厭氧發(fā)酵生物技術(shù)處理果蔬廢棄物的研究

1、1厭氧發(fā)酵生物技術(shù)處理果蔬廢棄物分析及展望——基于對(duì)北京新發(fā)地批發(fā)市場(chǎng)的調(diào)查劉松毅12李偉12李文進(jìn)123蘇鑫12劉旭明12（1.國(guó)家蛋品工程技術(shù)研究中心北京102115；2.北京德青源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司北京1000813.北京化工大學(xué)北京100029）摘要：新發(fā)地作為北京市交易規(guī)模最大的農(nóng)產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)批發(fā)市場(chǎng)，其產(chǎn)生的垃圾（主要為果蔬垃圾）日益增加，已經(jīng)嚴(yán)重影響附近居民的生活。通過(guò)對(duì)新發(fā)地市場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，分析該地垃圾（主要為果蔬垃圾）的產(chǎn)

2、生數(shù)量、成分和目前的處理方式，充分驗(yàn)證處理新發(fā)地垃圾的急迫性和重要性，以及厭氧發(fā)酵處理的可行性和優(yōu)越性；此外，對(duì)新發(fā)地垃圾進(jìn)行批式厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣實(shí)驗(yàn)，在添加底物為3gVSL，污泥負(fù)荷(FM)為0.5下，經(jīng)過(guò)35d的發(fā)酵反應(yīng)，累計(jì)產(chǎn)氣量達(dá)701mLgVS，VS去除率為80%，實(shí)驗(yàn)表明新發(fā)地垃圾產(chǎn)氣潛力大，為實(shí)際解決新發(fā)地垃圾問(wèn)題提供了理論保障。關(guān)鍵詞：新發(fā)地；果蔬垃圾；厭氧發(fā)酵AnaerobicDigestionofFruitVegetab

3、leWastesItsFutureProspect——BasedontheinvestigationofBeijingXinfadiwholesalemarketLiuSongyi12LiWei12LiWenjin123SuXin12LiuXuming12（1.ChineseNationalEggEngineeringResearchCenterBeijing1021152.BeijingDQYAgricultureTechnology

4、CO.LtdBeijing1000813.BeijingUniversityofChemicalTechnologyBeijing100029）Abstract:FruitvegetablewasteatXinfadithatisthelargestagriculturalproductswholesalemarketsinBeijingisincreasingwhichhasseriouslyaffectedthelivesofnea

5、rbyresidents.Indertofullyverifytheurgencysignificanceofdisposalofthewasteaswellasthefeasibilitysuperiityofanaerobicdigestiontheindexesofthelocalgarbage(mainlyfruitvegetablewaste)isanalyzedinvestigatedincludinggenerationi

6、ngredientsacteristicsthecurrentapproachthroughthefieldsurveys.studyontheanaerobicbatchdigestionofthewasteshowsthataccumulatedgasproductioncapacitywas701mLgVSremovalefficiencywas80%attheganicloadingof3gLthesludgeload(FM)o

7、f0.5after35dreaction.TheexperimentdemonstratesthatgaspotentialproductionofthefruitvegetablewasteatXinfadiiswellprovidesatheeticalsupptfXinfaditoactuallysolvetheproblemsofwaste.Keywds:Xinfadifruitvegetablewasteanaerobicdi

8、gestion北京新發(fā)地批發(fā)市場(chǎng)于1988年建成，位于北京市南四環(huán)馬家樓橋南1.2km處，京開(kāi)高速公路新發(fā)地北橋西側(cè)。經(jīng)過(guò)了24年的建設(shè)與發(fā)展，新發(fā)地市場(chǎng)已經(jīng)成為北京市交易規(guī)模最大的農(nóng)產(chǎn)品收稿日期：20130809基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2011BAD15B01）；北京市科技計(jì)劃課題（Z111105076111001）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAC25B06）作者簡(jiǎn)介：劉松毅（1990—），男，江西定南人，本科，研究方向

9、為微生物厭氧發(fā)酵。Email:liusongyi@.cn；通信作者李文進(jìn)（1984—），男，河北平山人，博士，研究方向?yàn)樯镔|(zhì)能源工程，Email:li.wj@3表1垃圾的主要成分Table1themaincomponentofwaste成分質(zhì)量（kg）比例（%）果蔬垃圾蔥、桔子、西瓜、圓白菜、木瓜、蔥、甘藍(lán)、蘋(píng)果、香瓜、菜葉、梨、桃、哈密瓜等18.80192.80包裝紙1.1375.61塑料0.1920.95其他雜質(zhì)（線(xiàn)手套、一次性筷

10、子、泡沫、煙頭、石子、木板等）0.1300.64其他垃圾小計(jì)1.4597.20總計(jì)20.260100.00表2果蔬垃圾的物化特性Table2physicalchemicalacteristicsoffruitwaste指標(biāo)名稱(chēng)物料名稱(chēng)MCTSVSFSVSTSpH果蔬垃圾81.71%18.29%14.07%4.22%76.93%4.46注：1.TS的測(cè)定方法為105℃下，恒溫24h；2.VS的測(cè)定方法為550℃下，恒溫3h1.3.3垃圾目

11、前的收運(yùn)與處理新發(fā)地批發(fā)市場(chǎng)的垃圾每天于早上4:00—10:00以及傍晚15:00—20:00，由北京新發(fā)地綠色有機(jī)垃圾處理廠(chǎng)的衛(wèi)生隊(duì)集中運(yùn)到垃圾處理廠(chǎng)，所用車(chē)輛為載重5t的翻斗車(chē)；每天早上4:00—9:30，由豐臺(tái)區(qū)環(huán)衛(wèi)局所派車(chē)輛將垃圾處理廠(chǎng)的垃圾運(yùn)往盧溝橋大堤填埋場(chǎng)填埋，所用車(chē)輛為環(huán)衛(wèi)壓縮車(chē)，載重8t。北京新發(fā)地綠色有機(jī)垃圾處理廠(chǎng)的垃圾存量規(guī)模為250t，以前將垃圾進(jìn)行高溫堆肥發(fā)酵，后停產(chǎn)，全部垃圾進(jìn)行填埋處理。1.3.4目前新發(fā)地

12、垃圾處理所面臨問(wèn)題新發(fā)地市場(chǎng)垃圾現(xiàn)在全部填埋，不能得到有效的資源化利用。之前的堆肥處理也取消，原因在于：早年的設(shè)備比較落后，自動(dòng)化程度太低，人工分選雜質(zhì)和堆肥有機(jī)垃圾，導(dǎo)致垃圾利用率極低，分選后用于堆肥的垃圾不足20%；硬質(zhì)的果蔬垃圾（如甘蔗、秸稈、枝葉等）無(wú)法粉碎利用；三，由于垃圾臭味重，而且大部分的工作都是人工進(jìn)行，導(dǎo)致工人長(zhǎng)期工作在惡臭中，無(wú)人愿意工作；四，垃圾成分復(fù)雜，用于堆肥后，有毒有害物質(zhì)對(duì)土地和植物造成巨大影響?，F(xiàn)在使用填

13、埋的方法處理新發(fā)地市場(chǎng)垃圾，雖然衛(wèi)生填埋具有投資少、易操作等特點(diǎn)，但其占用大量土地，而且蔬菜廢物含水率高，在填埋過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量滲濾液，處理困難，同時(shí)在填埋過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生填埋氣，其甲烷含量可達(dá)50％70％，如處理不當(dāng)，容易引起爆炸危險(xiǎn)[5]。歐盟、日本和美國(guó)等國(guó)家的有關(guān)政策，都提出了進(jìn)一步限制進(jìn)入填埋場(chǎng)垃圾有機(jī)物含量的規(guī)定[6]。1.4調(diào)研結(jié)果分析從新發(fā)地市場(chǎng)垃圾的來(lái)源和產(chǎn)量來(lái)看，新發(fā)地市場(chǎng)垃圾產(chǎn)量大，且較為集中，就地處理將會(huì)是降低處理成