论坛回顾 | 任连海：餐厨废液生产液态菌肥技术及产业化研究
论坛上，任连海教授首先回顾了近年来我国餐厨垃圾取得成绩以及行业存在的问题，然后针对厌氧产沼产生的高浓度有机废液，结合自身的实践成果，详细介绍了废液生产液态菌肥技术及产业化研究。
来源：《CE碳科技》 整理：程彩云
“干湿分离之后，分出来的高含水厨余垃圾和餐厨垃圾，这些垃圾在整个环卫系统中，不管是废水废液的问题还是恶臭气味的问题，都是令人头疼的难题。”在8月6日厦门举办的《面向2035环卫高质量发展论坛》上，北京工商大学/中环协有机固废专委会任连海教授表示，如果我们能够将这些湿垃圾处理好，尤其是废液沼液妥善处理处置，我想对环境的风险和影响就能消除一大部分。会上，任连海教授首先回顾了近年来我国餐厨垃圾取得成绩以及行业存在的问题，然后针对厌氧产沼产生的高浓度有机废液，结合自身的实践成果，详细介绍了废液生产液态菌肥技术及产业化研究。任连海教授发言
“十二五”期间，国家发改委、住建部等多部委共同开展5批共100个餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市项目。“十三五”期间，《全国城镇生活垃圾无害化设施规划》提出全国新增餐厨垃圾处理能力3.44万吨/日，基本建立餐厨垃圾回收和再生利用体系。“十四五”期间，《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》提到，要有序开展厨余垃圾处理设施建设，科学选择处理技术路线、有序推进厨余垃圾处理设施建设和积极探索多元化可持续运营模式。从“十二五”拨付20多亿元在100座城市开展试点，到 “十四五”有序推进厨余垃圾处理设施，近年来国家对餐厨垃圾的支持力度还是有目共睹，餐厨垃圾产生量也在“水涨船高”。数据统计，截止到目前，全国每天大约产生餐厨垃圾约25万吨，而“十二五”末这个数字10万吨/日， “十三五”末约20万吨/日。虽然近两年受疫情的影响，这个数量受到一定影响，但是餐厨垃圾产生量还是很大。截止2020年上半年，全国在建、已建处理设施共计406座，总处理能力约为15.3万吨/日，总投资超过1236.88亿元。“总体来说，国家已经做了很多工作，兴建了一些处理处置设施，取得一定成绩，但是也存在一些问题，从源头管理到中端收集运输，再到末端处理处置，都有需要改进和提高的地方。” 任连海教授指出。他继续补充，首先源头上分类效果不理想、仍有一些“无证无照”小作坊餐饮单位游离监管之外，导致一些高品质的餐厨垃圾流入民间物流路径，泔水喂猪或加工成地沟油重回餐桌；其次处理设施能力还存在一定缺口，能力不足，已建的处理设施资源化水平不高，附属产品价值低、销路不畅，其中最关键是“三废”废水、废气、废渣的排放水平低，由此引发的恶臭气味环保投诉事件层出不穷，处理成本较高，企业盈利能力也不强（见图1）。目前餐厨垃圾资源化处理工艺：除杂预处理—三相分离—主工艺（厌氧、好氧、腐生生物处理）。以目前厌氧产沼主流工艺为例，先是将餐厨垃进行初分选、精分选、除杂、除砂、沥水等预处理后，进入油水固三相分离处理环节，提取的生物质油可以作为燃料，油的价格相对较高，最高的时候达到上万元每吨；而提油后的有机浆液进行厌氧发酵产沼气，产沼的过程中会产生大量的沼液。这些沼液浓度很高，COD最高可达100000mg/L以上，属于高浓度有机废水废液，如果排入水体，会造成严重的富营养化问题，而且处理达标排放成本很高。基于此，任连海教授认为，可以将沼液中有机碳和有机氮作为养分基质，接种固氮菌、解磷菌、解钾菌等土壤有益菌，控制温度、水分、养分，扩培至2×108个活菌数/mL，在达到《农用微生物菌剂》（GB 20287）标准同时，不仅可以消除废水排放，而且还能实现废液的高度资源化利用。从这个角度看，废液处理从花钱变成有一定的收益、能够资源化利用产物，这是理念上的创新，这也是液态菌肥技术研究价值所在。但是需要指出，由于目前液态菌肥的肥效、对微生物促生的效果和功能相关文献研究比较少，为了搞清楚这些菌肥对土壤环境、土壤肥力以及植物生长的影响，任连海教授带领团队开展三方面研究：首先，对制备工艺进行优化，培养制备复合菌肥。先对厨余垃圾进行脱水、固液分离、破碎，添加稻壳辅料，筛出土壤有益菌，并对筛出的PGPR（根际促生菌）促生功能进行鉴定，结合菌种拮抗实验结果构建多功能菌群，并对制备工艺进行优化，使其复合菌肥生长的更好。为了筛选出更合适的菌种，先对北京农田土壤中分离得到 7 株促生功能菌（N4、N7、S2、P3、S1、S3、K9），对其进行菌种鉴定及保藏。再结合各菌株间的拮抗作用，最终选用S1、S2、N7和P3构建复合菌群。其次，探究有机复合菌肥对土壤环境影响。对土壤中施加不同剂量浓度的堆肥与复合菌肥，考察其对土壤电导率（EC）、pH、含盐量及微生物活动情况影响，由此进一步研究有机复合菌肥对土壤环境影响，确定复合菌肥最佳应用场所。经试验发现，复合菌肥不仅有效提升速效氮及速效磷含量，提升土壤肥力速效磷以及速效氮，而且施用复合菌肥能有效提升土壤酶活，改善土壤营养循环、促进微生物活性（见图2）。最后，开展有机复合菌肥对土壤肥力及植物生长影响研究。以番茄幼苗为研究对象，分别采用堆肥、菌肥及联合施用处理，考察有机复合菌肥对土壤肥力、植物营养状况、生长指标及微生物群落影响。经过研究发现，施加有机菌肥不仅有效提升番茄幼苗氮磷钾元素水平，而且白菜幼苗施加有机菌肥之后，幼苗的叶长、叶宽以及鲜种、干种、株高和茎粗都发生了明显的提高（见图3）。为了进一步验证成果，在山东济南，任连海教授分别对小麦、水稻试验田进行试验，结果表明土壤总磷、有效磷含量随液态菌肥施加量增加呈现出稳步上升趋势；土壤中速效氮、总氮含量随液态菌肥施加量的增加也呈稳步上升趋势。在南京蔬菜花卉科研所试验田，任连海研究团队又对大棚里辣椒、西红柿进行了研究，发现使用了液态菌肥之后，株高和挂果的数量显著优于其它没有用这个肥料的试验组，增产效果显著（见图4）。根据研究成果，任连海教授认为，利用餐厨废液生产有机液态菌肥具有可行性，而且也可以实现高浓度有机废液的资源化利用，不仅充分将餐厨沼液中的营养物质利用起来，而且大大节省了废水沼液处理的费用，是一种值得推广的技术。
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
