廚余垃圾工業(yè)化產(chǎn)沼工藝各階段固態(tài)殘余物營(yíng)養(yǎng)特性研究＊

陳 平，張美蘭，梁 晶

（1.上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院，城市困難立地生態(tài)園林國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200232；2.國(guó)家林業(yè)和草原局城市困難立地綠化造林國(guó)家創(chuàng)新聯(lián)盟，上海 200232；3.上海城市困難立地綠化工程技術(shù)研究中心，上海 200232；4.上海老港廢棄物處置有限公司，上海 201302）

1 引言

隨著垃圾分類(lèi)政策的逐步實(shí)施，廚余垃圾（濕垃圾）的分出量與日俱增。據(jù)報(bào)道，上海市實(shí)施垃圾分類(lèi)1a后，濕垃圾分出量同比增長(zhǎng)38.5%；北京市實(shí)施垃圾分類(lèi)半年后，家庭廚余垃圾分出量增長(zhǎng)了11.7 倍。由于臭氣和溫室氣體排放量很少，減量化、無(wú)害化、集約化和資源化程度高，厭氧發(fā)酵技術(shù)（產(chǎn)沼工程）已成為主流的廚余垃圾處理工藝，使用占比達(dá)到80%以上［1］。

根據(jù)GB/T 19095—2019生活垃圾分類(lèi)標(biāo)志，廚余垃圾又被細(xì)分為家庭廚余垃圾、餐廚垃圾和其他廚余垃圾［2］。但大部分的廚余垃圾經(jīng)過(guò)分選、粉碎、厭氧發(fā)酵等產(chǎn)沼工藝后，產(chǎn)生大量沼氣和固態(tài)殘余物［3］，其中主要的固態(tài)殘余物為三相分離固渣、廚余分離機(jī)固渣、濕式沼渣和干式沼渣。三相分離固渣是餐廚垃圾經(jīng)過(guò)分揀、精分制漿、除砂除渣后進(jìn)入三相分離器，離心去除油相和水相后殘余的固相物質(zhì)。濕式沼渣為餐廚垃圾濕式厭氧發(fā)酵后離心脫水獲得的脫水沼渣。廚余分離機(jī)固渣是家庭廚余垃圾和其他廚余垃圾經(jīng)過(guò)分揀、粉碎，通過(guò)分離機(jī)得到的固渣。該固渣經(jīng)過(guò)有機(jī)料坑混合后，進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐進(jìn)一步的腐化，經(jīng)脫水后獲得固態(tài)殘余物即為干式沼渣（圖1）。

圖1 4種廚余垃圾固態(tài)殘余物來(lái)源示意Figure1 The sources schematic of four solid residues of food waste

廚余垃圾固態(tài)殘余物資源化利用已成為大勢(shì)所趨，目前常見(jiàn)的處置方式一般分為填埋或焚燒、加工制飼料、堆肥等［4］。填埋或焚燒方法具有流程簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但其未利用廚余垃圾中的有機(jī)物質(zhì)，不符合資源化利用的原則［5］。加工成飼料的方法，因存在同源性污染等問(wèn)題而發(fā)展受阻［6］。好氧堆肥法存在資源化較徹底、產(chǎn)物安全性高等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)為投資高、占地面積大等［7］。同時(shí)，制備飼料蛋白技術(shù)、能源化利用技術(shù)、制備中鏈脂肪酸技術(shù)等新興技術(shù)也受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而廚余垃圾固態(tài)殘余物的組分復(fù)雜，且其性質(zhì)和產(chǎn)生量受地域、季節(jié)、飲食習(xí)慣以及存放、收運(yùn)體系影響較大。相關(guān)研究主要集中在沼渣的利用，但是對(duì)資源化過(guò)程中其他殘余物的研究較少，尤其對(duì)4種廚余垃圾固態(tài)殘余物組分分析的研究更鮮有報(bào)道。本研究針對(duì)上海實(shí)行垃圾分類(lèi)后，廚余垃圾資源化處置過(guò)程中產(chǎn)生的4種主要固態(tài)殘余物進(jìn)行研究，基于廚余垃圾土地資源化后的用途，參考NY 525—2012有機(jī)肥料、GB/T 33891—2017綠化用有機(jī)基質(zhì)等標(biāo)準(zhǔn)［8-9］，選取pH、電導(dǎo)率（Electronical Con?ductivity，EC）、有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀、全磷、含水率、發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以期為上海廚余垃圾全流程資源化利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 供試材料

廚余垃圾固態(tài)殘余物包括廚余分離機(jī)固渣、三相分離固渣、濕式沼渣和干式沼渣，均采自上海老港生物能源再利用中心。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

4種供試材料樣品監(jiān)測(cè)的時(shí)間為2020年6—9月，每種供試材料樣品均檢測(cè)10次。樣品pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和發(fā)芽指數(shù)的測(cè)定參考NY 525—2012［8］；樣品含水率的測(cè)定參考GB/T 8576—2010復(fù)混肥料中游離水含量的測(cè)定真空烘箱法［10］；樣品EC的測(cè)定參考GB/T 33891—2017［9］。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010與Origin 8.5 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析，利用Circos軟件與R語(yǔ)言（R version 3.6.1）進(jìn)行繪圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 廚余垃圾固態(tài)殘余物基本特性

圖2所示為4種廚余垃圾固態(tài)殘余產(chǎn)物的基本特性。由外到內(nèi)分為4種顏色的圓環(huán)，分別為廚余分離機(jī)固渣、干式沼渣、三相分離固渣和濕式沼渣。在10次監(jiān)測(cè)結(jié)果中，廚余分離機(jī)固渣、干式沼渣、三相分離固渣和濕式沼渣的總鉀、總磷、總氮和EC具有較大的波動(dòng)（柱形圖起伏較大）；而所有樣品的含水率、有機(jī)質(zhì)、pH和發(fā)芽指數(shù)波動(dòng)較?。ㄖ螆D起伏較?。?，說(shuō)明每次檢測(cè)的數(shù)據(jù)差異較小，樣品各批次間性狀比較穩(wěn)定。

圖2 廚余垃圾固態(tài)殘余產(chǎn)物基本特性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)Figure 2 Dynamic monitoring of the basic characteristics of solid residual products of food waste

3.1.1 三相分離固渣

三相分離固渣是餐廚垃圾三相分離后產(chǎn)生的固相物質(zhì)。三相分離固渣的pH變化范圍為4.2 ～5.4 ，中位值為4.5 ，呈酸性，總體波動(dòng)較小，監(jiān)測(cè)表明三相分離固渣的pH穩(wěn)定性較高（圖3）。相較于其他固態(tài)殘余物，三相分離固渣的pH最低，這可能與餐廚垃圾的組分有關(guān)。餐廚垃圾中含有大量油脂，油脂中的不飽和脂肪酸的雙鍵容易被氧化，形成過(guò)氧化物，過(guò)氧化物繼續(xù)分解生成低級(jí)醛等。同時(shí)在霉菌或酯酶的作用下，油脂易被水解成低級(jí)脂肪酸，進(jìn)一步氧化成低級(jí)的酮類(lèi)物質(zhì)、脂肪酸等［11］。脂肪酸呈酸性，故導(dǎo)致三相分離固渣的pH低下。EC是表示水溶性鹽的指標(biāo)，水溶性鹽是植物迅速利用無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，是判定鹽類(lèi)離子是否限制作物生長(zhǎng)的因素。三相分離固渣的EC變化范圍為7.2 ～14.5 mS/cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3.5 mS/cm［9］，未達(dá)到直接用于土壤的標(biāo)準(zhǔn)。

有機(jī)質(zhì)的變化范圍為62.0%～85.4%，遠(yuǎn)高于有機(jī)肥料的要求（≥45%）［12］，具有很高的資源化潛力。此外，氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的重要成分，是作物生長(zhǎng)發(fā)育和生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，也是葉綠素的組成部分，并且多數(shù)植物只能從土壤中獲得氮素［13］，圖3顯示三相分離固渣全氮的變化范圍為23.1 ～48.6 g/kg?？梢?jiàn)，三相分離固渣的全氮含量可提高土壤的氮含量，進(jìn)而提升土壤的肥力。

圖3 三相分離固渣理化特性Figure 3 The physical and chemical properties of three-phase separation solid slag

三相分離固渣含水率的變化范圍為54.8%～82.0%，含水率極高，且相對(duì)穩(wěn)定，這可能是由于取樣時(shí)間集中在6—9月，原料差異相對(duì)較小所致。但其發(fā)芽指數(shù)均為0，這可能與其只是經(jīng)過(guò)物理離心分離所得的產(chǎn)物，未經(jīng)過(guò)發(fā)酵有關(guān)，說(shuō)明三相分離固渣對(duì)植物生長(zhǎng)具有較強(qiáng)的抑制作用［14］，植物種子極難發(fā)芽。全磷的變化范圍為9.0 ～22.0 g/kg，全鉀的變化范圍為2.6 ～7.3 g/kg，具有一定的波動(dòng)性，這可能和原料的來(lái)源不同有關(guān)。相較于其他固態(tài)殘余物，三相分離固渣的全磷和全鉀含量最低。其總養(yǎng)分（氮磷鉀含量）的變化范圍為3.7%～7.3%，中位數(shù)為5.1%，基本高于NY/T 525—2012中5%的要求，在總養(yǎng)分含量上大部分批次的檢測(cè)指標(biāo)符合有機(jī)肥料的要求。

3.1.2 廚余分離機(jī)固渣

廚余分離機(jī)固渣是家庭廚余垃圾和其他廚余垃圾經(jīng)分離機(jī)蝶形篩篩分后的固渣。由圖4可知，廚余分離機(jī)固渣的pH變化范圍為5.5 ～8.1 ，中位值為6.0 ，總體呈酸性，波動(dòng)較大。分離機(jī)固渣的EC變化范圍為2.5 ～12.3 mS/cm，波動(dòng)較大，中位數(shù)為8.1 mS/cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3.5 mS/cm［9］，也未達(dá)到直接用于土壤的標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 廚余分離機(jī)固渣理化特性Figure 4 The physical and chemical properties of solid residue of food waste separator

有機(jī)質(zhì)的變化范圍為53.7%～108.0%，中位數(shù)為87.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機(jī)肥料的要求（≥45%），說(shuō)明分離機(jī)固渣的有機(jī)質(zhì)含量較高，可進(jìn)一步處理后用于土壤培肥、土壤改良等領(lǐng)域。含水率的變化范圍為32.7%～8 2.1%，中位值為7 6.2%，含水率極高。發(fā)芽指數(shù)的變化范圍為0～54.2%，中位數(shù)為0，說(shuō)明分離機(jī)固渣對(duì)植物具有較強(qiáng)的抑制作用，植物種子基本不能發(fā)芽。

全氮的變化范圍為2.2 ～35.1 g/kg，中位值為21.7 g/kg。全磷的變化范圍為21.0 ～46.0 g/kg，全鉀的變化范圍為5.5 ～12.1 g/kg?？傪B(yǎng)分的變化范圍為3.7%～7.9%，中位數(shù)為6.0%，高于有機(jī)肥料中5%的要求。其營(yíng)養(yǎng)成分具有一定的波動(dòng)性，這可能和原料的來(lái)源不同有關(guān)。

3.1.3 濕式沼渣

由圖5可知，濕式沼渣的pH變化范圍為8.4 ～9.2 ，中位值為8.9 ，樣品呈堿性。其中部分樣品pH高于9，遠(yuǎn)超甲烷菌的適宜范圍，這可能與餐廚垃圾厭氧發(fā)酵不完全有關(guān)［15］。濕式沼渣的EC變化范圍為4.3 ～9.6 mS/cm，波動(dòng)較大，中位數(shù)為5.2 mS/cm，高于3.5 mS/cm［9］，樣品不能直接施用于土壤中。

圖5 濕式沼渣理化特性Figure5 The physical and chemical properties of wet biogas residue

有機(jī)質(zhì)的變化范圍為24.2%～43.7%，中位數(shù)為36.7%，高于綠化用有機(jī)基質(zhì)的要求（≥25%）［9］，說(shuō)明濕式沼渣后續(xù)可用于土壤改良等領(lǐng)域。

含水率的變化范圍為60.9%～82.4%，中位值為77.6%，含水率極高。發(fā)芽指數(shù)的變化范圍為0～20.2%，中位數(shù)為4.7%，說(shuō)明濕式沼渣對(duì)植物具有很強(qiáng)的抑制作用，植物種子基本不能發(fā)芽。

全氮的變化范圍為17.3 ～39.8 g/kg，中位值為19.5 g/kg。全磷的變化范圍為46.1 ～71.0 g/kg，全鉀的變化范圍為4.4 ～11.0 g/kg，具有較大的波動(dòng)性，這可能和原料的來(lái)源不同有關(guān)。總養(yǎng)分的變化范圍為6.9%～1 0.0%，中位數(shù)為8.3%，遠(yuǎn)高于有機(jī)肥 料中5%的要求。

3.1.4 干式沼渣

干式沼渣是廚余垃圾干式厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的最終脫水固態(tài)殘余物［16］。干式沼渣的pH變化范圍為5.5 ～9.0 ，中位值為8.1 ，大部分樣品呈弱堿性。濕式沼渣和干式沼渣的pH較高，且與發(fā)芽指數(shù)具有較大的相關(guān)性。pH過(guò)高會(huì)破壞細(xì)胞的生理功能，可能導(dǎo)致細(xì)胞解體，同時(shí)會(huì)改變各種礦物質(zhì)離子轉(zhuǎn)運(yùn)及存在狀態(tài)，進(jìn)而降低種子的發(fā)芽指數(shù)［17］。干式沼渣的EC變化范圍為1.1 ～7.2 mS/cm，波動(dòng)較大，中位數(shù)為2.4 mS/cm，低于3.5 mS/cm，部分樣品達(dá)到GB/T 33891—2017的要求［9］。相較于濕式沼渣，其EC含量較低，這可能與其發(fā)酵的原料有關(guān)。干式沼渣理化特性各項(xiàng)指標(biāo)變化如圖6所示。

圖6 干式沼渣理化特性Figure6 The physical and chemical properties of dry biogas residue

有機(jī)質(zhì)的變化范圍為58.7%～116.2%，中位數(shù)為81.8%，遠(yuǎn)高于有機(jī)肥料的要求（≥45%），說(shuō)明干式沼渣的有機(jī)質(zhì)含量較高，具有良好的資源化前景，后續(xù)可用于土壤培肥和改良等。含水率的變化范圍為56.2%～8 0.0%，中位值為6 6.1%，含水率較高。發(fā)芽指數(shù)的變化范圍為0～15.1%，中位數(shù)為0，說(shuō)明干式沼渣對(duì)植物具有很強(qiáng)的抑制作用，植物種子基本不能發(fā)芽。

全氮的變化范圍為10.3 ～22.3 g/kg，中位值為15.6 g/kg。全磷的變化范圍為19.9 ～82.0 g/kg，全鉀的變化范圍為3.0 ～17.9 g/kg，具有較大的波動(dòng)性，這可能和原料的來(lái)源不同有關(guān)?？傪B(yǎng)分的變化范圍為3.9%～9.6 3%，中位數(shù)為6.0%，高于有機(jī)肥料中5%的要求。

由圖7可知4種廚余垃圾固態(tài)殘余物的理化特性，廚余分離機(jī)固渣和三相分離固渣的pH低于濕式沼渣和干式沼渣。但是由于季節(jié)變化、設(shè)備調(diào)試等問(wèn)題，各次取樣的結(jié)果差異較大，可能出現(xiàn)部分極端值。而中位數(shù)可降低極端值的影響，能更客觀地反映一組數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)。因此分析了4種廚余垃圾固態(tài)殘余物理化特性的中位數(shù)規(guī)律：pH為三相分離固渣＜廚余分離機(jī)固渣＜干式沼渣＜濕式沼渣；EC為干式沼渣＜濕式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣＜三相分離固渣；有機(jī)質(zhì)為濕式沼渣＜三相分離固渣＜干式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣；含水率為干式沼渣＜三相分離固渣＜廚余分離機(jī)固渣＜濕式沼渣；全氮為干式沼渣＜濕式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣＜三相分離固渣；全磷為三相分離固渣＜廚余分離機(jī)固渣＜干式沼渣＜濕式沼渣；全鉀為三相分離固渣＜干式沼渣＜濕式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣；發(fā)芽指數(shù)為三相分離固渣＜廚余分離機(jī)固渣＜濕式沼渣＜干式沼渣。其中三相分離固渣和廚余分離機(jī)固渣屬于未發(fā)酵組分，其未經(jīng)過(guò)生物穩(wěn)定化處理，故三相分離固渣和廚余分離機(jī)固渣的pH和發(fā)芽指數(shù)均遠(yuǎn)小于經(jīng)過(guò)生物穩(wěn)定化處理的濕式沼渣和干式沼渣。三相分離固渣和廚余分離機(jī)固渣的EC均遠(yuǎn)大于經(jīng)過(guò)生物穩(wěn)定化處理的濕式沼渣和干式沼渣。這可能是由于三相分離固渣和廚余分離機(jī)固渣仍然屬于未發(fā)酵的廚余垃圾，極容易腐敗變質(zhì)產(chǎn)生小分子物質(zhì)及酸性物質(zhì)，故pH較低，EC較高，同時(shí)腐敗產(chǎn)生的病菌也對(duì)種子萌發(fā)具有強(qiáng)烈的抑制作用［18］。

圖7 4種廚余垃圾固態(tài)殘余物的理化特性Figure 7 Physicochemical properties of four kinds of solid residues from food waste

3.2 廚余垃圾固態(tài)殘余物理化指標(biāo)相關(guān)性分析

3.2.1 廚余分離機(jī)固渣與三相分離固渣

由圖8（a）可知，廚余分離機(jī)固渣的發(fā)芽指數(shù)與pH呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01 ），pH與EC呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)（P＜0.01 ），發(fā)芽指數(shù)與EC呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05 ）。發(fā)芽指數(shù)與其他因子的相關(guān)性強(qiáng)弱為：pH＞EC＞全鉀＞全氮＞有機(jī)質(zhì)＞含水率＞全磷，發(fā)芽指數(shù)與pH的相關(guān)性最高。

三相分離固渣的發(fā)芽指數(shù)為0，故不列入相關(guān)性分析。由圖8（b）可知，三相分離固渣的EC與全氮呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（P＜0.01 ），EC與含水率呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01 ），全氮與含水率呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01 ），EC與有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)（P＜0.05 ），全鉀與全氮呈顯著正相關(guān)（P＜0.05 ）。

圖8 4種廚余垃圾固態(tài)殘余物相關(guān)性分析Figure 8 Correlation analysis of four kinds of solid residues from food waste

廚余分離機(jī)固渣與三相分離機(jī)固渣均為未發(fā)酵的廚余垃圾，其未經(jīng)過(guò)生物穩(wěn)定化處理，組分穩(wěn)定性較差，同時(shí)其未經(jīng)過(guò)高溫發(fā)酵處理，故可能還帶有大量病菌等有害微生物［19］，對(duì)植物種子的發(fā)芽具有強(qiáng)烈的抑制作用。三相分離固渣未檢測(cè)到萌芽的種子，廚余分離機(jī)固渣也僅有20%的種子萌芽，說(shuō)明三相分離固渣和廚余分離機(jī)固渣不能直接應(yīng)用于土地種植，需要進(jìn)一步的處理。

3.2.2 濕式沼渣與干式沼渣

由圖8（c）可知，濕式沼渣EC與全磷呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01 ），EC與全鉀呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05 ），EC與pH呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05 ）。發(fā)芽指數(shù)與其他因子的相關(guān)性強(qiáng)弱為：全磷＞pH＞EC＞全鉀＞有機(jī)質(zhì)＞含水率＞全氮，發(fā)芽指數(shù)與pH和EC的相關(guān)性較高。

由圖8（d）可知，干式沼渣EC與全氮呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（P＜0.01 ），EC與pH呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01 ），全氮與pH呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01 ）。EC與發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05 ）。其發(fā)芽指數(shù)與其他因子的相關(guān)性強(qiáng)弱為：EC＞pH＞全氮＞全磷＞含水率＞有機(jī)質(zhì)＞全鉀，發(fā)芽指數(shù)與pH和EC的相關(guān)性較高。

濕式沼渣和干式沼渣都屬于廚余垃圾經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理的產(chǎn)物，相比較未發(fā)酵的三相分離固渣和廚余分離機(jī)固渣，其發(fā)芽指數(shù)有所上升，濕式沼渣50%的種子可以萌芽，干式沼渣80%的種子可以萌芽，但是種子的長(zhǎng)勢(shì)較弱，這可能是強(qiáng)堿和高鹽共同作用所致。高鹽容易造成種子的低水勢(shì)和離子毒害，過(guò)高的可溶性鹽濃度使種子難以吸收周?chē)乃?，胚中?chǔ)藏的養(yǎng)分難以利用，導(dǎo)致呼吸作用受到抑制，而強(qiáng)堿性則容易造成種子的滲透脅迫［20］。同時(shí)兩種殘余物的pH、EC和種子發(fā)芽指數(shù)的相關(guān)性較高，說(shuō)明兩種殘余物的pH、EC可用于更快捷地指征其是否可以進(jìn)行土地資源化利用。

3.3 廚余垃圾固態(tài)殘余物處理技術(shù)分析

焚燒技術(shù)是垃圾減量、熱能利用的一種垃圾處理技術(shù)，并不能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，因此只有將無(wú)回收價(jià)值、具有較高熱能的垃圾進(jìn)行焚燒處理才是科學(xué)、合理的［7］。廚余垃圾的4種固態(tài)殘余物具有較高的營(yíng)養(yǎng)成分，但含水率高、熱值較低，因此不建議焚燒處理，應(yīng)通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗笤龠M(jìn)行資源化利用。

厭氧發(fā)酵技術(shù)可產(chǎn)生沼氣等能源物質(zhì)。好氧發(fā)酵技術(shù)資源轉(zhuǎn)化率高、速度快、有機(jī)物降解率和發(fā)芽指數(shù)都比較高，可將物料進(jìn)一步開(kāi)發(fā)為有機(jī)肥或有機(jī)基質(zhì)。熱解氣化技術(shù)，將殘余物在無(wú)氧或缺氧條件下，熱解生成小分子氣體、焦油和殘?jiān)Ｈ斯わ曫B(yǎng)昆蟲(chóng)處理技術(shù)（如黑水虻、美洲大蠊和黃粉蟲(chóng)等）最大的優(yōu)勢(shì)在于經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益較高。飼養(yǎng)昆蟲(chóng)，得到的蟲(chóng)體、卵和糞便都可以實(shí)現(xiàn)資源化。黑水虻、美洲大蠊和黃粉蟲(chóng)的蟲(chóng)體都可以作為動(dòng)物蛋白飼料，這既避免了直接飼料化導(dǎo)致的各種同源性問(wèn)題，又充分解決了“人畜爭(zhēng)糧”的問(wèn)題；美洲大蠊提取物具有抑制腫瘤、抗氧化、抗炎、促進(jìn)修復(fù)、抑菌和調(diào)節(jié)免疫等功效［19］。制備工業(yè)原料如中鏈脂肪酸技術(shù)也有一定的應(yīng)用前景。中鏈脂肪酸工業(yè)用途廣泛，可直接用作飼料添加劑、抗菌劑，還可作為高附加值產(chǎn)品的前體物質(zhì)，包括香料、潤(rùn)滑油、醫(yī)藥、生物燃料等領(lǐng)域。

廚余分離機(jī)固渣和三相分離固渣是廚余垃圾經(jīng)篩分、粉碎等物理處理后的產(chǎn)物，未經(jīng)過(guò)發(fā)酵等化學(xué)處理，因此可能含有多種病菌，且存在同源性污染問(wèn)題，不能作為飼料或類(lèi)似用途，建議可以采用厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵進(jìn)一步腐熟。同時(shí)其含有的淀粉、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂肪、纖維素等有機(jī)物，亦可用于人工飼養(yǎng)昆蟲(chóng)、制備能源、制備飼料蛋白、制備工業(yè)原料等技術(shù)處理。濕式沼渣和干式沼渣，具有較高的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)同源性污染問(wèn)題極大降低，但由于發(fā)芽指數(shù)較低，因此建議可通過(guò)好氧發(fā)酵等技術(shù)，進(jìn)一步腐熟以提高其發(fā)芽指數(shù)，制備有機(jī)肥或有機(jī)質(zhì)介質(zhì)，應(yīng)用于農(nóng)林土壤；或可采用熱解氣化技術(shù)、人工飼養(yǎng)昆蟲(chóng)技術(shù)、能源化利用技術(shù)、制備中鏈脂肪酸技術(shù)等處理沼渣，亦或是多種技術(shù)協(xié)同處理。

4 結(jié)論

1）廚余垃圾各個(gè)固態(tài)殘余物的pH與全磷中位數(shù)均呈現(xiàn)為三相分離固渣＜廚余分離機(jī)固渣＜干式沼渣＜濕式沼渣；EC為干式沼渣＜濕式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣＜三相分離固渣；有機(jī)質(zhì)為濕式沼渣＜三相分離固渣＜干式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣；含水率為干式沼渣＜三相分離固渣＜廚余分離機(jī)固渣＜濕式沼渣；全氮為干式沼渣＜濕式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣＜三相分離固渣；全鉀為三相分離固渣＜干式沼渣＜濕式沼渣＜廚余分離機(jī)固渣；發(fā)芽指數(shù)為三相分離固渣＜廚余分離機(jī)固渣＜濕式沼渣＜干式沼渣。監(jiān)測(cè)的結(jié)果表明：三相分離固渣和廚余分離機(jī)固渣的pH呈酸性，濕式沼渣和干式沼渣的pH呈堿性，若作為有機(jī)肥料或綠化用有機(jī)基質(zhì)，pH、有機(jī)質(zhì)和總養(yǎng)分基本符合要求，但含水率過(guò)高、發(fā)芽指數(shù)較低。

2）以發(fā)芽指數(shù)作為關(guān)鍵因子，可以得知：廚余分離機(jī)固渣的發(fā)芽指數(shù)與其他因子的相關(guān)性強(qiáng)弱為pH＞EC＞全鉀＞全氮＞有機(jī)質(zhì)＞含水率＞全磷；濕式沼渣的發(fā)芽指數(shù)相關(guān)性為全磷＞pH＞EC＞全鉀＞有機(jī)質(zhì)＞含水率＞全氮；干式沼渣的發(fā)芽指數(shù)相關(guān)性為EC＞pH＞全氮＞全磷＞含水率＞有機(jī)質(zhì)＞全鉀。綜合而言，廚余垃圾固態(tài)殘余物的pH和EC與發(fā)芽指數(shù)之間的相關(guān)性較高。

3）廚余分離機(jī)固渣、三相分離固渣、濕式沼渣和干式沼渣建議采用厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵、能源化利用技術(shù)、制備中鏈脂肪酸技術(shù)、熱解氣化處理、人工飼養(yǎng)昆蟲(chóng)處理等方法，或多種技術(shù)相結(jié)合和協(xié)同處理。