上海市有機(jī)垃圾原料特性研究*

畢珠潔，邰　俊，陳　奕，萬云峰，陶倩倩

（1.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司，上海　200232；2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上?！?00232）

·固廢處理·

上海市有機(jī)垃圾原料特性研究*

畢珠潔1，2，邰俊1，2，陳奕1，2，萬云峰1，2，陶倩倩1，2

（1.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司，上海200232；2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海200232）

對(duì)上海市3座有機(jī)垃圾處理設(shè)施（廚余果皮、果蔬垃圾、餐飲垃圾）分選后的原料進(jìn)行了3～5個(gè)月的跟蹤測(cè)試，分析了廚余果皮、果蔬垃圾、餐飲垃圾的含水率、pH、有機(jī)質(zhì)、生物降解度、元素（C、H、N、S）、總養(yǎng)分、氯化物、動(dòng)植物油、重金屬（Cr、Cd、Ni、As、Zn、Cu、Pb、Hg）等9類指標(biāo)的特性差異及變化趨勢(shì)，并以此對(duì)處理工藝的設(shè)計(jì)提出了建議。

有機(jī)垃圾；濕垃圾；餐廚垃圾；垃圾特性

1　研究方案

1.1研究對(duì)象

選取了上海市3座有機(jī)垃圾處理設(shè)施入廠后經(jīng)過分選的原料（分別為餐飲垃圾、果蔬垃圾、摻雜了部分菜場(chǎng)果蔬垃圾的廚余垃圾）作為研究對(duì)象。

1.2取樣及檢測(cè)方案

2　檢測(cè)結(jié)果

2.1各項(xiàng)指標(biāo)均值范圍

根據(jù)本次測(cè)試結(jié)果，3類垃圾各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的整體范圍如表1所示。

表1　3類垃圾的特性比較

2.2各項(xiàng)指標(biāo)變化趨勢(shì)

2.2.1含水率

從7-11月數(shù)據(jù)（圖1）來看，餐飲垃圾含水率變化不大，基本穩(wěn)定在75%左右；廚余果皮的含水率（75%～90%）略高于果蔬垃圾（70%～80%），但測(cè)試期間總體均呈現(xiàn)略微上升的趨勢(shì)，初步分析是夏季飲食結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系。

圖1　3類垃圾含水率變化趨勢(shì)

總體而言，有機(jī)垃圾入料含水率偏高，75%～90%，均值在80%左右。由于好氧堆肥推薦含水率范圍為50%～60%，在處理前應(yīng)有脫水環(huán)節(jié)。

2.2.2pH

廚余果皮、果蔬垃圾入料的pH一般在6.0左右，基本屬于中性、略偏酸性（圖2）。餐飲垃圾入料的pH一般在4.0左右，偏酸性。由于pH檢測(cè)數(shù)據(jù)不全，無法判斷pH是否有隨季節(jié)變化的趨勢(shì)。

激光雷達(dá)作為一種新興的探測(cè)手段在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面得到了廣泛的應(yīng)用，但由于其技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度高，在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在一些缺點(diǎn)。例如：受大氣的光傳輸效應(yīng)影響(包括光速、折射率的變化和散射現(xiàn)象)，會(huì)使激光光束發(fā)生抖動(dòng)、畸變，直接影響激光雷達(dá)的測(cè)量精度，因而不能全天候工作；激光一般在晴朗的天氣里衰減較小，傳播距離較遠(yuǎn)，而在大雨、濃煙、濃霧等壞天氣里，衰減急劇加大，傳播距離大受影響；由于激光雷達(dá)的波束極窄，在空間搜索目標(biāo)非常困難，只能在較小的范圍內(nèi)搜索、捕獲目標(biāo)，直接影響探測(cè)效率等。

圖2　3類垃圾pH變化趨勢(shì)

2.2.3有機(jī)質(zhì)

有機(jī)垃圾入料中有機(jī)物含量豐富，一般在70%～90%，平均在80%左右（圖3）。3類垃圾的有機(jī)物平均含量相差不大，均具有10%～20%的波動(dòng)性。測(cè)

圖3　3類垃圾有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)

2.2.4生物降解度

有機(jī)垃圾的生物降解度在55%～80%，均值在70%左右，可生物降解性較好（圖4）。3類物質(zhì)的生物降解度略有差異，一般是菜場(chǎng)果蔬垃圾＞居民廚余垃圾＞餐飲垃圾。測(cè)試期間餐飲垃圾和廚余果皮的生物降解度呈現(xiàn)略微上升的趨勢(shì)。

圖4　3類垃圾生物降解度變化趨勢(shì)

2.2.5CHNS

3類垃圾中C、H、N、S的含量沒有明顯的差異（圖5～8），C含量一般為38%～45%；H含量一般為6.4%～6.8%；N含量一般為1.20%～1.40%；S含量一般為1.15%～1.30%。測(cè)試期間隨季節(jié)變化的趨勢(shì)不明顯。

圖5　3類垃圾C含量變化

圖6　3類垃圾H含量變化

圖7　3類垃圾N含量變化趨勢(shì)

圖8　3類垃圾S含量變化趨勢(shì)

2.2.6總養(yǎng)分

總體說來，3類垃圾中總養(yǎng)分含量沒有明顯差異（圖9），一般在5%左右，測(cè)試期間隨季節(jié)變化的趨勢(shì)不明顯。

圖9　3類垃圾總養(yǎng)分變化趨勢(shì)

2.2.7氯化物

總體說來，氯化物含量餐廚垃圾＞菜場(chǎng)果皮＞廚余果皮（圖10）。餐廚垃圾氯化物含量為1.0%～1.5%，果蔬垃圾氯化物含量為0.5%～1.0%，廚余果皮氯化物含量在0.5%左右。測(cè)試期間餐飲垃圾呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。

圖10　3類垃圾氯化物變化趨勢(shì)

2.2.8動(dòng)植物油

餐廚垃圾動(dòng)植物含量＞廚余果皮＞菜場(chǎng)果皮（圖11）。餐廚垃圾動(dòng)植物油脂一般在45000～75000mg/kg，廚余果皮一般在15 000～30 000 mg/kg，菜場(chǎng)果皮一般在0～5 000 mg/kg。測(cè)試期間動(dòng)植物油隨季節(jié)變化的趨勢(shì)不明顯。

圖11　3類垃圾動(dòng)植物油變化趨勢(shì)

2.2.9重金屬

測(cè)試期間鉻、鎘、鎳、砷、鋅、銅等重金屬含量隨季節(jié)變化的趨勢(shì)不明顯，但鉛、汞的含量就測(cè)試數(shù)據(jù)來看呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)（圖12～19）。

圖12　3類垃圾As含量變化趨勢(shì)

圖13　3類垃圾Hg含量變化趨勢(shì)

圖14　3類垃圾Pb含量變化趨勢(shì)

圖15　3類垃圾Cd含量變化趨勢(shì)

圖16　3類垃圾Cr含量變化趨勢(shì)

圖17　3類垃圾Cu含量變化趨勢(shì)

圖18　3類垃圾Ni含量變化趨勢(shì)

月份圖19　3類垃圾Zn含量變化趨勢(shì)

3　結(jié)論

1）3類垃圾含水率都很高，處理時(shí)若以生產(chǎn)有機(jī)肥料（含水率要求≤30%）或綠化用有機(jī)基質(zhì)（含水率要求≤35%）為目的，應(yīng)當(dāng)注意脫水環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。

2）餐飲垃圾pH略低，氯化物、動(dòng)植物油含量偏高，汞含量有時(shí)偏高，初步判斷不適合用于生產(chǎn)有機(jī)肥料或綠化用有機(jī)基質(zhì)。采用厭氧產(chǎn)沼等處理工藝時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意除油環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。

3）果蔬垃圾中總養(yǎng)分含量最高、動(dòng)植物油含量最低，較適合用于生產(chǎn)有機(jī)肥料或綠化用有機(jī)基質(zhì)。

4）廚余垃圾含水率偏高，預(yù)計(jì)脫水難度較大。總養(yǎng)分含量相對(duì)較低，動(dòng)植物油含量較高，若用于生產(chǎn)有機(jī)肥料，需考慮添加輔料、增加除油環(huán)節(jié)。

［1］ 上海市綠化和市容管理局，上海市林業(yè)局，上海市城市管理行政執(zhí)法局.上海綠化市容統(tǒng)計(jì)年鑒［M］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2013.

［2］ 上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院.上海市濕垃圾處理規(guī)劃（2014-2020）［R］.2014.

Raw Material Characteristics of Organic Waste in Shanghai*

Bi Zhujie1，2，Tai Jun1，2，Chen Yi1，2，Wan Yunfeng1，2，Tao Qianqian1，2
（1.Shanghai Institute for Design&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.，Shanghai200232；2.Shanghai Environmental Sanitary Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai200232）

Three organic waste treatment facilitiesin Shanghaiwere selected for a3～5 months’track test oftheir sorted raw materials，includingkitchen waste，fruit and vegetablewaste，food waste.Based on thistest，thecharacteristicdifferencesand change trendwereanalyzedthroughninekindsofindicators，whichcoveredmoisturecontent，pH，organicmatter，biodegradation degree，elementcontent（C/H/N/S），totalnutrient，chloride，animal&plantoil，andheavymetals（Cr/Cd/Ni/As/Zn/Cu/Pb/Hg）.Suggestionson the design oftreatment processwere put forward.

organic waste；wet waste；food waste；waste characteristics

X799.3

A

1005-8206（2016）04-0005-03

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2014BAL02B03）收稿日期：2015-07-30

畢珠潔（1987—），主要從事固體廢物處理與資源化研究。E-mail：bizj@huanke.com.cn。