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摘要:餐厨垃圾具有危害性与资源性并存的双重特点。为高效处理餐厨垃圾,并实现其资源化和能源化利用,从餐厨垃圾处理、环境保护、变废为宝的角度出发,论述了餐厨垃圾的基本特性,综合分析餐厨垃圾处理技术的概念、优缺点及研究现状,并对餐厨垃圾处理新技术进行了展望。将常规的处理技术归纳为非生物技术(如卫生填埋、焚烧、机械粉碎直排、脱水饲料化、真空油炸饲料化)和生物技术(如厌氧消化、好氧堆肥、蚯蚓堆肥)两类。
关键词:餐厨垃圾;非生物处理技术;生物处理技术;资源化
随着我国城市化建设的不断发展,餐厨垃圾的量与日俱增,在餐厨垃圾处理的过程中,其渗滤液污水对环境有着较大的危害,因此需要采取合理的处理方法,尽可能的减少餐厨垃圾对环境的影响。基于此,本文从餐厨垃圾处理的必要性入手,首先分析了餐厨垃圾渗滤液污水无害化处理的技术,然后研究了餐厨垃圾渗滤液污水处理的完善意见,希望可以给餐厨垃圾渗滤液污水处理的完善提供一定参考。
1.餐厨垃圾处理的必要性
餐厨垃圾在其运输和堆放的过程中会产生大量的污染物,如氨气和硫化氢等,这些物质会直接溶解在餐厨垃圾的渗滤液中,成为处理的一大难题。和城市污水相比,餐厨垃圾渗滤液污水中有害物质的含量要高出很多,如果不经严格的处理,可能会对区域的环境造成极为恶劣的影响。另外,由于餐厨垃圾的特性,其蛋白质和油脂含量较高,容易受到多种环境因素的影响,在堆放的过程中极易腐烂变质,同时散发出恶臭,可能会传播病毒和细菌,进而威胁到人体的健康。而且,一些城市的餐饮企业可能直接将餐厨垃圾低价出售给养殖户,用于喂养牲畜。餐厨垃圾中含有的大量有毒物质和病菌等可能通过猪、牛等牲畜进入到人体,对人体的健康造成损伤。
餐厨垃圾是城市中必然会出现的垃圾种类之一,因此不能从根源上避免,只能采取相应的措施减少产生量。针对这种情况,就必须要采取相应的措施来处理餐厨垃圾。结合当前的实际情况来看,餐厨垃圾中含有大量的致病微生物,如金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等,这些病毒很可能通过各种方式传染到人体,直接造成感染。因此,相应的餐厨垃圾处理必须要引起足够的重视,这也是城镇建设中必须要考虑的一个方面。
2.餐厨垃圾渗滤液污水无害化处理的技术
在处理餐厨垃圾时,首先会进行固液分离,然后再将餐厨垃圾的渗滤液进行油水分离。这时的餐厨垃圾渗滤液为高浓度的污染物,处理的难度较大,而且处理过程也会耗费大量的资金。具体而言,餐厨垃圾渗滤液污水的处理技术主要如下。
2.1预处理方法
餐厨垃圾渗滤液经过油水分离后,渗滤液中悬浮物浓度很高,需要对其进行絮凝沉淀加二级气浮处理,去除渗滤液中的悬浮物和残存的少量动植物油脂。在此过程中,需要投加聚丙烯酰胺和聚合氯化铝和破乳剂的等药剂。渗滤液经过反应池内反应完成后,进入絮凝沉淀池沉淀,再进入二级气浮,最终清液计入调节池内。
2.2生化处理法
餐厨垃圾渗滤液的生物处理主要是利用微生物来降解其中的污染物质,从而达到净化的目的。从当前的实际情况来看,餐厨垃圾渗滤液污水的生物处理法可以分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。
2.2.1好氧生物处理法
好氧处理的优势在于它可以有效降低餐厨垃圾渗滤液中的COD(化学需氧量)和氨气,可以采用活性污泥法进行处理。活性污泥法的应用较为广泛,因为这种方式去除餐厨垃圾渗滤液的费用较低,而且效率较高。除了上述的方法外,餐厨垃圾渗滤液的好氧处理还可以采用生物膜法,利用生物膜的抗冲击特点来吸附微生物,进而达到污水处理的效果。但是生物膜法的应用有一定限制,无法处理高浓度的餐厨垃圾渗滤液。
2.2.2厌氧生物处理法
传统的餐厨垃圾渗滤液污水处理均采用厌氧生物处理的方式,此工艺处理效率高,运行成本低,且产生的沼气可以回收利用,传统的UASB(上流式厌氧污泥床反应器)对餐厨废水的应用具有局限性,目前国内多采用全混厌氧和升流式厌氧虑床两种方式。从当前的实际情况来看,单纯的好氧生物处理法与厌氧生物处理法很难让处理后的污水达到排放标准。因此,在具体的应用中,常将好氧生物处理与厌氧生物处理结合起来,形成一整套的工艺,最大化餐厨垃圾渗透液污水处理的效果。乌鲁木齐市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理项目就是采取生化处理法对餐厨垃圾渗滤液进行处理的典型范例。
2.3非生物处理技术
2.3.1卫生填埋
卫生填埋是将餐厨垃圾埋入地下,利用微生物将生物大分子充分降解为小分子的过程。由于餐厨垃圾中含有大量可降解组分,稳定时间短,有利于垃圾填埋场地的反复使用,且卫生填埋处理成本低,操作简便,适合各种垃圾,因此应用比较普遍。但是填埋法存在重大的安全隐患,容易污染地下水、产生甲烷等爆炸性气体,同时资源回收利用率基本为零、占地面积大,不适合用地紧张的地区。因此,无论在欧美、日本还是中国,餐厨垃圾的填埋率都呈下降的趋势,有些国家已经禁止餐厨垃圾进入填埋场处理。
2.3.2焚烧
餐厨垃圾焚烧法是将垃圾放在特制的焚烧炉中,用1000℃以上高温将餐厨垃圾的有机成分彻底氧化分解,使固体垃圾减量50%~80%,焚烧产生的能量可以用来取暖、发电,剩余的灰分可能含有大量的重金属及有毒物质,一般在高温下加入SiO2等辅料作烧结或玻璃花处理,或生产水泥、瓷砖等建筑材料。焚烧法具有处理时间短、减量化显著、占地面积小、场地选择易、无害化较彻底以及余热可回收等优点。但由于餐厨垃圾的特殊性,即含水率高、热值较低,燃烧时会增加燃料消耗;且会导致焚烧炉内燃烧不完全,促进二恶英的生成;同时焚烧还会产生大量的有害气体及粉尘。
2.1.3机械粉碎直排
机械粉碎直排法就是指利用垃圾处理机将餐厨垃圾粉碎后排入下水道,其实质就是利用污水处理系统来降解有机质。这样可以防止直接排放而使下水道堵塞和在室内发臭等问题。但是由于餐厨垃圾中的油脂含量高,容易凝结成块,因此直排也容易造成排水管堵塞,大大降低城市下水道的排水能力和排水量,而且高油脂含量也增加了城市污水处理厂的负荷,同时更不可避免产生二次污染。
结论
随着人们环境保护意识的提高和政府对垃圾处理的管理力度的加强,餐厨垃圾的分类收集和处理已经初具规模。传统的焚烧和填埋等容易产生二次污染,饲料化的主要问题是安全和成本,堆肥占地面积大,易产生臭气,传统的处置方法渐渐被新兴的处理方法所取代。从餐厨垃圾处理的整个流程看,实现餐厨垃圾处理达到减量化、无害化、资源化最关键的环节是开发适合我国餐厨垃圾高油脂、高含盐量特点的生物技术。生物处理技术对环境影响较小,且可以回收能源及产生对环境有益的二次产物,因此具有广阔的应用前景。但具体的技术如优质菌种的选择和培育、水解发酵方法及参数的控制等还需要更多的学者去研究。另外从源头减少餐厨垃圾的产生,鼓励垃圾分类和回收工作,还需要相关的法律法规,以期实现餐厨垃圾的分类处理更规范化、常态化。
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