將餐廚廢棄物處理前和處理后的物料，分批次隨機(jī)采集樣品，快遞寄送甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測(cè)試中心進(jìn)行樣品前處理和測(cè)試分析。

1.3.1 養(yǎng)分測(cè)定

有機(jī)質(zhì)、pH、全鹽量等的測(cè)定按照《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（試行）（GB15618－2018）中規(guī)定的方法進(jìn)行[4]

1.3.2 重金屬測(cè)定

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

1.3.3其它測(cè)定項(xiàng)目

脂質(zhì)參照《GB/T6433－2006飼料中粗脂肪的測(cè)定》進(jìn)行[7]。種子發(fā)芽率參照《SN/T0800.14-1999進(jìn)出口糧食、飼料發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率檢驗(yàn)方法》進(jìn)行[8]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel初步處理后，采用SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)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(jì)量分析

實(shí)地調(diào)研試驗(yàn)從2022年8月22日開(kāi)始進(jìn)行投料處理，到11月20日試驗(yàn)截止，累計(jì)投料91天，投入物料合計(jì) 5317kg 。從試驗(yàn)取得的部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知（如圖1所示），示范區(qū)餐廚廢棄物投料量呈現(xiàn)以周為單位的周期性變化，餐廚廢棄物產(chǎn)生量即投料量最大的時(shí)段是每周的周五、周六、周日，3天平均投料量是周內(nèi)4天平均值的 1.33～1.41 倍，說(shuō)明旅游區(qū)客流量和用餐人數(shù)主要以周末節(jié)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(zhì)（干基）平均為 15.6g/100g ；有機(jī)干物質(zhì)含量為 93.2% ，鹽分為 0.8%～1.32% 。

2.2餐廚廢棄物示范工程產(chǎn)出物分析

2.2.1 固液分離后液相及固相產(chǎn)生量變化趨勢(shì)

示范工程餐廚廢棄物固液分離后液相產(chǎn)生量和固相產(chǎn)生量呈現(xiàn)出以周為單位的周期性變化趨勢(shì)（如圖2所示），運(yùn)行測(cè)試期間，共產(chǎn)出大約 928kg 有機(jī)肥。

圖2餐廚廢棄物固液分離后液相及固相產(chǎn)生量的周期性變化趨勢(shì)

2.2.2 油水分離后油脂產(chǎn)出量

2.3.1養(yǎng)分含量分析

普康示范工程餐廚廢棄物油水分離后油脂產(chǎn)出量，以每周7天呈現(xiàn)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(cāng)出料分析

對(duì)餐廚廢棄物堆肥倉(cāng)出料的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果如表2所示。總養(yǎng)分平均含量 8.29% ，有機(jī)質(zhì)平均含量 34.4% ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家《有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)》（NY525－2021）[10]對(duì)養(yǎng)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(cāng)出料比對(duì)有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)，5項(xiàng)重金屬均符合標(biāo)準(zhǔn)（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(jiān)測(cè)結(jié)果顯示重金屬含量低于國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)（NY525-2021）中對(duì)重金屬的限量要求。

2.3.3 影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的障礙因子分析

餐廚廢棄物堆肥倉(cāng)出料，與普通有機(jī)肥料相比可能存在高鹽、高油隱患，針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，重點(diǎn)檢測(cè)了鈉離子、脂質(zhì)，以及其他影響作物生長(zhǎng)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(fā)芽指數(shù)為 68.5%～90.3% ，平均 83.64% ，高于有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)芽指數(shù) 70% 。脂質(zhì)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)（見(jiàn)表4）。

2.3.4餐廚廢棄物處理后液相滲透廢水質(zhì)量分析

經(jīng)過(guò)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978）。

3 結(jié)果與討論

（1）普康田園綜合體示范區(qū)餐廚廢棄物主要組分為骨頭、油脂類(lèi)、塑料、纖維、木質(zhì)等，餐廚廢棄物中食物含量占 88.86% ，油脂類(lèi)占 5.2% ，骨頭占0.54% ，塑料類(lèi)占 0.68% 。示范區(qū)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(qū)餐廚廢棄物投料量、固液分離后固相產(chǎn)量、液相產(chǎn)量及油脂產(chǎn)量，均呈現(xiàn)以周為單位的周期性變化，每周產(chǎn)生量最大的時(shí)段是周五、周六、周日，這種趨勢(shì)與旅游區(qū)客流量和用餐人數(shù)主要以周末和節(jié)假日為主的現(xiàn)象相吻合。

（3）示范工程運(yùn)行過(guò)程中測(cè)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(qū)餐廚廢棄物堆肥倉(cāng)出料總養(yǎng)分平均含量 8.29% ，有機(jī)質(zhì)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(duì)餐廚廢棄物堆肥倉(cāng)出料可能存在的高鹽、高油問(wèn)題，重點(diǎn)檢測(cè)了鈉離子（ ΔNa⁺ ）、EC值、種子發(fā)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(fā)芽指數(shù)為 68.5% ＼～90.3% ，平均 83.6% ，高于有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)芽指數(shù) 70% 。 pH 值為 5.52～5.57 ，平均5.54；電導(dǎo)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(jīng)過(guò)油水分離后的出倉(cāng)料脂質(zhì)為 6.18% ～8.13% ，均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。

4結(jié)論

祁連山農(nóng)牧和旅游區(qū)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(jī)投料量、固液分離后固相、液相及油脂產(chǎn)量，均呈現(xiàn)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(cāng)出料的總養(yǎng)分 8.29% （標(biāo)準(zhǔn)值≥4% ）有機(jī)質(zhì) 34.4% （標(biāo)準(zhǔn)值 ≥uiv30% ）、種子發(fā)芽指數(shù) 83.6% （標(biāo)準(zhǔn)值 ≥70% ）等成分，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；重金屬、鈉離子、EC值等影響作物生長(zhǎng)的障礙因子均符合國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明示范工程的餐廚廢棄物就地處置小型一體機(jī)實(shí)現(xiàn)了餐廚廢棄物的綠色無(wú)害化處理及資源化利用。

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