餐廚垃圾不同堆肥化處理效果及產(chǎn)品應(yīng)用研究

張永合 展?fàn)幤G 謝偉雪 萬(wàn)家秀 李凱

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境與化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730021）

一、餐廚垃圾處理發(fā)展方向

如今我們國(guó)內(nèi)外的餐廚垃圾資源化處理技術(shù)非常多，相對(duì)而言十分成熟，并且適用在我國(guó)的處理技術(shù)中最為重要的技術(shù)主要有堆肥、厭氧消化-生物制氣技術(shù)和生物發(fā)酵制蛋白質(zhì)飼料技術(shù)等。但是目前為止這些技術(shù)在真正推廣應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中時(shí)也存在很多種困難和問(wèn)題。比如餐廚垃圾混雜物比較多，成分復(fù)雜，分揀的困難和技術(shù)不是非常完善。另外，餐廚垃圾處理和回收利用、管理制度等也缺乏一些頂層制度性設(shè)計(jì)，還需要政府來(lái)制定一些相關(guān)的政策指導(dǎo)，也要在第一時(shí)間把餐廚垃圾處理納入相關(guān)政策扶持項(xiàng)目，這樣做就可以更好的促進(jìn)產(chǎn)業(yè)有效發(fā)展和升級(jí)，使得餐廚垃圾處理真正走向減量化、無(wú)害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展道路。

二、添加不同配比材料對(duì)餐廚垃圾堆肥化過(guò)程的影響

（一）堆體表現(xiàn)特征的變化

堆肥試驗(yàn)設(shè)置4種不同材料配比方案，采用新鮮餐廚垃圾與餐廚垃圾好氧堆肥48小時(shí)的中間產(chǎn)物（以下簡(jiǎn)稱中間產(chǎn)物）。第1種采用新鮮垃圾與中間產(chǎn)物3：4的配比、第2種采用新鮮垃圾與中間產(chǎn)物1：1的配比、第3種采用新鮮垃圾與中間產(chǎn)物1：4的配比，第4種全部采用中間產(chǎn)物加入土壤菌并且在通風(fēng)條件下進(jìn)行堆肥。在堆肥后的第1d，4種處理都會(huì)開(kāi)始發(fā)酵，有一部分的材料漸漸腐爛，而從第2d的時(shí)候開(kāi)始，堆體材料的顏色也在一點(diǎn)點(diǎn)加深，并且還會(huì)從測(cè)量溫度中發(fā)現(xiàn)，四個(gè)處理發(fā)酵速度也是非常之快，特別是添加土壤菌種并且在通風(fēng)條件下的處理4。堆肥第3d之后在表層中15cm開(kāi)始一直冒熱氣和散發(fā)出十分劇烈的惡臭味道，塑料盒的底部開(kāi)始有餐廚垃圾出現(xiàn)液體滲出。隨著堆肥化進(jìn)程的發(fā)展，堆體材料的顏色也會(huì)變成黑褐色，并會(huì)漸漸出現(xiàn)全部腐爛，變得疏松。而在堆肥進(jìn)行到第28天，測(cè)量發(fā)現(xiàn)堆體材料高度和開(kāi)始相比大概下降了30%左右，處理4下降相對(duì)最為明顯，收集好出現(xiàn)的液體也在不斷增多，每一個(gè)處理大約是200ml左右。

（二）堆肥產(chǎn)品電導(dǎo)率和發(fā)芽指數(shù)測(cè)試結(jié)果

堆肥中的腐熟評(píng)判指標(biāo)大致可以分成3類，物理、化學(xué)和生物指標(biāo)。物理指標(biāo)主要會(huì)用在描述堆肥中外觀變化狀態(tài)，也是十分簡(jiǎn)單易于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，但其不夠精準(zhǔn)，很難進(jìn)行定量分析，化學(xué)指標(biāo)可以把堆肥變化中的量化信息給出十分準(zhǔn)確的信息。最后，堆肥材料都會(huì)用在植物發(fā)芽生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，所以，生物學(xué)的方式測(cè)定堆肥腐熟度也是一種十分直接或者有效的方法。

（三）堆肥過(guò)程中溫度的變化

從微生物學(xué)角度上也就可以看出來(lái)，自然界中的降解過(guò)程中也可以看出來(lái)是不是連續(xù)培養(yǎng)，并且其主要的影響因素也會(huì)來(lái)源于外部的各種環(huán)境下所形成的條件，相反來(lái)看，堆肥化就像類似于分批培養(yǎng)，底物組成和生物化學(xué)條件穩(wěn)定變化，連續(xù)的堆肥過(guò)程中也就可以看出來(lái)是經(jīng)過(guò)一系列的連續(xù)培養(yǎng)過(guò)程，每一個(gè)都是擁有其獨(dú)自的物理、化學(xué)和生物等特性還有反饋效應(yīng)。

三、蚯蚓對(duì)餐廚垃圾不同堆肥化處理過(guò)程的影響

（一）餐廚垃圾表觀特征的變化

餐廚垃圾蚯蚓堆肥采用新鮮垃圾與中間產(chǎn)物不同配比進(jìn)行：B-1箱新鮮垃圾與中間產(chǎn)物1：1、B-2箱新鮮垃圾與中間產(chǎn)物1：4、B-3全部采用中間產(chǎn)物堆肥。試驗(yàn)第一周期，處理B-1箱中上部最為新鮮的餐廚垃圾也會(huì)漸漸發(fā)生腐爛，其顏色也會(huì)由淺便深，有白色霉變菌絲出現(xiàn)；處理B-2箱中的表層下5CM左右也可以看出來(lái)放進(jìn)來(lái)的新鮮垃圾也已經(jīng)發(fā)生腐爛，并且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的惡臭味道，表面有白色霉變菌絲出現(xiàn)；處理B-3箱中的表層也可以看出來(lái)混合均勻的餐廚垃圾也已經(jīng)發(fā)生腐爛，并且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的惡臭味道，表層有白色霉變菌絲出現(xiàn)；三個(gè)處理腐熟發(fā)酵速度也十分快。在第40天測(cè)量3個(gè)處理箱中的體積都會(huì)有效減少25%左右，處理效果明顯。箱中的蚯蚓數(shù)量體積都會(huì)有所增多，變大，處理B-3效果最為明顯。三個(gè)試驗(yàn)箱中餐廚垃圾不同程度轉(zhuǎn)變成蚯蚓糞。

（二）蚯蚓糞電導(dǎo)率和發(fā)芽指數(shù)測(cè)試結(jié)果

如表1所示可以看出三個(gè)處理發(fā)芽指數(shù)都會(huì)高于要求數(shù)值，腐熟化程度也完全可以接受，其中B-3實(shí)驗(yàn)的發(fā)芽指數(shù)會(huì)達(dá)到86%，高于其他實(shí)驗(yàn)箱，效果相對(duì)十分理想。三個(gè)處理發(fā)芽指數(shù)由高到低，其中餐廚垃圾堆肥產(chǎn)物含鹽量也相對(duì)較高，由于電導(dǎo)率和含鹽量有著十分重要的關(guān)聯(lián)，因此堆肥產(chǎn)品是不是能被有效應(yīng)用，通過(guò)檢測(cè)電導(dǎo)率的高低也就可以間接判斷。其中三個(gè)處理最終電導(dǎo)率都明顯低于標(biāo)準(zhǔn)的要求，也能夠說(shuō)明利用蚯蚓堆肥法處理餐廚垃圾可以有效的降低電導(dǎo)率，減少餐廚垃圾中的含鹽量。其中B-3處理效果最為顯著，說(shuō)明將堆肥處理過(guò)的餐廚垃圾和新鮮餐廚垃圾混勻進(jìn)行堆肥處理的效果最為顯著。

表1 蚯蚓糞電導(dǎo)率和發(fā)芽指數(shù)測(cè)試結(jié)果

（三）餐廚垃圾體積的變化

試驗(yàn)中，餐廚垃圾體積變化速度可以反映出其腐熟的速度快慢。依照實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出來(lái)，各個(gè)堆肥處理箱餐廚垃圾體積都會(huì)呈現(xiàn)出變小趨勢(shì)。體積減少量也是非常明顯。B-3處理堆肥中間產(chǎn)物與土壤均混合均勻的方式效果十分突出，體積減少的數(shù)量也最為明顯。B-1、B-2處理新鮮餐廚垃圾與中間產(chǎn)物配比效果沒(méi)有B-3處理配比效果明顯，分析其原因會(huì)由兩個(gè)方面，一個(gè)就是蚯蚓是一種避光的生物，新鮮垃圾配比過(guò)高，蚯蚓會(huì)因?yàn)楸芄獠粫?huì)在上部進(jìn)行活動(dòng)。另一個(gè)方面蚯蚓對(duì)新鮮垃圾的堆肥降解能力有限，一開(kāi)始對(duì)環(huán)境不適應(yīng)，降解效果相對(duì)較差，而通過(guò)48小時(shí)好氧堆肥后的中間產(chǎn)物，更適合蚯蚓堆肥，有利于利于微生物降解有機(jī)質(zhì)，最后就會(huì)影響餐廚垃圾腐熟化進(jìn)程。

表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)束語(yǔ)

此項(xiàng)試驗(yàn)條件也就是要把新鮮餐廚和蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院金谷園餐廚垃圾除油、脫水后好氧堆肥48小時(shí)的中間產(chǎn)物在加入菌種，并且要在通風(fēng)條件之下處理B-3，堆肥效果也是非常理想的。堆肥溫度上升的速度也是很快，堆肥溫度上升速度要比其他的處理方式要快上2天，堆肥產(chǎn)品發(fā)芽指數(shù)也會(huì)達(dá)到80%，要比其他的處理方式高出90.5%和25%，相較于初始數(shù)值中的含水量也會(huì)下降到37%左右，電導(dǎo)率數(shù)值也會(huì)減少率達(dá)到50%，對(duì)餐廚垃圾無(wú)害化程度非常高，腐熟效果也最為完善，其次就是堆肥效果比較好的分別添加菌種而其通風(fēng)的條件下的全部采用新鮮垃圾進(jìn)行蚯蚓堆肥，試驗(yàn)很快失敗，蚯蚓短時(shí)間死亡。