城市环境研究所崔胜辉研究员团队在餐厨垃圾处理产物资源化利用研究方面取得进展

  • 图/文 崔胜辉研究员团队 (中国科学院城市环境研究所)
  • 创建于 2022-12-06
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  随着社会经济快速发展、人口持续增长和城市化程度不断提升,城市餐厨垃圾产生量日益增加,不断增长的资源环境压力相伴而来,垃圾处置和资源短缺一起成为人类可持续发展面临的两个巨大挑战。城市垃圾的产生及其管理不足已然成为公共卫生、环境科学领域的重大问题,这些问题在发展中国家更为突出。中国作为拥有约14亿人口的大型发展中国家,餐厨垃圾日产生量巨大,且保持10%的年增长趋势。随着城市生活垃圾分类的严格实施,越来越多的餐厨垃圾被单独分离出来,中国迫切需要无害化、可持续和大规模的处理技术来处理和管理餐厨垃圾。餐厨垃圾兼具“资源”与“污染”双重属性,其资源化利用不仅有利于废弃物减排,减少温室气体排放、占用土地等环境问题,而且能实现资源与能源的回收利用,有利于食物安全及改善人类健康,促进人与自然的可持续发展。 

  中国科学院城市环境研究所城市城市生态过程与调控研究组(崔胜辉团队)聚焦于餐厨垃圾好氧堆肥和厌氧发酵2种处理方式的3种处理产物——微生物好氧分解堆肥、厌氧沼渣好氧堆肥和厌氧沼渣生物炭,探讨其作为有机肥或土壤改良剂的可行性。研究主要包括四方面的工作:(1)通过文献荟萃分析,将餐厨垃圾处理产物的营养成分与国内市场上主要的传统有机肥进行比较;(2)以3种餐厨垃圾处理产物中氮替代30%的化肥氮开展田间施肥应用试验,并与厦门农民常用的2种传统施肥方式(纯化肥、化肥与鸡粪配施)进行对照,研究对作物产量的影响;(3)以厦门市为案例,分析评估餐厨垃圾处理产物的养分(N、P、K)回收效率与化肥替代潜力;(4)调查厦门市农户对餐厨垃圾处理产物作有机肥的的认知与态度。结果表明,餐厨垃圾好氧堆肥和厌氧沼渣作有机肥替代化肥可取得与传统鸡粪相媲美的增产效果,沼渣生物炭增产不明显,但可作土壤改良剂用。在现有约三分之一的餐饮企业日餐厨垃圾产生量进行收运和厌氧发酵处理条件下,可生产2227吨/年的餐厨垃圾沼渣肥,能替代5.6%的纯化肥使用量;理想情况下若将所有餐馆产生的餐厨垃圾收运和厌氧发酵,则化肥替代率将提高到17.5%。大部分农户对餐厨垃圾处理产物作有机肥持赞同态度,愿意使用或尝试使用,但农户普遍缺乏对餐厨垃圾类肥料的相关知识。未来需要通过制定配套法规、加大宣传力度、保障肥料产品质量、提高性价比等措施以提高农户对餐厨垃圾类肥料的认识和接受度。 

  相关研究结果以Closing the food waste loop: Analysis of the agronomic performance and potential of food waste disposal products为题发表在Journal of Cleaner Production期刊上。博士生方雪娟为论文第一作者,崔胜辉研究员、高兵副研究员为通讯作者。该研究获得国家重点研发计划政府间国际科技创新合作项目(2019YFE0194000)、国家自然科学基金项目(42077013、71704171)与福建省中科院STS计划配套项目(2021T3005)的共同资助。

图1. 餐厨垃圾不同处理产物产量与养分回收效率 

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责任编辑:张文静