商品有機(jī)肥與餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品多指標(biāo)比較

王站付 金海洋 楊曉磊 徐四新 陸萍 黃璐璐 朱恩

摘要 為評估餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品的肥效價值，對比商品有機(jī)肥和餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品的異同，對這2種有機(jī)肥的基本性狀、養(yǎng)分、重金屬等指標(biāo)分別進(jìn)行檢測。結(jié)果表明：商品有機(jī)肥與餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品在多項指標(biāo)上存在差異;餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品中有機(jī)質(zhì)、易氧化有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量均高于商品有機(jī)肥;餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品肥效潛力大，重金屬含量低，是優(yōu)良的有機(jī)肥料，但粗脂肪平均含量高達(dá)7.59%，且pH平均值為5.95，呈弱酸性，建議餐廚垃圾脫油處理后充分腐熟，以降低餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品中粗脂肪含量，提高pH。

關(guān)鍵詞 商品有機(jī)肥;餐廚垃圾;養(yǎng)分;重金屬

中圖分類號 S141.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2020）20-0062-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.20.018

Comparison of Multiple Indexes between Commercial Organic Fertilizer and Kitchen Waste Compost Products

WANG Zhan-fu， JIN Hai-yang，YANG Xiao-lei et al （1.Extension Service Center of Agricultural Technology of Shanghai，Shanghai 201103;2.Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai 201403;3.Jiading New District of Shanghai Agro-Technology Extension Service Center，Shanghai 201201）

Abstract To evaluate the fertilizer value of kitchen waste compost products and compare the similarities and differences between commercial organic fertilizer and kitchen waste compost products， the basic characters， nutrients， heavy metals and other indexes of these two kinds of fertilizers were tested respectively.The results showed that there were differences between commercial organic fertilizer and kitchen waste compost products， organic matter， easily oxidized organic matter and nutrient content in kitchen waste compost products were higher than those in commercial organic fertilizer， but the average crude fat content was 7.59%， and the pH average value was 5.95，which was weakly acidic.It was recommended that the kitchen waste would be fully decomposed after degreasing to reduce the crude fat content in the kitchen waste compost products and increase the pH.

Key words Commercial organic fertilizer;Kitchen waste;Nutrient;Heavy metal

商品有機(jī)肥是以畜禽糞便、動植物殘體為原料，經(jīng)過發(fā)酵腐熟后制成的含碳有機(jī)物料。因有機(jī)肥養(yǎng)分全面，可以提供作物生長必需的元素，提高作物產(chǎn)量，肥效持久，具有培肥改土的作用，對提高農(nóng)作物的抗逆性及品質(zhì)、風(fēng)味等方面也有重要的作用，逐漸被種植戶所接受 [1]。

餐廚垃圾是指家庭、學(xué)校、機(jī)關(guān)、公共食堂以及餐飲行業(yè)的食物廢料、餐飲剩余物、食品加工廢料及不可再食用的動植物油脂和各類油水混合物，是城市生活垃圾的一部分。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長、城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的普遍提高，城市生活垃圾和餐廚垃圾的產(chǎn)生量都在快速增加，由于餐廚垃圾高含水率、高有機(jī)質(zhì)和高氯含量的特性不利于填埋或焚燒處理，近年來國內(nèi)一些大中型城市紛紛探索餐廚垃圾資源化利用的新模式，處理方法包括高溫好氧堆肥、厭氧發(fā)酵、蚯蚓消化處理、干燥熱處理和濕熱處理等。其中，將餐廚垃圾作為制備有機(jī)肥的原料進(jìn)行肥料化利用開始興起，并部分應(yīng)用于綠化工程、苗木種植等 [2-3]。

該研究針對商品有機(jī)肥和餐廚垃圾好氧堆肥產(chǎn)品的鹽分、養(yǎng)分、重金屬等化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測，以分析2種肥料的差異，初步評估餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品的肥料價值，并對餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品可能存在的不利因素提出建設(shè)性意見。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試商品有機(jī)肥為2019年3月采自上海市轄區(qū)內(nèi)44家商品有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)，有機(jī)肥主料為畜禽糞便，包括雞糞、羊糞、豬糞和牛糞等，輔料為秸稈、菌菇渣等，混合后經(jīng)好氧堆肥發(fā)酵制成。供試餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品由上海環(huán)興環(huán)境資源利用有限公司不同批次生產(chǎn)，主料為酒店、食堂餐廚垃圾，輔料為米糠、秸稈，混合后經(jīng)好氧堆肥發(fā)酵制成。以上有機(jī)肥采回后實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，過2 mm篩后備用。

1.2 測定方法

有機(jī)肥的含水量采用烘干法測定，有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化法測定;pH和電導(dǎo)率（EC）在水土比 5∶1條件下，采用常規(guī)方法測定;粗脂肪采用無水乙醚萃取法測定;有機(jī)物總量、易氧化有機(jī)質(zhì)采用肥料和土壤調(diào)理劑有機(jī)質(zhì)分級測定方法（NY/T 2876—2015）;Na、S、Cl采用水溶肥鈉、硫、氯含量的測定方法（NY/T 1972—2010）;氮、磷及鉀采用有機(jī)肥測定方法（NY 525—2012）測定;重金屬元素含量采用H2SO4-H2O2消解，原子吸收分光光度法測定 [4]。

1.3 統(tǒng)計分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行初步處理，采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 兩種有機(jī)肥的基本性狀

由表1可見，商品有機(jī)肥的總有機(jī)物、易氧化有機(jī)質(zhì)、粗脂肪、Na、Cl含量均低于餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品，僅S、EC值高于餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品。商品有機(jī)肥樣本中未檢出粗脂肪，而餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品的粗脂肪含量范圍為7.28%～8.11%，平均值達(dá)7.59%;餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品中的總有機(jī)物、易氧化有機(jī)質(zhì)比商品有機(jī)肥中含量分別高出18.25%、15.47%，有機(jī)物含量明顯豐富。另外，餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品中的Na、Cl含量也明顯高于商品有機(jī)肥。由此可見，餐廚垃圾制作的有機(jī)肥表現(xiàn)出明顯的高有機(jī)物、高油脂、高鹽分特征。

2.2 兩種有機(jī)肥的養(yǎng)分含量及pH

由表2可見，商品有機(jī)肥的全磷、全鉀含量平均值為3.37%、1.79%，是餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品的1.89、1.66倍;商品有機(jī)肥pH為8.12，呈現(xiàn)弱堿性，餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品pH為5.95，呈現(xiàn)弱酸性。商品有機(jī)肥氮含量略低于餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品，有機(jī)質(zhì)含量（60.09%）顯著低于餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品（80.92%）。由此可見，商品有機(jī)肥全磷、全鉀含量豐富，餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品全氮、有機(jī)質(zhì)含量豐富。兩種有機(jī)肥總養(yǎng)分含量均大于5%，符合有機(jī)肥養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)（NY 525—2012）。2種有機(jī)肥的pH指標(biāo)均存在不符合有機(jī)肥酸堿度要求（pH 5.5～8.5）的樣品批次。

2.3 兩種有機(jī)肥重金屬含量

由表3可見，商品有機(jī)肥中Cu、Zn、As含量變化范圍較大，分別為15.63～727.97、34.00～970.40和0.54～46.20 mg/kg，平均值分別為114.55、171.44、 6.55 mg/kg;Pb、Cr、As含量變化范圍分別為0.23～9.72、 3.28～22.69、0.54～46.20 mg/kg，平均值為2.60、9.31、 6.55 mg/kg;Hg含量未檢出樣品數(shù)有37個，占總抽樣數(shù)的84.09%，在檢出的樣品中Hg含量變化范圍為0.02～ 0.63 mg/kg，平均值為0.20 mg/kg，重金屬元素中Hg變異系數(shù)最大，達(dá)127.39%。餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品中各重金屬含量變異系數(shù)均小于商品有機(jī)肥，僅As含量變化幅度較大，為 0.02～5.52 mg/kg，平均值為3.37 mg/kg，Cu、Zn、Cd、As含量平均值分別為26.03、37.23、0.03、 3.37 mg/kg，Hg含量全部未檢出。2種有機(jī)肥相比，商品有機(jī)肥的Cu、Zn、Cd、As、Hg含量平均值均高于餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品，僅Pb、Cr含量平均值低于餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品。與有機(jī)肥重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)相比，餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品重金屬含量均符合標(biāo)準(zhǔn)，而商品有機(jī)肥因部分樣品As含量超過限量標(biāo)準(zhǔn) （15 mg/kg），存在As超標(biāo)現(xiàn)象。

3 討論

該研究中商品有機(jī)肥中粗脂肪含量為未檢出，餐廚垃圾粗脂肪含量平均達(dá)7.59%。餐廚垃圾中的油脂是脂肪酸和甘油三酸酯的混合物，主要來自動物和植物。餐廚垃圾中的脂類未經(jīng)脫油處理直接堆肥腐熟，脂類大分子有機(jī)物質(zhì)不易被降解，分解成易吸收的小分子營養(yǎng)物質(zhì)，因此在制作的有機(jī)肥中依然能檢出高含量的粗脂肪，堆肥產(chǎn)品中油脂含量過高施入土壤會使土壤板結(jié)、長蛆，有可能會限制植物 生長 [5-6]。

餐廚垃圾內(nèi)含有大量營養(yǎng)物質(zhì)，主要成分是油脂和蛋白質(zhì)，富含碳、氮元素，有機(jī)物豐富，是有機(jī)質(zhì)的主要來源。有機(jī)質(zhì)中的易氧化有機(jī)質(zhì)含量，反映了有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)品質(zhì)，可作為衡量有機(jī)肥肥力及供肥水平的重要指標(biāo)，與作物的產(chǎn)量顯著正相關(guān) [7-9]。該研究餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)、易氧化有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于普通商品有機(jī)肥，表明餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品具有較強(qiáng)的供肥潛力，利于土壤有機(jī)質(zhì)的積累，培肥地力。

商品有機(jī)肥中的全氮含量的變異系數(shù)為53.11%，而全磷、全鉀含量的變異系數(shù)相對較小，分別為39.59%、27.56%。餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品的全氮、全磷、全鉀變異系數(shù)范圍6.35%～15.88%，均顯著低于商品有機(jī)肥。商品有機(jī)肥養(yǎng)分含量的高差異性，主要與畜禽種類、養(yǎng)殖方式、所用飼料的種類、數(shù)量及有機(jī)肥收集方式等有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn) [10]，雞糞的平均全氮、全磷、全鉀含量顯著高于豬糞和牛糞，豬糞與牛糞間無顯著性差異，畜禽糞便所含的全氮、全磷、全鉀差異直接影響所制作的有機(jī)肥養(yǎng)分含量。無論是家庭產(chǎn)生的廚余垃圾，還是賓館、飯店和單位食堂產(chǎn)生的餐廚垃圾，其成分多以可降解的有機(jī)物為主，包括主食所含的淀粉，蔬菜及植物莖葉所含的纖維素、聚戊糖，肉類食物所含的蛋白質(zhì)和脂肪，水果所含的單糖、果酸及果膠（多糖）等。其化學(xué)組成均以C、H、O、N、S、Cl為主 [11]，因此餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品中的全氮含量豐富，全磷、全鉀含量略低于商品有機(jī)肥。

pH是評價有機(jī)肥堆肥腐熟度的一項指標(biāo)。有機(jī)肥堆肥原料或發(fā)酵初期，多為弱酸性到中性，pH一般為6.5～7.5。有機(jī)肥堆肥發(fā)酵后期，腐熟完全后，多呈弱堿性，pH在8.5左右，但pH也受堆肥原料的影響 [12]。該研究餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品pH顯著低于商品有機(jī)肥，呈弱酸性，這可能受堆肥腐熟不完全的影響，由于餐廚垃圾中有機(jī)大分子物質(zhì)含量較高不易分解，堆肥時間不足，腐熟不完全是造成餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品pH較低的原因。

不同物料生產(chǎn)的有機(jī)肥中重金屬含量有一定的差異，研究發(fā)現(xiàn)，雞糞為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥As含量較高，以豬糞為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥Cu和Zn的含量較高，多與畜禽養(yǎng)殖過程中使用的飼料、添加劑含高含量的重金屬有關(guān) [13]。餐廚垃圾主要成分為淀粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、肉骨等，化學(xué)組成分類為淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機(jī)鹽，食品一般符合安全標(biāo)準(zhǔn)，重金屬含量較低 [14]。這與該研究發(fā)現(xiàn)的商品有機(jī)肥的Cu、Zn、Cd、As、Hg含量平均值均高于餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品，餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品重金屬含量整體較低的結(jié)論較為一致。

4 結(jié)論

該研究對2種肥料的基本性狀、養(yǎng)分、重金屬含量等化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測對比，發(fā)現(xiàn)餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品中有機(jī)質(zhì)、易氧化有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量均較高，肥效潛力較大，但存在油脂含量較高、弱酸性的問題，如果大量施入土壤，可能會對土壤環(huán)境形成不利影響。因此，建議從餐廚垃圾制作有機(jī)肥的工藝上進(jìn)行改進(jìn)，經(jīng)脫油處理后制成土壤調(diào)理劑或進(jìn)行堆肥，并延長堆肥時間使其充分腐熟 [15]，以降低粗脂肪含量，提高pH。由于餐廚垃圾的物料成分復(fù)雜，來源受季節(jié)、飲食習(xí)慣、地區(qū)差異等的綜合影響，堆肥產(chǎn)品還需要進(jìn)行更加安全適用的綜合檢測，如進(jìn)一步從腐熟度、生物毒性、酶活性、菌落結(jié)構(gòu)等生物指標(biāo)進(jìn)行檢測分析，將化學(xué)指標(biāo)與生物學(xué)指標(biāo)相結(jié)合進(jìn)行綜合安全評價。

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