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        有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式比較研究*

        2021-10-19 04:25:16
        化纖與紡織技術(shù) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)生物方法

        張 雯

        黔南民族師范學(xué)院,貴州 黔南 558000

        1 研究背景

        有機(jī)廢棄物的處理方法最早運(yùn)用于醫(yī)療廢棄物方面,隨著人們對(duì)有機(jī)廢棄物危害的進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí),在20世紀(jì)末該處理方法被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。得益于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,有機(jī)廢棄物的處理方法有許多,包括物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法等,合理利用這些方法能夠有效減少有機(jī)廢棄物,防止有機(jī)廢棄物對(duì)環(huán)境和生物造成影響。在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè),也會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢棄物,影響水生物的生存和生長,對(duì)周圍環(huán)境造成破壞[1-2]。因此,研究有機(jī)廢棄物的處理方法,對(duì)有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理和生物處理進(jìn)行分析和比較,從而找到兩種方法的不足之處,有利于更好地優(yōu)化處理方法,保障水生物的生存環(huán)境。

        2 有機(jī)廢棄物以及化學(xué)處理與生物處理方式概述

        2.1 有機(jī)廢棄物概述

        有機(jī)廢棄物是在生活、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的沒有利用價(jià)值的有機(jī)物,包括固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的有機(jī)物,這些有機(jī)物不僅沒有利用價(jià)值,而且會(huì)對(duì)環(huán)境、生物等造成一定的影響。有機(jī)廢棄物按照狀態(tài)劃分,包括有機(jī)固態(tài)廢物、有機(jī)廢水和有機(jī)廢氣,會(huì)給周圍的環(huán)境和生物帶來一定危害;按照類型劃分,包括農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物、工業(yè)有機(jī)廢棄物和生活有機(jī)廢棄物等。工業(yè)有機(jī)廢棄物是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物,例如醫(yī)藥化學(xué)、產(chǎn)品加工和資源開采等。工業(yè)有機(jī)廢棄物具有成分較復(fù)雜、難處理和有毒的特點(diǎn),采用一般的方法難以對(duì)工業(yè)有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理,而且我國對(duì)于工業(yè)有機(jī)廢棄物的處理方法較少,缺乏有效的治理方法。生活有機(jī)廢棄物是在人們?nèi)粘I詈拖鄳?yīng)市政工程中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物,最常見的有機(jī)廢棄物是廚余垃圾。當(dāng)前我國對(duì)于生活有機(jī)廢棄物的處理方法已相對(duì)成熟,能夠有效地減少生活有機(jī)廢棄物對(duì)環(huán)境和生物的影響。農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程、畜牧業(yè)和水產(chǎn)業(yè)等活動(dòng)中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物的總稱[3]。農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的、動(dòng)物產(chǎn)生的和農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物是指農(nóng)作物秸稈、林業(yè)的枯枝敗葉等;動(dòng)物產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物包括畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物;而農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物是指在農(nóng)產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的菜渣、甘蔗渣等。這些農(nóng)業(yè)廢棄物雖然對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)有一定作用,但另一方面又影響著環(huán)境和生物的生存。

        2.2 有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理方式概述

        有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理是利用化學(xué)方法對(duì)有機(jī)廢棄物的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行破壞,減少有機(jī)廢棄物對(duì)環(huán)境和生物的影響,能夠讓有機(jī)廢棄物達(dá)到再利用的目的,把廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌牧希瑥亩_(dá)到處理的目的。有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理方法包括堆肥法、填埋法、焚燒法和等離子處理法等(見表1)。

        表1 有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理方法

        2.3 有機(jī)廢棄物生物處理方式概述

        有機(jī)廢棄物的生物處理方法是利用微生物、厭氧環(huán)境等,將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換為無機(jī)物和水,從而達(dá)到處理的目的。例如,在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面,運(yùn)用黑水虻來對(duì)水中有機(jī)廢棄物進(jìn)行分解。有機(jī)廢棄物的生物處理方法包括填埋法、堆肥法和生物修復(fù)方法等(見表2)。

        表2 有機(jī)廢棄物的生物處理方法

        3 有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式比較

        3.1 有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理的優(yōu)缺點(diǎn)

        化學(xué)處理能夠快速且有效地對(duì)有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理,能夠?qū)⒂袡C(jī)廢棄物分子的結(jié)構(gòu)破壞,將有機(jī)廢棄物完全處理。許多化學(xué)處理不需要在處理過程中進(jìn)行全面檢測和控制,因此運(yùn)用化學(xué)處理使用的處理成本較低。有機(jī)廢棄物化學(xué)處理法需要的規(guī)模較小,例如等離子體處理系統(tǒng)需要的規(guī)模較小,占地面積較小。經(jīng)過化學(xué)處理后,有機(jī)廢棄物不僅能夠轉(zhuǎn)換為無機(jī)物,而且能夠提供能量,例如利用等離子體處理系統(tǒng)處理1噸的有機(jī)廢棄物,大約可以得到2千瓦左右的電量;用焚燒法處理1噸的有機(jī)廢棄物可以得到49千焦的能量,而且能夠?qū)⒃摕崃哭D(zhuǎn)化用于供暖等。

        有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理也有一定缺點(diǎn)。在處理過程中,會(huì)產(chǎn)生有害氣體,影響大氣環(huán)境,需要再對(duì)有害氣體進(jìn)行處理,增加了處理難度?;瘜W(xué)處理方式雖然能夠提供一定的能量,但也有許多能量流失,造成能量的浪費(fèi)。在水產(chǎn)行業(yè),化學(xué)處理方法并不能很好地適應(yīng)該行業(yè),難以發(fā)揮出最大作用,而且化學(xué)處理方式不易控制,有可能達(dá)不到預(yù)期的效果。化學(xué)處理技術(shù)體系不完善,存在著傳統(tǒng)技術(shù)改善不足、新型技術(shù)不完善的特點(diǎn)。例如,焚燒法是有機(jī)廢棄物的傳統(tǒng)處理方法,這種方法會(huì)產(chǎn)生有害氣體,如果對(duì)這種技術(shù)不進(jìn)行改進(jìn),不對(duì)有害氣體進(jìn)行控制及相應(yīng)處理,會(huì)導(dǎo)致大氣污染,影響大氣環(huán)境;等離子體技術(shù)在有機(jī)廢棄物處理過程中,要求有機(jī)廢棄物必須處于真空中,而且等離子體技術(shù)只能針對(duì)單一的廢棄物進(jìn)行處理,存在著技術(shù)不完善的現(xiàn)狀。

        3.2 有機(jī)廢棄物的生物處理的優(yōu)缺點(diǎn)

        有機(jī)廢棄物的生物處理比較環(huán)保,能夠有效地對(duì)有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理,能夠?qū)⒂袡C(jī)物轉(zhuǎn)換為無機(jī)物和水,從而讓植物吸收。在水產(chǎn)行業(yè),大多數(shù)有機(jī)廢棄物的處理都采用黑水虻等生物處理法,既可以對(duì)水中的廢棄物進(jìn)行處理,也可以保護(hù)水中環(huán)境。用生物處理能夠處理掉水中的惡臭氣體和焦臭味等,操作方法比較簡單,而且處理成本較低,能夠增加水中的生物多樣性。生物處理效果好,能夠滿足處理的要求,保障水中生物的生存環(huán)境。例如,利用黑水虻對(duì)有機(jī)廢棄物處理時(shí),不僅可以達(dá)到處理的目的,而且黑水虻本身也可以當(dāng)作水生物的食物。

        生物處理的處理時(shí)間慢。在生物處理時(shí),需要對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng),而且微生物分解有機(jī)廢棄物的時(shí)間慢,從而導(dǎo)致生物處理時(shí)間較慢。利用微生物進(jìn)行處理,需要一定的條件,而且條件比較嚴(yán)格,必須要滿足微生物生存的條件,例如黑水虻需要合適的濕度、溫度和含氧量等條件,一旦溫度等條件發(fā)生變化,可能就會(huì)造成黑水虻死亡,影響處理的效果[4]。

        3.3 有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式的比較

        有機(jī)廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式各有一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè),一般采用生物處理方式對(duì)有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理。雖然化學(xué)處理方式擁有許多優(yōu)點(diǎn),但在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)使用較少,化學(xué)處理方式只能在將水生物進(jìn)行轉(zhuǎn)移后,才能進(jìn)行處理,而且在處理后可能存在有毒物質(zhì),從而影響水生物的生存和生長。生物處理方式雖然條件較嚴(yán)格,但許多微生物與水生物所需要的條件基本一致,而且不需要對(duì)水生物進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。將微生物直接投入水環(huán)境,既可以達(dá)到處理的效果,還可將其當(dāng)作水生物的養(yǎng)料。在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè),越來越多的研究人員開始重視生物處理方法,不斷地優(yōu)化生物處理技術(shù),加強(qiáng)了生物處理方法在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的應(yīng)用。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,有機(jī)廢棄物的有效處理對(duì)于環(huán)境及生物生存具有重要意義,有機(jī)廢棄物的化學(xué)和生物處理方法各有優(yōu)缺點(diǎn),因此,要不斷改進(jìn)有機(jī)廢棄物的處理方法,完善處理體系,打破傳統(tǒng)處理模式,減少有機(jī)廢棄物帶來的影響,從而促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展,從而更好地保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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