北京市垃圾分类后厨余垃圾与分类前生活垃圾性质变化分析_张彤.pdf

第 40 卷第 12 期2022 年 12 月环境工程Environmental EngineeringVol40No12Dec2022收稿日期:20220216基金项目:国家自然科学基金项目(41977317;42177051;52170021)第一作者:张彤(1999)，女，硕士，主要研究方向为固体废物处理处置与资源化利用。zhangtong2345 126com*通信作者:张立秋(1972)，男，教授，主要研究方向为新型污染物去除与控制技术、污染环境生态修复技术、固体废物处理处置与资源化利用。zhangliqiu 163comDOI:10.13205/jhjgc202212004张彤，张立秋，封莉，等 北京市垃圾分类后厨余垃圾与分类前生活垃圾性质变化分析 J 环境工程，2022，40(12):2228北京市垃圾分类后厨余垃圾与分类前生活垃圾性质变化分析张彤1，2张立秋1，2*封莉1，2刘永泽1，2杜子文1，2(1北京林业大学 北京市水体污染源控制技术重点实验室，北京 100083;2北京林业大学 环境科学与工程学院，北京 100083)摘要:2020 年 5 月 1 日起，北京市正式实施了 北京市生活垃圾管理条例。为了解北京市垃圾分类后厨余垃圾与分类前生活垃圾性质变化，对居民区垃圾分类收集点厨余垃圾桶内的垃圾进行了采样分析，并与北京市分类前混合收运的生活垃圾性质进行比对。结果表明，北京实施垃圾分类后，厨余垃圾桶内厨余组分占比逐渐增加，实施 1 年后，厨余组分占比可达 99%;含水率和容重较分类前明显增加，可燃分和热值明显降低，故不适宜采用焚烧处理;pH 和 C/N呈下降趋势，电导率呈小幅度增长趋势，有机质、总氮(以 N 计)、总磷(以 P2O5计)和总钾(以 K2O 计)含量上升，垃圾资源化利用潜力增大。Cd、Pb、Cr、Hg、As、Cu 和 Zn 7 种危害较大的重(类)金属元素中，除 As 外其余的金属元素含量均呈下降趋势;Na、Ca、Mg、Fe、Mn 等金属元素，除 Na 外均呈下降趋势。故垃圾源头分类可以有效控制厨余垃圾中金属含量，使其种子发芽指数升高，减小对植物的生物毒害作用，降低环境风险。该研究结果可为北京市垃圾资源化利用和处理设施规划提供参考和依据。关键词:厨余垃圾;垃圾分类;性质;资源化利用;北京ANALYSIS OF CHANGES IN CHAACTEISTICS OF KITCHEN WASTE AFTE SOTINGAND DOMESTIC WASTE BEFOE SOTING IN BEIJINGZHANG Tong1，2，ZHANG Liqiu1，2*，FENG Li1，2，LIU Yongze1，2，DU Ziwen1，2(1Beijing Key Laboratory for Source Control Technology of Water Pollution，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China;2College of Environmental Science and Engineering，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China)Abstract:On May 1st，2020，Beijing officially implemented the Beijing Municipal Household Waste Management egulationsIn order to understand the changes in the characteristics of kitchen waste after garbage classification and domestic waste beforeclassification in Beijing，the garbage in the kitchen waste garbage bins in the garbage classification collection points ofresidential areas was sampled and analyzed，and then compared with the domestic garbage mix collected and transported inBeijing before classification The results showed that after Beijing implemented garbage classification，the proportions ofkitchen waste components in kitchen waste bins gradually increased After one year of implementation，the proportion ofkitchen waste components reached 99%The moisture content and bulk density of kitchen waste increased significantly，compared with that before classification，and the combustible points and calorific value were significantly reduced，so it wasnot suitable for incineration treatment;pH and C/N showed a downward trend，conductivity showed a tiny growing trend，andthe contents of organic matter，total nitrogen(in terms of nitrogen element)，total phosphorus(in terms of P2O5)and totalpotassium(in terms of K2O)increased，and the potential for waste resource utilization also increased Among the seven kinds第 12 期张彤，等:北京市垃圾分类后厨余垃圾与分类前生活垃圾性质变化分析of heavy(metalloid)metals with greater harm，such as Cd，Pb，Cr，Hg，As，Cu and Zn，except for As，the content of theremaining metal elements showed a downward trend;among the metal elements such as Na，Ca，Mg，Fe，and Mn，the contentof the remaining elements，except Na，showed a downward trend Therefore，the metal content in kitchen waste could beeffectively controlled through the garbage sorting，so that the seed germination index could be increased，the biological toxiceffect on plants reduced，and the environmental risk reduced This study can provide a reference and basis for the planning ofwaste resource utilization and treatment facilities in BeijingKeywords:kitchen waste;garbage sorting;characteristics;resource utilization;Beijing0引言受我国城市居民日常生活饮食习惯的影响，大量厨余剩余物进入生活垃圾，加上以传统的拾荒者为主体的废品回收系统对废纸、废塑料和废玻璃等高经济价值组分的循环利用率较高1，我国生活垃圾中厨余类占比较大，可达 50%以上2-4。厨余垃圾高含水率、高有机质含量的性质5，6，使得我国生活垃圾整体呈现含水率高、易生物降解、热值较低等特点，不仅严重影响垃圾收运设施及处理系统运行效率，还制约了污染控制水平的提高。北京市于 2020 年 5 月正式实施 北京市生活垃圾管理条例7，厨余垃圾源头单独收集成为北京市生活垃圾分类收集的重点工作。实施垃圾分类后，厨余垃圾单独形成一类，较先前混合收运的生活垃圾特性发生显著变化，不仅会影响生活垃圾投放、收集、运输及处理处置设备和方法的改变，还关系到后续处理设施的设计和运行参数的合理选择。由于目前北京垃圾分类尚处于起步阶段，对于分类后厨余垃圾特性的研究还相对较少，缺少各类性质的全面分析。本研究首先对北京市厨余垃圾进行布点采样，检测分析厨余垃圾的理化特性，然后将其与分类前混合收集的生活垃圾特性进行对比，考察垃圾分类后厨余垃圾与分类前生活垃圾性质变化特征及其对后续处理处置过程的潜在影响，为垃圾分类后厨余垃圾处理处置工艺的选择、高效运行和参数优化提供参考数据。1材料与方法1.1样品采集垃圾分类后厨余垃圾样品采集于北京市海淀区5 个居民区垃圾分类收集点的厨余垃圾桶内，每个采样点采集垃圾样品约 50 kg，当场进行容重及组分测定。然后采用四分法将每个点位厨余垃圾样品缩减至约 5 kg，保存于冷藏箱中带回实验室，及时对样品进行分析，每个样品分别测定 3 次并取平均值。采集时间为 2021 年 4 月和 2021 年 10 月。1.2样品测定指标与方法1)物理性质测定。依据相关要求进行测定。将新鲜垃圾样品按物理组成进行手工分拣，主要包括厨余类、纸类、胶塑类、织物类、木竹类、灰土类、砖瓦类、玻璃类、金属类、其他等，记录各成分的质量和比例。容重采用容器法，含水率采用 105 烘干法，灰分、可燃分采用 815 灼烧法，热值采用氧弹量热仪进行测定。2)化学性质测定。pH 采用 CJ/T 991999城市生活垃圾 pH 的测定 玻璃电极法，电导率(EC)采用 LY/T 12511999森林土壤水溶性盐分分析中的电导率法，有机质采用 CJ/T 961999城市生活垃圾 有机质的测定 灼烧法，总碳、总氮参照CJ/T 962013 生活垃圾化学特性通用检测方法 采用元素分析仪法，总磷采用 HJ 7122014固体废物总磷的测定 偏钼酸 铵 分 光 光 度 法，总 钾 参 照CJ/T 2212005 城市污水处理厂污泥检验方法 采用微波高温消解后电感耦合等离子发射光谱法，总汞含量采用 HJ 6802013土壤和沉积物 汞、砷、硒、铋、锑的测定 微波消解/原子荧光法、GB/T 22105.12008 土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法第 1 部分:土壤中总汞的测定 微波消解原子荧光法，Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、As 含量采用 HJ 8032016土壤和沉积物 12 种金属元素的测定 王水提取电感耦合等离子体质谱法、HJ 8322017土壤和沉积物金属元素总量的消解 微波消解法 微波消解电感耦合等离子体质谱法，Ca、Mg、Na、Fe 元素含量采用微波高温消解后电感耦合等离子体发射光谱法8 进行测定。3)生物性质测定。种子发芽指数(GI)采用GB/T 234862009 城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质 中生物毒性法进行测定。1.3数据分析处理方法将厨余垃圾各项指标测定结果分别与文献中北京市分类前生活垃圾的数据进行对比。分类前生活3