国内外果蔬垃圾处理技术分析及展望
摘要：随着人口的增长和产业结构调整，果蔬的产量逐年上涨，由于果蔬生产加工中会产生很多废弃物，果蔬产量的增加也导致果蔬垃圾增加，造成了环境污染和资源浪费。本文论述了果蔬垃圾的特点和资源化利用的意义，综述了国内外现行的果蔬垃圾处理方法：焚烧、填埋、厌氧发酵、固体发酵生产饲料蛋白技术、好氧堆肥、生化处理、蚯蚓堆肥，通过对比了各项处理技术的优缺点，对促进果蔬垃圾的资源化利用提供新的思路。
关键词：果蔬垃圾；处理技术；资源化
- 引言
随着人口的持续增长、产业结构调整和果蔬集中化种植的迅速发展，农业种植果蔬作物的比例每年都在增加。根据联合国粮农组织(FAO)统计数据显示，2013年以来，全球蔬菜总产量保持平稳增长态势，2018年，全球蔬菜产量为13.8亿吨，其中中国占比超过50%。国家统计局统计数据显示，2010-2019年我国蔬菜产量不断增加，2010年我国蔬菜产量为57264.86万吨，2019年增加至72102.56万吨，较上年同比增加2.5%。2019年全国果园面积为 12277千公顷，蔬菜种植面积为20863千公顷[1]。
果蔬生产加工中会产生很多废弃物，如果皮、果核、果渣、种子、叶、茎、花、根、等副产物[2]，果蔬产量的增加也导致果蔬垃圾增加[3]。据统计，我国每年果蔬垃圾产量可达果蔬总产量的25%～30%，约有1亿多吨的水果和蔬菜废弃物被丢弃[4]。果蔬垃圾的大量产生和富集已经构成了对农田、水体、果蔬配送市场和其他人居环境的严重威胁，成为一种不可忽视的污染源[5]，也造成了巨大的资源浪费。因此，果蔬垃圾的妥善处理引起了社会的广泛关注，亟待可以实现果蔬垃圾有效减量化、无害化、资源化的处理工艺。
- 果蔬垃圾的性质
果蔬垃圾含水率通常在90%左右，pH值较低，总固体含量一般为 8%～18%，其中可挥发性固体大约占固体总含量87%左右。有机质部分包括75%的糖分和半纤维素、9%的纤维素以及5%的木质素[6]，N、P、K等营养元素含量丰富，以干基计算含氮量为3%～4%，总磷含量为0.3%～0.5%，钾含量为1.8%～5.3%,其营养成分与常用的天然有机肥料相当，易腐烂[7]，正常种植的果蔬基本无毒害性[8]。
由于果蔬垃圾大多数属于高纤维、低蛋白、高含水量物质，如果处理不当，造成堆积，在高温雨季极易发生腐烂变质，传播疾病[9]。在有害微生物的作用下，能产生大量的热量和NH3、H2S、CO2、CH4、C2H4及其他CH化合物[10]，对农业生态环境造成严重污染。
除了日常城市生活垃圾中的果蔬垃圾外，果蔬垃圾多在城镇农贸市场、果蔬中转运输站、蔬菜加工交易场所、水果、蔬菜种植田地等地集中产生[11]。因此，大部分果蔬垃圾不易和生活垃圾等其他固体垃圾混合，可以实现单独收集处理，降低分选成本。果蔬垃圾既是环境污染源，也是储量巨大的可再生资源，如此将果蔬垃圾简单按照一般生活垃圾的方式进行处理处置，不仅成本高昂，而且会造成资源的浪费。因此，需要针对果蔬废物的特殊性质来对其进行集中处理[12]。
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果蔬垃圾处理技术
- 焚烧
焚烧是一种对垃圾进行高温热化学处理的技术，将垃圾作为固体燃料进行燃烧，在800～1 000℃的高温条件下，垃圾中的可燃组分与氧气进行剧烈化学反应，释放出热量并转化为高温燃烧和少量性质稳定的固定残渣[13]，热量可回收利用发电，实现垃圾资源化，性质稳定的残渣可直接填埋进行处理[14]。
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