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)計院有限公司,上?!?00232)
·固廢處理·
上海市有機垃圾原料特性研究*
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)計院有限公司,上海200232)
對上海市3座有機垃圾處理設(shè)施(廚余果皮、果蔬垃圾、餐飲垃圾)分選后的原料進行了3~5個月的跟蹤測試,分析了廚余果皮、果蔬垃圾、餐飲垃圾的含水率、pH、有機質(zhì)、生物降解度、元素(C、H、N、S)、總養(yǎng)分、氯化物、動植物油、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,并以此對處理工藝的設(shè)計提出了建議。
有機垃圾;濕垃圾;餐廚垃圾;垃圾特性
1.1研究對象
選取了上海市3座有機垃圾處理設(shè)施入廠后經(jīng)過分選的原料(分別為餐飲垃圾、果蔬垃圾、摻雜了部分菜場果蔬垃圾的廚余垃圾)作為研究對象。
1.2取樣及檢測方案
2.1各項指標(biāo)均值范圍
根據(jù)本次測試結(jié)果,3類垃圾各項檢測指標(biāo)的整體范圍如表1所示。
表1 3類垃圾的特性比較
2.2各項指標(biāo)變化趨勢
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%),但測試期間總體均呈現(xiàn)略微上升的趨勢,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
總體而言,有機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檢測數(shù)據(jù)不全,無法判斷pH是否有隨季節(jié)變化的趨勢。
激光雷達作為一種新興的探測手段在大氣環(huán)境監(jiān)測方面得到了廣泛的應(yīng)用,但由于其技術(shù)實現(xiàn)難度高,在實際應(yīng)用中仍然存在一些缺點。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),會使激光光束發(fā)生抖動、畸變,直接影響激光雷達的測量精度,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,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),直接影響探測效率等。
圖2 3類垃圾pH變化趨勢
2.2.3有機質(zhì)
有機垃圾入料中有機物含量豐富,一般在70%~90%,平均在80%左右(圖3)。3類垃圾的有機物平均含量相差不大,均具有10%~20%的波動性。測
圖3 3類垃圾有機質(zhì)變化趨勢
2.2.4生物降解度
有機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,一般是菜場果蔬垃圾>居民廚余垃圾>餐飲垃圾。測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。
圖4 3類垃圾生物降解度變化趨勢
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%。測試期間隨季節(jié)變化的趨勢不明顯。
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
圖8 3類垃圾S含量變化趨勢
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,測試期間隨季節(jié)變化的趨勢不明顯。
圖9 3類垃圾總養(yǎng)分變化趨勢
2.2.7氯化物
總體說來,氯化物含量餐廚垃圾>菜場果皮>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。測試期間餐飲垃圾呈現(xiàn)出下降的趨勢。
圖10 3類垃圾氯化物變化趨勢
2.2.8動植物油
餐廚垃圾動植物含量>廚余果皮>菜場果皮(圖11)。餐廚垃圾動植物油脂一般在45000~75000mg/kg,廚余果皮一般在15 000~30 000 mg/kg,菜場果皮一般在0~5 000 mg/kg。測試期間動植物油隨季節(jié)變化的趨勢不明顯。
圖11 3類垃圾動植物油變化趨勢
2.2.9重金屬
測試期間鉻、鎘、鎳、砷、鋅、銅等重金屬含量隨季節(jié)變化的趨勢不明顯,但鉛、汞的含量就測試數(shù)據(jù)來看呈現(xiàn)出下降的趨勢(圖12~19)。
圖12 3類垃圾As含量變化趨勢
圖13 3類垃圾Hg含量變化趨勢
圖14 3類垃圾Pb含量變化趨勢
圖15 3類垃圾Cd含量變化趨勢
圖16 3類垃圾Cr含量變化趨勢
圖17 3類垃圾Cu含量變化趨勢
圖18 3類垃圾Ni含量變化趨勢
月份圖19 3類垃圾Zn含量變化趨勢
1)3類垃圾含水率都很高,處理時若以生產(chǎn)有機肥料(含水率要求≤30%)或綠化用有機基質(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。
2)餐飲垃圾pH略低,氯化物、動植物油含量偏高,汞含量有時偏高,初步判斷不適合用于生產(chǎn)有機肥料或綠化用有機基質(zhì)。采用厭氧產(chǎn)沼等處理工藝時,應(yīng)當(dāng)注意除油環(huán)節(jié)的設(shè)計。
3)果蔬垃圾中總養(yǎng)分含量最高、動植物油含量最低,較適合用于生產(chǎn)有機肥料或綠化用有機基質(zhì)。
4)廚余垃圾含水率偏高,預(yù)計脫水難度較大。總養(yǎng)分含量相對較低,動植物油含量較高,若用于生產(chǎn)有機肥料,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)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2013.
[2] 上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院.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
國家科技支撐計劃課題(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。