黑水虻转化厨余垃圾过程中物料理化性质及溶解性有机质光谱学特征

黑水虻(Hermetia illucens L.)生物转化厨余垃圾技术转化率高、周期短,具有实现减量化同时提高资源化水平等优点.选取日处理厨余垃圾15 t/d的黑水虻生物转化工程,在为期两周的处理过程中分析物料的理化性质及溶解性有机质(DOM)的动态变化规律.结果显示,黑水虻生物转化组(BSFL)堆体温度快速升至50℃,高出厨余垃圾自然堆放的对照组(NC,27.3℃)83%;含水率从71.5%降至61.1%,NC组基本不变(70.4%);BSFL组pH从4.59升至7.94,NC组则保持弱酸环境(5.32);BSFL组总有机质(TC)和DOM含量分别降低了18.3%和51.5%,与NC组存在明显差异.紫外‒可见光光谱及三维荧光光谱分析发现:(1)BSFL组DOM含苯环化合物增多,苯环取代基脂肪烃基逐渐氧化为含氧官能团;(2)BSFL组DOM组分中胡敏酸含量增多,有机质分子量增大;(3)BSFL组DOM中类蛋白质、可溶性微生物代谢物被黑水虻幼虫及堆体微生物分解、代谢、合成为类腐殖质;(4)NC组DOM组分、结构以及腐殖化程度无明显变化.综上,经过黑水虻生物转化后,厨余垃圾腐殖化进程加快,堆体物料腐殖化和稳定化程度加深,所得残渣有利于后续虫粪有机肥加工.(图5表1参30)