餐厨垃圾无害化过程中渗滤液的处理

2017-12-09 06:20李可欣林甸县环境监测站黑龙江林甸166300
黑龙江环境通报 2017年1期
关键词:餐厨活性污泥滤液

李可欣(林甸县环境监测站 黑龙江 林甸 166300)

苗万强 陈 瑶(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

餐厨垃圾无害化过程中渗滤液的处理

李可欣(林甸县环境监测站 黑龙江 林甸 166300)

苗万强 陈 瑶(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

随着城市的快速发展,大量餐厨垃圾与日俱增,餐厨垃圾具有巨大的危害,因此,餐厨垃圾的无害化处理的必要性不言而喻。其中,渗滤液的处理也是非常重要的环节。本文对餐厨垃圾的含义进行阐述,详细介绍了餐厨垃圾的处理技术的分类。进一步的介绍了餐厨垃圾的渗滤液的基本知识,渗滤液处理的基本工艺。根据前文对渗滤液处理技术提出了简要的合理化建议。

餐厨垃圾;无害化;渗滤液;处理

1 餐厨垃圾

餐厨垃圾是指居民日常生活以及除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。其中厨余垃圾是指食物残余和食品加工废料;废弃食用油脂是指不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物。餐厨垃圾成份非常复杂,其中包括油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质,以蛋白质、淀粉和动物脂肪等为主,且具有盐分、油脂含量高的特点。其组成、性质不稳定,容易受多种因素影响,且不同因素对餐厨垃圾的组成、性质和产量影响也不同。餐厨垃圾还具有易腐烂易变质的变质,其散发恶臭,传播细菌和病毒,危害人类健康。

2 餐厨垃圾无害化处理的必要性

据调查,对于餐厨垃圾的处理,大部分城市仍处于简单化处理,其中很大部分餐厨垃圾是被养猪户以低价收购喂养猪等牲畜,还有一部分制成“泔水油”。研究分析表明,由于饭店大量使用洗涤剂、消毒剂以及食品霉烂产生毒素等原因,使泔水中含有大量的铅、汞、黄曲霉等有毒有害物质。

猪长期食用泔水,有毒有害物质会在猪的体内逐渐蓄积,并通过食物链进入人体,人体对这些物质没有解毒和排除功能,达到一定程度会损伤人的神经、肝脏、肾脏和免疫系统等。例如,黄曲霉是一种强致癌物,其危害严重。长期食用可导致肠癌、胃癌、肝癌等恶性疾病。裸露存放的餐厨垃圾引来并滋生大量的蚊蝇、鼠虫,成为传播疾病的媒介。餐厨垃圾中还含有大量沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、肝炎病毒等致病微生物,这些强致病性微生物可引发多种疾病流行。泔水猪还容易感染人畜共患的各种疾病,人若食用了极易导致感染。

3 餐厨垃圾处理技术

(1)机械破碎法

可将厨房食物垃圾破碎成足够小的颗粒,然后用水将小颗粒冲入排污管。实际上,这种方法中,餐厨垃圾并未得到真正意义上的处理,排出的小颗粒容易造成住宅下水道和城市排水系统的堵塞,也增加了城市污水处理厂的负担,加重了周边水系的污染,造成了“二次污染”。

(2)脱水处理法

首先将破碎、分拣后的有机物质送入一个圆形反应器。利用220℃的高温破坏垃圾中的有机物质,使其中的游离水和化合水几乎完全被气化蒸发。该方法可使有机垃圾的体积减少约80%,达到了减量化的目的,但是在处理过程中会产生有害气体,且能耗大,成本高。

(3)真空油炸法

真空油炸具有油炸温度低,脱水速度快,成品含水率低,营养损失少等优点。这种方法在实现无害化、资源化的同时,也为废弃食用油提供了再利用的机会。但是,真空油炸设备复杂,无法连续、大量生产,能耗大,成本高。废弃食用油含有多种有害成分,油炸过程中又产生一些有害物质,难以保证饲料添加剂的安全质量。

(4)堆肥法

这种方法就是在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通风条件下通过微生物的降解作用,将有机物转化为肥料的过程。堆肥的产品可做肥料和土壤改良剂。但是堆肥法费工、费时,而且由于我国城市垃圾混合堆放,垃圾的含杂量高,需分离过程,使成本增加。

(5)沼气池发酵法。

沼气池发酵法即在缺氧情况下,利用自然界固有的微生物厌氧菌(特别是甲烷菌),将垃圾中有机物作为它的营养源,经过甲烷菌的新陈代谢生理功能,将垃圾中有机物转化为沼气和沼肥的整个生产工艺过程,通称“有机物垃圾厌氧消化作用”。该工艺技术较成熟,经济效益较显著,但投资回收期约为8-10a。

4 渗滤液无害化处理

(1)渗滤液

老福放弃了喝茶,小心地把纸茶杯放回写字台上,对陈律师说:“陈律师,我知道你很忙,但我还是想耽误你一点时间,了解一些情况。可以吗?”

垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用,同时在降水和地下水的渗流作用下产生了一种高浓度的有机或无机成份的液体,我们称之为垃圾渗滤液,也叫渗沥液。影响渗滤液产生的因素很多,主要有垃圾堆放填埋区域的降雨情况、垃圾的性质与成分、填埋场的防渗处理情况、场地的水文地质条件等。

垃圾渗滤液水质复杂,含有多种有毒有害的无机物和有机物。其中有机污染物经技术检测有99种之多,还有22种已经被列入我国和美国国家环保署的重点控制名单,一种可直接致癌,五种可诱发致癌。除此之外渗滤液中还含有难以生物降解的萘、氯化芳香族化物,磷酸醋,酚类化合物和苯胺类化合物等。

垃圾渗滤液中CODcr、BOD5浓度最高值可达数千至几万,和城市污水相比,浓度高得多,所以渗滤液不经过严格的处理是不可以直接排入城市污水处理管道的。

(2)渗滤液的无害化处理方法

好氧处理用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘等好氧法处理渗滤液都有很多成功的例子。好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。

①传统活性污泥法

渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,其中活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。

②曝气稳定塘

与活性污泥法相比,曝气稳定塘体积大,有机负荷低,尽管降解进度较慢,但由于其工程简单,在土地不贵的地区,是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。

与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物,如硝化菌之类。但是应当指出,这种方法适用于渗滤液的性质与城市污水相近的情况,对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。

厌氧生物处理目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长,有机负荷低等特点,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度(BOD5≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。

①厌氧生物滤池

②上向流式厌氧污泥床

由于单一使用厌氧或好氧生物法处理一般很难达到排放要求,故经常将二者合并应用,包括厌氧—氧化沟—兼性塘工艺、厌氧—好氧生物氧化工艺、厌氧—气浮—好氧工艺、UASB—氧化沟—稳定塘工艺等。

③ SBR—PACT联合工艺处理

由于餐厨垃圾渗滤液水相特性,根据李宏明,张晓斌采用废水处理工艺进行渗滤液的处理。其中,有机的结合了物理、化学及物化的方法,工艺流程按预处理、生化处理布置。如图所示:

图1 SBR-PACT联合工艺流程

在预处理过程中,由于渗滤液的酸性较大,且油类物质含量大,所以,采用加碱中和—混凝气浮法。

在生化处理过程中,为了增强生化处理系统的稳定性及抗冲击能力,采用SBR—PACT(序批示活性污泥法—投料式活性污泥法)联合工艺。污泥处置采用污泥浓缩—机械脱水的方法。浓缩池上清液入调节池再行处理,泥饼外运作进一步的妥善处置。同时,还得到了该实验的最佳参数值,加水量为30%,最适的pH值为2-3之间。

5 餐厨垃圾无害化过程中渗滤液处理的建议

城市餐厨垃圾对环境的污染,已经引起众多国家的环境部门的密切关注。长期以来,餐厨垃圾的处理方法以采用简单的填埋法和焚烧法为主。但是,未经技术处理的简单填埋,焚烧造成了各种各样的环境污染问题,如土壤污染,大气污染以及地下水和地表水的污染问题。垃圾裸露堆放会产生大量带恶臭的有害气体和苍蝇、蚊虫、老鼠等,对人畜的健康存在重大隐患。

我国正处于环境污染和生态破坏十分严重的时期,面对如此严峻的现实,人们在餐厨垃圾无害化过程中渗滤液处理研究中,与常规的渗滤液处理技术相比,得出后两项工艺的处理效果更好,但是所需的处理技术也更高,同时也有很多缺陷,需要更多的时间来完善。

此外,我国各个城市的餐厨垃圾渗滤液处理仍然处在不同的起跑线上,存在着很大的差异,所以应该针对不同的城市需采取不同的渗滤液处理方法。

餐厨垃圾渗滤液具有成分复杂,水质水量变化巨大,有机物和氨氮浓度高,微生物营养元素比例失调等特点,因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分,分析其特点,以便采取相应的对策。对垃圾填埋场渗滤液进行处理是问题的一个方面,另一方面应当考虑减少渗滤液产生量。

倡导市民分装餐厨垃圾,为后续的处理提供便利。让每个市民把分装垃圾成为习惯,从一举一动中贯彻生态文明建设,提高市民的环境保护意识。

大力宣传餐厨垃圾等环保信息,让市民对餐厨垃圾的危害有基本的了解。先从意识上学到环保,才能把环保融入到日常的行为中,让每个市民成为环保的监督者。

最后,逐步设立日常处理方法的处理站、填埋场等,建成餐厨垃圾体系,在发展经济的同时不能影响周边的环境。

〔1〕George Tchobanoglous,Hilary Theisen,Samuel Vigil.Inregrated Solid Waste Management-Engineering Principles and Management Issues(影印版)〔M〕,北京:清华大学出版社,2000,40.

〔2〕张小平编.固体废物污染控制工程〔M〕,北京:化学工业出版社,2004,3.

〔3〕中国城市卫生协会.《全国城镇环境卫生“十一五”规划》解读.建设科技(建设部),2007(1).

〔4〕吕凡,何晶晶,邵立明等.易腐性有机垃圾的产生与处理技术途径比较〔J〕.环境污染治理与设备,2003,4(8).

〔5〕刘会友,王俊辉,赵定国.厌氧消化处理餐厨垃圾的工艺研究〔J〕.能源技术,2005,26(4).

〔6〕李小卉.餐厨垃圾的危害及综合治理对策,2006(11).

〔7〕严太龙,石英.国内外厨余垃圾现状及处理技术.城市管理与科技,2004,6(4).

〔8〕舒型武.重庆市餐厨垃圾处理的思考和建议,钢铁技术,2008(4).

Leachate Treatment In the Process of Harmlessness of Kitchen Waste

LiKexin(Environment Monitoring Station of LinDian County LinDian HeiLongjiang 166300)

With the rapid development of the city,Kitchen waste is increasing rapidly.Kitchen waste has great harm,therefore,thenecessityofkitchenwastedisposalisself-evident.Leachatetreatmentisaveryimportantlinkin kitchenwastedisposal.Thispaperintroducesthetreatmenttechnologyofkitchenwasteandleachateofkitchenwaste.

Kitchen waste Harmlessness Leachate Treatment

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1674-263X(2017)01-0064-03

2017-03-20

李可欣,(1981-),男,硕士,工程师,从事环境监测工作。

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