餐廚沼肥的處理現狀及綜合利用發展趨勢

熊 亭

(瀚藍生物環保科技有限公司，廣東 佛山 528200)

1 引言

餐廚垃圾是我國城市居民生活中產生的一種主要固體廢棄物，其產生量較大，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城市[2]終期驗收工作的開展，此前獲國家發改委批準的五批試點項目已有百座。據統計，采用厭氧消化工藝處理餐廚垃圾的試點項目約占70%以上[3]。餐廚垃圾厭氧發酵不僅實現沼氣能源化[4，5]，也會制造餐廚沼肥。近年來餐廚垃圾厭氧產沼項目數量在逐年上升，但餐廚沼肥的肥料化利用鮮見報道。

2 餐廚沼肥的處理現狀

餐廚沼肥是將經分選、除雜后的餐廚有機漿料在厭氧條件下經過多種微生物發酵產生的固態和液態殘留物，包括沼液和沼渣。餐廚沼肥與畜禽糞便厭氧發酵后產生的沼肥成分相近。目前餐廚垃圾經厭氧消化后產生的沼渣主要通過與預處理階段分選出的雜質一并運至生活垃圾焚燒廠焚燒處置或是生活垃圾填埋場衛生填埋，只有極少數餐廚垃圾處理項目產生的沼渣資源化做有機肥還田，如甘肅馳奈生物能源系統有限公司已投運的蘭州市餐廚垃圾處理項目，利用餐廚沼渣改良荒漠土質，培養種植苜蓿草。目前餐廚垃圾厭氧發酵產生的沼液大多采用“生化+膜處理”工藝處理后達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》中的“三級標準”及《污水排入城鎮下水道水質標準》GB/T 31962-2015)中“B級”標準。只有極少數餐廚垃圾處理項目產生的沼液經處理后作為有機液肥回用于農業生產中，如山東十方環保能源股份有限公司已投運的濟南市餐廚垃圾處理項目，施用經稀釋處理的餐廚沼液澆灌稻田，發展有機水稻種植。

3 餐廚沼肥綜合利用的發展趨勢

目前國內餐廚垃圾處理行業項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目運營成本的主要部分之一。沼肥作為一種優質有機肥料[6，7]，在其發酵過程中，一方面殺死了各種蟲卵以及病源菌、降解有害物質，另一方面分解保留了植物生長所需的各種營養元素、豐富的氨基酸、水解酶及相關植物激素，應用于農業生產中，有助于提高農作物防病、抗病能力，增加農作物產量和改善農產品品質[8，13]，還具有改良土壤[14，15]，促進生態農業、綠色食品的發展[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行成本，還有助于提升餐廚垃圾處理項目的盈利性，促進餐廚垃圾處理行業的快速發展。

3.1 肥效應用

餐廚沼肥的使用可使土壤更加肥沃，對農作物的生產起到積極的作用。運用沼液作為有機液肥、沼渣作為有機肥料或土壤改良劑在農業生產應用中效果良好。賀密密等人[17]研究表明：對化肥、菌肥、沼肥對作物生長影響進行經濟對比分析得出沼肥優于菌肥和化肥。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

在各種有機肥料中，沼肥的綜合利用技術能有效減少農藥對食品的污染。由于沼肥自身是在厭氧的環境下產生的，不少的病菌已經被殺死，而且還有抑制病菌滋生的作用[22]。張無敵等[23]研究表明，沼肥對某些病蟲害的防治效果同化學農藥是相似的，效果甚至更好。因此，沼肥對病蟲害和氣候災害起到良好的防治作用，是優質無毒、高效營養的有機肥料，有著極高的綜合利用價值，能起到生態效益和社會效益兼顧的效果。

3.3 增產提質

沼肥施肥肥力產生效果快，養分利用率高，能較好較快的被農作物所吸收，既能提高農作物的品質及產量，而且能提高農作物生長期的耐受性和抗逆能力。沼肥代替化肥在農作物上的應用在國內外已有相關報道，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用上[24～28]。大量研究表明，沼肥對不同水果和蔬菜均具有一定的增產提質作用，并在一定程度上可以改良土壤[29～36]。楊合法等[37]的研究結果表明，施用沼肥可提高番茄的產量，比不施肥增產88.24%，比施用等量養分化肥相比增產7.87%。侯育善等[38]在番茄、黃瓜生產中進行了沼渣和化肥的應用對比試驗，結果表明施用沼渣組的番茄和黃瓜產量相比化肥都有顯著提高。郝鮮俊等[39]以迷你黃瓜為試驗材料，研究了沼肥、化肥、農家肥三者對黃瓜品質和產量的影響，結果表明：施用沼渣作為土壤基肥，輔以沼液噴施黃瓜葉面，黃瓜產量及品質均有明顯提高。楊丹等[40]在黃瓜生產中，沼液與適量的鉀肥配合施用，可獲得高產優質的黃瓜。楊合法、侯育善、郝鮮俊和楊丹4人的研究結論是完全一致的，均表明施用沼肥可使蔬菜等農作物增產提質。

4 結語

隨著餐廚垃圾處理行業的不斷發展、餐廚沼肥的大量產生以及人們對有機農產品需求量的增加，餐廚沼肥在建設可持續性生態農業生產中具有良好的應用前景和非常重要的意義。但現階段，我國餐廚沼肥利用率不高，大量餐廚沼肥主要通過焚燒、污水處理的方式進行處理，極大地增加了餐廚垃圾處理項目整體的運行成本。迄今為止，國內外雖有少量關于餐廚沼肥施用對農業生產的研究報道，但都側重于農作物產品的產量和營養品質的變化，而對餐廚沼肥施入農田土壤后，鹽分和重金屬的變化及其遷移規律、土壤理化結構變化的影響缺乏研究，這是餐廚沼肥在農業生產中應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土壤鹽堿化、重金屬含量高而引發安全性的顧慮，但只要做好發酵原料的預處理和餐廚沼肥的除鹽處理，參考畜禽糞便沼肥的施用標準，制定專門的餐廚沼肥標準，采用科學、合理的施肥方法，加強對田間土壤污染監控的管理，在提高農產品產量和品質的同時將鹽分、重金屬等有害物質控制在安全范圍內是完全可行的，這對促進餐廚垃圾處理行業的良性發展，發展生態有機種植意義重大。