李可欣(林甸縣環(huán)境監(jiān)測站 黑龍江 林甸 166300)
苗萬強 陳 瑤(齊齊哈爾市環(huán)境監(jiān)測中心站 黑龍江 齊齊哈爾 161000)
餐廚垃圾無害化過程中滲濾液的處理
李可欣(林甸縣環(huán)境監(jiān)測站 黑龍江 林甸 166300)
苗萬強 陳 瑤(齊齊哈爾市環(huán)境監(jiān)測中心站 黑龍江 齊齊哈爾 161000)
隨著城市的快速發(fā)展,大量餐廚垃圾與日俱增,餐廚垃圾具有巨大的危害,因此,餐廚垃圾的無害化處理的必要性不言而喻。其中,滲濾液的處理也是非常重要的環(huán)節(jié)。本文對餐廚垃圾的含義進行闡述,詳細介紹了餐廚垃圾的處理技術的分類。進一步的介紹了餐廚垃圾的滲濾液的基本知識,滲濾液處理的基本工藝。根據前文對滲濾液處理技術提出了簡要的合理化建議。
餐廚垃圾;無害化;滲濾液;處理
餐廚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、飲食服務、單位供餐等活動中產生的廚余垃圾和廢棄食用油脂。其中廚余垃圾是指食物殘余和食品加工廢料;廢棄食用油脂是指不可再食用的動植物油脂和各類油水混合物。餐廚垃圾成份非常復雜,其中包括油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質,以蛋白質、淀粉和動物脂肪等為主,且具有鹽分、油脂含量高的特點。其組成、性質不穩(wěn)定,容易受多種因素影響,且不同因素對餐廚垃圾的組成、性質和產量影響也不同。餐廚垃圾還具有易腐爛易變質的變質,其散發(fā)惡臭,傳播細菌和病毒,危害人類健康。
據調查,對于餐廚垃圾的處理,大部分城市仍處于簡單化處理,其中很大部分餐廚垃圾是被養(yǎng)豬戶以低價收購喂養(yǎng)豬等牲畜,還有一部分制成“泔水油”。研究分析表明,由于飯店大量使用洗滌劑、消毒劑以及食品霉爛產生毒素等原因,使泔水中含有大量的鉛、汞、黃曲霉等有毒有害物質。
豬長期食用泔水,有毒有害物質會在豬的體內逐漸蓄積,并通過食物鏈進入人體,人體對這些物質沒有解毒和排除功能,達到一定程度會損傷人的神經、肝臟、腎臟和免疫系統(tǒng)等。例如,黃曲霉是一種強致癌物,其危害嚴重。長期食用可導致腸癌、胃癌、肝癌等惡性疾病。裸露存放的餐廚垃圾引來并滋生大量的蚊蠅、鼠蟲,成為傳播疾病的媒介。餐廚垃圾中還含有大量沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、肝炎病毒等致病微生物,這些強致病性微生物可引發(fā)多種疾病流行。泔水豬還容易感染人畜共患的各種疾病,人若食用了極易導致感染。
(1)機械破碎法
可將廚房食物垃圾破碎成足夠小的顆粒,然后用水將小顆粒沖入排污管。實際上,這種方法中,餐廚垃圾并未得到真正意義上的處理,排出的小顆粒容易造成住宅下水道和城市排水系統(tǒng)的堵塞,也增加了城市污水處理廠的負擔,加重了周邊水系的污染,造成了“二次污染”。
(2)脫水處理法
首先將破碎、分揀后的有機物質送入一個圓形反應器。利用220℃的高溫破壞垃圾中的有機物質,使其中的游離水和化合水幾乎完全被氣化蒸發(fā)。該方法可使有機垃圾的體積減少約80%,達到了減量化的目的,但是在處理過程中會產生有害氣體,且能耗大,成本高。
(3)真空油炸法
真空油炸具有油炸溫度低,脫水速度快,成品含水率低,營養(yǎng)損失少等優(yōu)點。這種方法在實現(xiàn)無害化、資源化的同時,也為廢棄食用油提供了再利用的機會。但是,真空油炸設備復雜,無法連續(xù)、大量生產,能耗大,成本高。廢棄食用油含有多種有害成分,油炸過程中又產生一些有害物質,難以保證飼料添加劑的安全質量。
(4)堆肥法
這種方法就是在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通風條件下通過微生物的降解作用,將有機物轉化為肥料的過程。堆肥的產品可做肥料和土壤改良劑。但是堆肥法費工、費時,而且由于我國城市垃圾混合堆放,垃圾的含雜量高,需分離過程,使成本增加。
(5)沼氣池發(fā)酵法。
沼氣池發(fā)酵法即在缺氧情況下,利用自然界固有的微生物厭氧菌(特別是甲烷菌),將垃圾中有機物作為它的營養(yǎng)源,經過甲烷菌的新陳代謝生理功能,將垃圾中有機物轉化為沼氣和沼肥的整個生產工藝過程,通稱“有機物垃圾厭氧消化作用”。該工藝技術較成熟,經濟效益較顯著,但投資回收期約為8-10a。
(1)滲濾液
老福放棄了喝茶,小心地把紙茶杯放回寫字臺上,對陳律師說:“陳律師,我知道你很忙,但我還是想耽誤你一點時間,了解一些情況。可以嗎?”
垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實、發(fā)酵等生物化學降解作用,同時在降水和地下水的滲流作用下產生了一種高濃度的有機或無機成份的液體,我們稱之為垃圾滲濾液,也叫滲瀝液。影響滲濾液產生的因素很多,主要有垃圾堆放填埋區(qū)域的降雨情況、垃圾的性質與成分、填埋場的防滲處理情況、場地的水文地質條件等。
垃圾滲濾液水質復雜,含有多種有毒有害的無機物和有機物。其中有機污染物經技術檢測有99種之多,還有22種已經被列入我國和美國國家環(huán)保署的重點控制名單,一種可直接致癌,五種可誘發(fā)致癌。除此之外滲濾液中還含有難以生物降解的萘、氯化芳香族化物,磷酸醋,酚類化合物和苯胺類化合物等。
垃圾滲濾液中CODcr、BOD5濃度最高值可達數千至幾萬,和城市污水相比,濃度高得多,所以滲濾液不經過嚴格的處理是不可以直接排入城市污水處理管道的。
(2)滲濾液的無害化處理方法
好氧處理用活性污泥法、氧化溝、好氧穩(wěn)定塘、生物轉盤等好氧法處理滲濾液都有很多成功的例子。好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用得最多,還有曝氣穩(wěn)定塘和生物轉盤(主要用以去除氮)。
①傳統(tǒng)活性污泥法
滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯(lián)合處理,其中活性污泥法因其費用低、效率高而得到最廣泛的應用。
②曝氣穩(wěn)定塘
與活性污泥法相比,曝氣穩(wěn)定塘體積大,有機負荷低,盡管降解進度較慢,但由于其工程簡單,在土地不貴的地區(qū),是最省錢的垃圾滲濾液好氧生物處理方法。
與活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水質沖擊負荷的優(yōu)點,而且生物膜上能生長世代時間較長的微生物,如硝化菌之類。但是應當指出,這種方法適用于滲濾液的性質與城市污水相近的情況,對于較強的滲濾液此方法是否適用還待研究。
厭氧生物處理目的運用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科發(fā)展和工程實踐的積累,不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝,克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時間長,有機負荷低等特點,使它在理論和實踐上有了很大進步,在處理高濃度(BOD5≥2000mg/L)有機廢水方面取得了良好效果。
①厭氧生物濾池
②上向流式厭氧污泥床
由于單一使用厭氧或好氧生物法處理一般很難達到排放要求,故經常將二者合并應用,包括厭氧—氧化溝—兼性塘工藝、厭氧—好氧生物氧化工藝、厭氧—氣浮—好氧工藝、UASB—氧化溝—穩(wěn)定塘工藝等。
③ SBR—PACT聯(lián)合工藝處理
由于餐廚垃圾滲濾液水相特性,根據李宏明,張曉斌采用廢水處理工藝進行滲濾液的處理。其中,有機的結合了物理、化學及物化的方法,工藝流程按預處理、生化處理布置。如圖所示:
圖1 SBR-PACT聯(lián)合工藝流程
在預處理過程中,由于滲濾液的酸性較大,且油類物質含量大,所以,采用加堿中和—混凝氣浮法。
在生化處理過程中,為了增強生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性及抗沖擊能力,采用SBR—PACT(序批示活性污泥法—投料式活性污泥法)聯(lián)合工藝。污泥處置采用污泥濃縮—機械脫水的方法。濃縮池上清液入調節(jié)池再行處理,泥餅外運作進一步的妥善處置。同時,還得到了該實驗的最佳參數值,加水量為30%,最適的pH值為2-3之間。
城市餐廚垃圾對環(huán)境的污染,已經引起眾多國家的環(huán)境部門的密切關注。長期以來,餐廚垃圾的處理方法以采用簡單的填埋法和焚燒法為主。但是,未經技術處理的簡單填埋,焚燒造成了各種各樣的環(huán)境污染問題,如土壤污染,大氣污染以及地下水和地表水的污染問題。垃圾裸露堆放會產生大量帶惡臭的有害氣體和蒼蠅、蚊蟲、老鼠等,對人畜的健康存在重大隱患。
我國正處于環(huán)境污染和生態(tài)破壞十分嚴重的時期,面對如此嚴峻的現(xiàn)實,人們在餐廚垃圾無害化過程中滲濾液處理研究中,與常規(guī)的滲濾液處理技術相比,得出后兩項工藝的處理效果更好,但是所需的處理技術也更高,同時也有很多缺陷,需要更多的時間來完善。
此外,我國各個城市的餐廚垃圾滲濾液處理仍然處在不同的起跑線上,存在著很大的差異,所以應該針對不同的城市需采取不同的滲濾液處理方法。
餐廚垃圾滲濾液具有成分復雜,水質水量變化巨大,有機物和氨氮濃度高,微生物營養(yǎng)元素比例失調等特點,因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時,必須詳細測定垃圾滲濾液的各種成分,分析其特點,以便采取相應的對策。對垃圾填埋場滲濾液進行處理是問題的一個方面,另一方面應當考慮減少滲濾液產生量。
倡導市民分裝餐廚垃圾,為后續(xù)的處理提供便利。讓每個市民把分裝垃圾成為習慣,從一舉一動中貫徹生態(tài)文明建設,提高市民的環(huán)境保護意識。
大力宣傳餐廚垃圾等環(huán)保信息,讓市民對餐廚垃圾的危害有基本的了解。先從意識上學到環(huán)保,才能把環(huán)保融入到日常的行為中,讓每個市民成為環(huán)保的監(jiān)督者。
最后,逐步設立日常處理方法的處理站、填埋場等,建成餐廚垃圾體系,在發(fā)展經濟的同時不能影響周邊的環(huán)境。
〔1〕George Tchobanoglous,Hilary Theisen,Samuel Vigil.Inregrated Solid Waste Management-Engineering Principles and Management Issues(影印版)〔M〕,北京:清華大學出版社,2000,40.
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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
X5
A
1674-263X(2017)01-0064-03
2017-03-20
李可欣,(1981-),男,碩士,工程師,從事環(huán)境監(jiān)測工作。