學校食堂承包餐廚垃圾組分及生化指標分析（xī）

 隨著城市化進程加快，“垃圾圍城”現（xiàn）象日益加劇.如何解決城市生活垃圾問題已經（jīng）成為困擾城（chéng）市（shì）經（jīng）濟可持續發展的難題之一.在城市生活垃圾中，餐廚垃圾高達40%~50%，而且所占比例逐年升高（gāo）[2].目前餐廚垃圾的處理方式主（zhǔ）要有填埋、焚（fén）燒、用作（zuò）飼料和生物降解.直接進行填埋，除了會占用大量土地資源，還會產生滲濾液、惡臭等，造成二次汙染[3].歐盟已經出台法令禁（jìn）止生垃圾直接填埋處置.由於廚餘垃圾濕基熱值僅約為2100 kJ/kg，采用焚燒法處理餐廚垃圾時需添加燃料，發電效能較低，如果焚燒不充分，還會產（chǎn）生二噁（wù）英等有害氣體，汙染環境[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（shí）物鏈後，不但容易引起畜禽感染疾病，還可能會造（zào）成某些（xiē）疾病在人群中的傳播[5].因此，目前北京等（děng）多個城市已經通（tōng）過立法（fǎ），禁止餐廚垃圾（jī）直接用作飼料.生物降解法利用菌種處理餐廚垃圾，可將（jiāng）餐（cān）廚垃圾中富含的有機物分解成水、二氧化碳和有機質，消化率高達90%，不（bú）但可以使垃圾減量（liàng），而且分解後的少量殘渣是高效的（de）有（yǒu）機生物肥料，被認為是一種較為理想的處理方式.

    重（chóng）慶（qìng）食堂承包學校（xiào）食堂供餐量大，產生（shēng）的餐廚垃圾量大（dà）、集中，不易摻（chān）雜雜物.如果（guǒ）能夠“就地取材”，建立小型餐（cān）廚垃圾處理（lǐ）站，利（lì）用生物降解方式將其變為有機肥，用於校園綠化施肥，無疑（yí）將是學（xué）校餐廚垃圾無害化（huà）、減（jiǎn）量（liàng）化和資（zī）源（yuán）化的一種較理想的處（chù）理方式.由於生活水平、飲食習慣的不同，不同地區（qū）餐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.其物理和生物化學特性也會隨著（zhe）組成成分的不同而（ér）發生變化.探索學校餐廚垃圾的組分及生化特性，是餐廚垃圾的生物降解處理的前提.本文（wén）選取深圳某高校食堂的餐廚垃圾，對餐廚（chú）垃圾的組（zǔ）分、生化特性、熱力特性等進行分析和檢測，以（yǐ）及為（wéi）深圳學校餐廚垃圾的處理方（fāng）式、設備設計及工藝等提供依據.

    1　實驗部分

    1.1　材料與試劑

    餐廚垃圾由（yóu）深圳某高校的3個食堂提供，采樣分（fèn）別標記為第1、第2、第（dì）3采樣點.采樣時，需將潲水桶（tǒng）內的餐廚（chú）垃圾充分攪拌，混合（hé）均勻後，再用勺子直接采（cǎi）取1 kg左右的餐廚垃（lā）圾作為樣本[6].每個采樣點每日平行（háng）采樣（yàng）5份（fèn），連續采樣一（yī）周（5天）.

    試劑：乙酸鋅、亞鐵氰化（huà）鉀（jiǎ）、甲基紅、鹽酸、氫氧化鈉、堿性（xìng）酒石酸銅甲液、堿（jiǎn）性酒石酸銅乙液、石油醚、乙醚、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、鉻酸（suān）鉀、硝酸銀、重鉻酸（suān）鉀、硫酸亞鐵銨（ǎn）、濃硫酸、試亞鐵靈指示液等.

    1.2　儀器設備

    DS-1高速組織搗碎機，成都華衡儀器有限公司；DHG-9123A型電熱恒溫鼓風幹燥箱（xiāng），上海精宏實驗設備有限公司；SXL-108型程控箱式電爐，上海（hǎi）精宏實驗設備有限公司；K-360凱（kǎi）氏定氮儀，瑞士BUCHI有限公司；809Titrando電位滴定儀，瑞士萬通（tōng）中國有限公司；pH-3C 數字酸度計，上海儀電科學儀器股份有限公司.

    1.3　樣品（pǐn）處理（lǐ）

    為了保證采（cǎi）集到的餐廚垃圾（jī）樣本組成均勻.本文（wén）采用DS-1高速組織搗碎機先對樣本進行破碎、攪拌約30 min，然後根據各檢測項目（mù）所需的數量，進行縮分和取樣.

    2　結（jié）果與討論

    2.1　餐廚垃圾的組分分析

    餐廚垃圾的組分分析采（cǎi）用手工分（fèn）類的方法進行，即直接用鑷子將（jiāng）樣本（běn）中的蔬菜（cài）、肉類、穀物（米（mǐ）飯、麵食）從樣品中分揀出來，再用電（diàn）子天平對各組分的質（zhì）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（fèn）之間的（de）比例[6]，結果見（jiàn）表1.

    從表1 以看出，穀物占（zhàn）餐廚垃圾的比例最高，平均值達到（dào）了51.05%，而（ér）一（yī）般城市餐廚垃圾穀物含量在20%左右.這主要是因為學校食堂按（àn）“2兩”、“4兩”規格（gé）打飯，往往（wǎng）造成打多了，吃不完，隻能倒掉.學校餐廚垃圾（jī）各組分之（zhī）間（jiān），蔬菜∶肉/魚∶穀物∶其他的比例大約為3:1:5:1.

    2.2　生化特性的檢測

    2.2.1　主要營養（yǎng）成分含量

    餐廚（chú）垃圾的（de）營養成分主要是（shì）指其中的糖類、脂（zhī）肪、蛋白質等大分子物質，這些大分子物質的含量，直（zhí）接影響到餐（cān）廚垃圾的處理方式.本（běn）文采用返滴定法[7]測定餐廚垃（lā）圾中的糖類、酸水解法[8]測定脂肪，凱氏定氮法[9]測定蛋白質、電（diàn）位滴定（dìng）法[10]測定鹽分，結果（guǒ）見表2.

    由表2可見，餐廚垃圾（jī）中總糖、脂肪、蛋白質的總（zǒng）和占到餐廚垃圾的20%以上，說明餐廚垃圾（jī）具有非常豐富的（de）營（yíng）養成分，有利於生物降解利用.城（chéng）市（shì）餐廚垃圾鹽分含量一般在0.2%~1.0%[11]，本實驗測得鹽分為0.84%，餐廚垃圾中的鹽（yán）分，不利於餐廚垃圾經生物降解後（hòu）產生的有機肥（féi）的利用，因（yīn）為鹽分會（huì）使土壤板結.

    2.2.2　熱力特性的檢測

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

    通常認為，城市生活垃圾可焚燒性的界限值為含水量≤50%、灰分≤60%、可（kě）燃成分（總碳為主要的可燃成分）≥25%[11].表3結果顯示，學校餐廚垃圾的（de）平均灰分（fèn）和（hé）總碳分別為7.77%和39.19%，滿足焚燒性處理的要求.但學校餐廚垃圾有極高的含水量，含水量達到（dào）70.90%，水在加熱時（shí）會變成水蒸氣，帶走大量熱（rè）量，降（jiàng）低（dī）垃（lā）圾熱值（zhí）.因此，如果不進（jìn）行“液固分離”，僅從（cóng）熱值考慮，學校餐廚垃圾不適（shì）合焚（fén）燒處理