李大尉 姚立明 裴禹 趙孟石 姚鴻賓
摘要:指出了隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展,自然環(huán)境需容納大規(guī)模難以“消化”的廢棄物。大量廢水被排入河流,導(dǎo)致水庫(kù)、河道、湖泊水體日趨營(yíng)養(yǎng)化。面對(duì)這一嚴(yán)峻形勢(shì),有效處理有機(jī)廢棄物對(duì)于加快城市化建設(shè)進(jìn)程及保護(hù)環(huán)境資源尤為必要。鑒于此,對(duì)比分析了幾種綜合處理技術(shù),并以南方某城市為例提出了有機(jī)廢物處理的實(shí)施方案,以供參考。
關(guān)鍵詞:有機(jī)廢棄物;綜合處理技術(shù);厭氧消化
中圖分類號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2020)04-0086-02
1 引言
有機(jī)廢棄物規(guī)模巨大,全球每年會(huì)產(chǎn)生大約10億t廢棄物,有機(jī)物含量大約55.。%,大量被堆積在露天緩解下,嚴(yán)重污染緩解,影響城市景觀,制約著現(xiàn)代化城市的發(fā)展。對(duì)于有機(jī)廢棄物的處理,如果采取焚燒、填埋等傳統(tǒng)處理辦法,不僅未有效解決老問(wèn)題,而且會(huì)產(chǎn)生各種新問(wèn)題,例如焚燒會(huì)產(chǎn)生各種有害、有毒的氣體。因此,我們應(yīng)高度重視有機(jī)廢棄物的處理、找到最佳的處理技術(shù)尤為必要。
2 有機(jī)廢棄物的綜合處理技術(shù)
據(jù)統(tǒng)計(jì)得知,生活垃圾是有機(jī)廢棄物的主要構(gòu)成,代表性較強(qiáng)。對(duì)于生活垃圾的處理,填埋是最為常見(jiàn)的處理方式,所占比例大約為70%。同時(shí)堆肥所占比例為20%、焚燒及其他方式約戰(zhàn)10%。另外,因社會(huì)大眾固有的生活習(xí)慣,大多數(shù)生活垃圾并未接受任何處理,只是將其隨意堆放在城市衛(wèi)生死角,并將其運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)村。因此填埋法所占面積較廣,投資額大,特別是生物質(zhì)能無(wú)法有效利用。填埋場(chǎng)滲瀝水大多數(shù)都沒(méi)有通過(guò)有效收集、凈化與處理,若防滲層被破壞,極易爆發(fā)集中性污染事件,直接影響土壤、大氣和地下水[1]。焚燒法雖然具有一定的能源性,可節(jié)省土地資源,然而其投入較多,且會(huì)排放大量有毒的二惡英類氣體,這是其致命性缺陷。好氧堆肥、厭氧消化可資源化、無(wú)害化、減量化處理有機(jī)垃圾,效果明顯,并廣泛運(yùn)用。
對(duì)于生活垃圾而言,傳統(tǒng)處理技術(shù)、資源化處理方法對(duì)比詳見(jiàn)表1。分析表1數(shù)據(jù)得知,資源化綜合處理城市生活垃圾,不僅投入較少,而且可資源化利用與再生各種物質(zhì),實(shí)現(xiàn)有效處理垃圾的目標(biāo)。因此,我國(guó)應(yīng)積極采用資源化(主要指厭氧消化)技術(shù)。
厭氧消化是有機(jī)廢物有效處理的技術(shù),借助厭氧菌作用把有機(jī)生物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄闅怏w,是提高廢棄物資源化的有效措施。相比于其他處理技術(shù),厭氧消化法處理技術(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。
(1)厭氧被消化后則生成沼氣,這是一種清潔能源,可回收利用能源。
(2)消化固體物質(zhì)后,可獲取高品質(zhì)有機(jī)肥料、土壤改良劑。
(3)將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椋捎行Ы档陀袡C(jī)廢物的存量。
(4)厭氧消化過(guò)程中,不需要氧氣參與其中,所以運(yùn)行投入較少。
(5)厭氧消化可有效降低排放溫室效應(yīng)氣體。
因有機(jī)廢棄物pH值、含水率、堿度、C/N等因素超逸,所以厭氧消化效果也有所不同。針對(duì)單種有機(jī)廢棄物而言,并不是全部指標(biāo)都可符合厭氧消化的規(guī)定,可通過(guò)預(yù)處理、加藥調(diào)質(zhì)等方式予以有效調(diào)節(jié)[2]。所以,把2種以上不同類有機(jī)廢棄物按照一定比例進(jìn)行均勻混合,例如,堿性物質(zhì)與酸性物質(zhì)混合、不同含水率廢物的混合等,進(jìn)而有效調(diào)節(jié)混合后有機(jī)廢物一系列理化指標(biāo),從而達(dá)到最佳的厭氧消化反應(yīng)水平。采取厭氧消化處理不同有機(jī)廢棄物,可有效提高有機(jī)廢棄物資源的利用率。
3 南方某市有機(jī)廢物處理的實(shí)施方案
南方某市屬于中小型城市,未產(chǎn)生較大的單類有機(jī)廢物,無(wú)法將規(guī)模效應(yīng),對(duì)此建議對(duì)有機(jī)廢物綜合處理廠予以建立,專門用于處置各種有機(jī)廢物。有機(jī)廢物綜合處理廠由6個(gè)主要系統(tǒng)構(gòu)成,包括餐廚垃圾預(yù)處理及厭氧消化系統(tǒng)、糞便固液分離及絮凝脫水系統(tǒng)、污泥及果蔬垃圾厭氧消化系統(tǒng)、沼氣提純利用系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、沼渣和糞渣堆肥系統(tǒng)等[3]。以上6個(gè)系統(tǒng)都是在密封的狀態(tài)下運(yùn)行,不會(huì)外泄臭氣,造成二次污染的發(fā)生。有機(jī)廢物處理的實(shí)施方案(圖1),具體為:
(1)餐廚垃圾進(jìn)行厭氧發(fā)酵。通過(guò)1條生產(chǎn)線,處理能力為150t/d,設(shè)置1個(gè)厭氧消化罐,消化罐體積為4000m3。具體處理流程是:先通過(guò)分揀機(jī),分揀出直徑超過(guò)60mm的大塊雜物,再借助制漿除雜機(jī)把餐廚垃圾,之后再厭氧發(fā)酵罐中泵人漿料,做厭氧發(fā)酵處理。為了使發(fā)酵要求得到滿足,厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的漿料直徑必須在10mm以內(nèi),且含固率也必須為10%左右。
(2)污泥及果蔬垃圾混合制漿后厭氧發(fā)酵。對(duì)2條生產(chǎn)線予以采用,處理規(guī)模為500t/d,厭氧消化罐個(gè)數(shù)為2個(gè),1個(gè)消化罐體積為8000m3。處理流程:先分揀出果蔬垃圾中的有機(jī)物,把其破碎后制作成漿,之后在均質(zhì)池內(nèi)混合制成的漿料與污泥,并將含固率調(diào)節(jié)為10%,接著泵人厭氧發(fā)酵罐做厭氧發(fā)酵處理。
(3)將餐廚垃圾與污泥、果蔬垃圾厭氧消化所產(chǎn)生的沼氣送入到燃油、燃?xì)忮仩t內(nèi),將其轉(zhuǎn)換為熱量,以為厭氧消化提供熱力支持,多余的沼氣,將其制成液化天然氣外賣。
(4)固液分離糞,將分離后的糞渣與厭氧消化所產(chǎn)生的沼渣做堆肥處理,外賣制成的產(chǎn)品。廠內(nèi)污水處理站專門負(fù)責(zé)處理厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液和糞便固液分離的廢水,當(dāng)其與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符后再將其排放[4,5]。
4 結(jié)語(yǔ)
中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)就是建設(shè)生態(tài)文明,與人民福祉息息相關(guān),也和民族未來(lái)有很大關(guān)系,更重要的是“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)也受其很大影響。為使生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)一步加快,國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列政策,社會(huì)也逐漸提高了對(duì)廢棄物資源化利用的認(rèn)識(shí)。而在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間,國(guó)家還需繼續(xù)強(qiáng)化立法,從政策上提供大力支持,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,讓我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展得更快更好。
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收稿日期;2020-02-17
作者簡(jiǎn)介:李大尉(1982-),男,副研究員,碩士,研究方向?yàn)橛袡C(jī)廢棄物處理。