學（xué）校食堂承包餐廚垃圾組分及生化指標分析

 隨著城市化進程加（jiā）快，“垃圾圍城”現象日益加劇.如何解決城市生活（huó）垃（lā）圾問題已經成為困擾城市（shì）經濟可持續發展的（de）難題之一.在城市生活垃圾中，餐（cān）廚垃圾高達40%~50%，而且所占比例逐年升高[2].目前餐廚垃圾的處理方式（shì）主（zhǔ）要有填埋（mái）、焚燒（shāo）、用作飼料和生物（wù）降解.直接進行填埋，除了會占用大量土地（dì）資源，還會產生滲濾液（yè）、惡臭等（děng），造成二次汙染[3].歐盟已經出台（tái）法令禁止生垃圾直（zhí）接填埋處置.由於廚餘垃圾濕基熱值僅約（yuē）為2100 kJ/kg，采用（yòng）焚燒法處理餐廚垃圾時需添加燃料，發電效能較（jiào）低，如果焚燒不充分，還會產生二噁英等有害氣（qì）體，汙染（rǎn）環境（jìng）[4].餐廚垃圾營養豐富，但未經消毒處理的餐廚垃圾重新進入食物鏈後，不但容易引起畜禽感染（rǎn）疾病，還可能會（huì）造成（chéng）某些疾（jí）病在人群中的傳播[5].因此，目前北（běi）京等多個城市已經通過（guò）立（lì）法，禁（jìn）止餐廚垃圾直接用作飼料.生物降解法利用菌種（zhǒng）處（chù）理餐廚垃圾，可將餐廚垃圾中富含的有機（jī）物分解（jiě）成水、二氧化碳和有機質，消化率高（gāo）達90%，不但可以使（shǐ）垃圾減量，而且分（fèn）解（jiě）後的少量殘渣是高效的有機（jī）生物肥料（liào），被認為是一種較為理（lǐ）想（xiǎng）的處理方式.

    重慶食堂承（chéng）包學校食堂（táng）供餐量大，產生的餐廚垃圾（jī）量大、集（jí）中，不易摻雜雜物（wù）.如果（guǒ）能夠“就地取材”，建立小型餐廚垃圾處理站，利用生物（wù）降解方式將其變為有機肥，用於校（xiào）園綠化施肥，無疑將是學校餐廚垃圾（jī）無害化（huà）、減量化和（hé）資源化的一種較理想的（de）處理方式.由於（yú）生活水平、飲食習慣的不同，不（bú）同地區餐（cān）廚垃圾的組成成分會不同.另外，即使同一地區，學校食堂的餐廚垃圾與家庭餐廚垃圾組成成分也會不同（tóng）.其物理和生物化（huà）學特性也會隨著組成成分（fèn）的不同而發生變化.探索學校餐廚垃圾的組分及生化特（tè）性，是餐廚垃圾的生物降解處理的前提.本（běn）文選取深圳某高校食堂的餐廚垃圾，對餐廚垃圾的組分、生化特性、熱力特性等（děng）進行分析和檢測（cè），以及為深圳學校（xiào）餐廚垃圾的處（chù）理方（fāng）式、設備設計及工藝等提供依據.

    1　實驗部（bù）分

    1.1　材料與試劑

    餐廚（chú）垃圾由（yóu）深圳某高校的3個（gè）食堂提供，采樣分別標記為第1、第2、第3采樣點.采樣時，需將（jiāng）潲水桶（tǒng）內的餐廚垃圾充分攪拌，混合均勻後，再用勺子直接采取（qǔ）1 kg左右的（de）餐廚垃圾作（zuò）為樣（yàng）本[6].每個采樣點（diǎn）每日平行采樣5份，連續（xù）采樣一周（5天）.

    試劑：乙酸鋅（xīn）、亞鐵氰（qíng）化鉀、甲基紅、鹽酸、氫氧化鈉、堿性酒石酸銅（tóng）甲液、堿性酒石酸銅乙液、石（shí）油醚、乙醚、硫（liú）酸銅、硫酸鉀、硼酸、鉻酸鉀、硝酸銀、重鉻酸鉀、硫酸亞（yà）鐵銨、濃硫酸、試亞鐵靈指示液等.

    1.2　儀器設備

    DS-1高（gāo）速組織搗碎機，成都華衡儀（yí）器有限公司；DHG-9123A型電熱恒溫（wēn）鼓風幹燥箱，上海精宏實驗（yàn）設（shè）備有限公司；SXL-108型程控箱式電爐，上海精宏（hóng）實驗設備有限公司；K-360凱氏定氮儀，瑞士BUCHI有限公司；809Titrando電位滴定儀，瑞士萬通中國有限公司；pH-3C 數字酸度計，上（shàng）海（hǎi）儀電（diàn）科學（xué）儀器股份有限公司.

    1.3　樣品處理（lǐ）

    為（wéi）了保證采集（jí）到的餐廚垃圾樣本組成均勻.本文采用DS-1高速組織搗碎機先對樣本進（jìn）行（háng）破碎、攪拌約30 min，然後根（gēn）據各檢測項目所（suǒ）需（xū）的數量，進（jìn）行縮分和取樣.

    2　結果（guǒ）與討論（lùn）

    2.1　餐廚垃圾的組分分析

    餐廚垃圾的組分分析采用手工分類的（de）方法進行，即直接用鑷子將樣本中的（de）蔬菜、肉類、穀物（米飯、麵食）從樣品中分揀出來，再用電子天平對各組分的質量進行稱量，通過計算即可得到各組分占樣本總質量的百分比，以及各組分之間（jiān）的比例[6]，結果見表1.

    從表1 以看出，穀物占（zhàn）餐廚（chú）垃圾的比例最高，平均值達到了51.05%，而一般城市（shì）餐廚垃（lā）圾穀物含量在20%左右.這主要是因為學校食堂（táng）按“2兩”、“4兩”規格打飯，往往造成打多了，吃不完，隻（zhī）能倒掉.學校餐廚（chú）垃圾（jī）各組分之間，蔬（shū）菜∶肉/魚∶穀物∶其他的比例大約（yuē）為3:1:5:1.

    2.2　生化特性的檢測

    2.2.1　主要營養成分含量

    餐廚垃圾的營養成（chéng）分主要是指其中的糖類、脂肪（fáng）、蛋（dàn）白質等大分子物質（zhì），這些大分子物質的含量，直接影（yǐng）響到餐（cān）廚垃圾的（de）處理方式.本文采用返滴（dī）定法[7]測（cè）定餐廚垃圾中的糖類、酸（suān）水解法[8]測定脂肪，凱氏定（dìng）氮法[9]測定蛋白質、電位滴定法（fǎ）[10]測定鹽分，結果見表2.

    由（yóu）表2可見，餐（cān）廚垃圾中總糖、脂肪、蛋（dàn）白質的總和占到餐廚垃圾（jī）的20%以上，說明餐廚垃圾具有非常豐富（fù）的營養成分，有利於生物降解利用.城市餐廚垃圾鹽（yán）分含量一般（bān）在0.2%~1.0%[11]，本實驗測（cè）得鹽分為0.84%，餐（cān）廚（chú）垃圾中的鹽分，不（bú）利於餐廚垃圾經生物降解後產生的有機肥的利用，因為鹽（yán）分會使土壤板結.

    2.2.2　熱力特性的檢測

    餐廚垃圾的總碳、灰分、水分可以用來判（pàn）斷餐（cān）廚（chú）垃圾是（shì）否適合直接焚燒處理（lǐ）.本文采用文獻[12-14]的方法分（fèn）別對總碳、灰分和水分進行了測定，測定結果見表3.

    通常認為，城市生活垃圾（jī）可焚（fén）燒性（xìng）的界限（xiàn）值為含水量≤50%、灰（huī）分≤60%、可燃成分（總碳為主要（yào）的可燃成分）≥25%[11].表3結果顯示，學校（xiào）餐廚垃圾的（de）平均灰分和總（zǒng）碳分別為7.77%和39.19%，滿足焚燒（shāo）性處理的要求.但學校餐廚垃圾有極高的含水量（liàng），含水量達到（dào）70.90%，水在（zài）加熱（rè）時會變（biàn）成水蒸氣，帶（dài）走大量熱量，降低垃圾熱值.因此，如果不進行“液固分離”，僅從熱值考慮，學校餐廚垃圾不適合焚（fén）燒處理