魯 波
(重慶市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)有限公司,重慶 401120)
在城市生活垃圾中,廚余垃圾是所有垃圾類型中最難處理的一種有機(jī)垃圾,屬于惰性垃圾。根據(jù)相關(guān)資料調(diào)查分析,我國(guó)每天的廚余垃圾產(chǎn)量大約在25萬(wàn)噸,當(dāng)這些廚余垃圾進(jìn)入垃圾中轉(zhuǎn)站時(shí),其產(chǎn)生的垃圾滲濾液體積也是很大的。滲濾液內(nèi)的組成部分也是較為復(fù)雜的,相關(guān)部門在對(duì)城市廚余垃圾的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn),在廚余垃圾滲濾液中,有機(jī)物的含量達(dá)到90%,平均含固率高達(dá)15%,含鹽量為3%,油脂率為5%。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以分析出廚余垃圾的特點(diǎn),有機(jī)物濃度較高、含鹽量較高、油脂率較高,其含固率也是最大的,因此,對(duì)廚余垃圾滲濾液進(jìn)行及時(shí)處理是相關(guān)部門的重點(diǎn)工作。因廚余垃圾滲濾液中的有機(jī)物濃度較高,所以生物可降解性較高,其中氨氮物質(zhì)的濃度較高,且磷元素不高,但隨著時(shí)間的推移,這些有機(jī)氮會(huì)逐漸演變成氨氮,導(dǎo)致C/N下降,使廚余垃圾滲濾液處理工作難度增大[1]。
城市生活廚余垃圾滲濾液中具有較多微生物元素,其在運(yùn)輸中轉(zhuǎn)期間,會(huì)發(fā)生不可控的化學(xué)反應(yīng),例如環(huán)境中的溫度變化、濕度變化等影響,會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體污染環(huán)境。另外,在廚余垃圾滲濾液中,部分營(yíng)養(yǎng)元素的比例不穩(wěn)定,其中的高氮含量受到影響會(huì)逐漸演變成為氨氮,對(duì)水質(zhì)污染嚴(yán)重。同時(shí),在廚余垃圾滲濾液中,重金屬離子的含量較多,如果處理不當(dāng),不僅會(huì)污染環(huán)境,還會(huì)對(duì)人體健康造成威脅。
在好氧生物處理工藝中,主要有兩種處理方式,分別是活性污泥法和生物膜法。這兩種處理工藝都能夠?qū)B濾液中的氨氮、COD和BOD5進(jìn)行有效處理,同時(shí),還能控制滲濾液的色度變化以及渾濁度變化。
活性污泥法的去除能力較強(qiáng),可將滲濾液中的有機(jī)碳、COD和BOD5快速去除。其主要是在SBR曝氣工藝模擬的條件下進(jìn)行,根據(jù)研究分析發(fā)現(xiàn),COD的去除率以及有機(jī)碳的轉(zhuǎn)換率基本能達(dá)到95%以上。相關(guān)企業(yè)對(duì)廚余垃圾滲濾液通過(guò)使用活性污泥法進(jìn)行處理,計(jì)算出COD和BOD5的去除率基本保持在62.3%~96.9%之間。另外,相關(guān)技術(shù)人員為證明某企業(yè)的計(jì)算結(jié)果是否標(biāo)準(zhǔn),利用生物膜法對(duì)垃圾滲濾液經(jīng)UASB預(yù)處理的出水進(jìn)行降解試驗(yàn),通過(guò)計(jì)算分析顯示,MBR對(duì)COD的去除率可達(dá)到70%~85%,同時(shí)對(duì)氨氮的去除率達(dá)到90%~99.8%?;钚晕勰喾▽儆趥鹘y(tǒng)污水處理工藝中的一種,對(duì)垃圾滲濾液的處理有優(yōu)勢(shì),但因溫度的變化需要利用較廣闊的場(chǎng)地來(lái)處理污泥,而且這項(xiàng)處理工藝不適合到人口密集的地區(qū)進(jìn)行處理,常在郊外地區(qū)進(jìn)行廚余垃圾滲濾液的處理作業(yè)[2]。
生物膜法的處理方式是將填料和濾料加入到污水中,促使微生物生長(zhǎng)在填入的物質(zhì)表面,隨之形成生物膜。在污水經(jīng)過(guò)生物膜時(shí),通過(guò)微生物的活性對(duì)污水中的有害物質(zhì)進(jìn)行降解,達(dá)到污水處理的效果。在生物膜法中,又可以分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤的處理方式。相關(guān)技術(shù)人員在改良倒置AAO生物膜工藝時(shí),對(duì)廚余垃圾滲濾液脫氮除磷性工藝進(jìn)行探索分析,得出的結(jié)論是,DO質(zhì)量的濃度保持在2.0 mg/L,硝化液體積的回流比為200%,計(jì)算出的COD、氨氮、TN及TP的去除率分別是84.9%、92.8%、70.9%和75.3%。
生物膜法的特點(diǎn)在于對(duì)水量、水質(zhì)的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性,沖擊負(fù)荷性較高,能夠有效去除污水中的氨氮和COD,處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥較少,可滿足城市生活廚余垃圾滲濾液的處理要求。
厭氧生物處理工藝也分為兩種處理工藝,包括上流式厭氧污泥床工藝(UASB)和內(nèi)循環(huán)(IC)厭氧反應(yīng)器處理方式。通過(guò)UASB工藝處理廚余垃圾滲濾液,得出COD、BOD5的去除率分別是82.5%和84.7%。另外,相關(guān)技術(shù)人員通過(guò)內(nèi)循環(huán)(IC)厭氧反應(yīng)器研究分析對(duì)生活廚余垃圾滲濾液的處理效果,結(jié)果顯示,生活廚余垃圾滲濾液的可降解率達(dá)到89%,對(duì)COD的去除率達(dá)到75%。通過(guò)以上的研究分析來(lái)看,利用厭氧生物反應(yīng)處理工藝來(lái)處理生活廚余垃圾滲濾液的效果較為顯著,其優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)負(fù)荷高、產(chǎn)生的污泥較少,比較符合城市中小型垃圾場(chǎng)中滲濾液的處理[3]。
在城市生活廚余垃圾滲濾液中,含鹽量較高,在滲濾液處理作業(yè)中,處理難度較大,而且處理不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備被腐蝕等狀況出現(xiàn)。所以,對(duì)含鹽量濃度較高的污水采取的處理方式是“納濾+反滲透+機(jī)械蒸氣再蒸發(fā)”。通過(guò)該工藝進(jìn)行處理,能夠提高鹽類成分的回收率,可達(dá)到99%[4]。除此之外,技術(shù)人員還通過(guò)一種組合技術(shù)“預(yù)處理+膜處理(NF、RO)”來(lái)處理高鹽滲濾液。其處理過(guò)程是,先在預(yù)處理的條件下,控制填埋場(chǎng)滲濾液原水中的懸浮物、膠體物質(zhì)等物質(zhì)的增多,確保后端兩級(jí)碟管式反滲透系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,再利用濃縮液減量化系統(tǒng)降低濃縮液的生產(chǎn)量,并在后端單級(jí)卷式膜處理系統(tǒng)的保護(hù)條件下,最終保證出水水質(zhì)的效果。
目前,在高鹽分滲濾液中,主要的處理工藝分別是蒸餾法和膜處理法。蒸餾法整體構(gòu)造簡(jiǎn)便、操作方便、出水質(zhì)量好;膜處理法的脫鹽率高,但對(duì)于鹽分濃度高的污水,會(huì)導(dǎo)致膜處理工藝使用壽命縮短。
在城市生活廚余垃圾滲濾液中,氨氮是廚余垃圾中蛋白質(zhì)等物質(zhì)中含氮類的生物降解形成的。隨著時(shí)間的增加,轉(zhuǎn)化成的氨氮含量也會(huì)逐漸增加,散發(fā)的異味也較大,同時(shí)毒性也最高,不但會(huì)污染環(huán)境,還會(huì)影響人們的身體健康。所以,提高氨氮的處理作業(yè)是非常關(guān)鍵的。氨氮處理方式包括吹脫法、電解氧化法、化學(xué)沉淀法和吸附法[5]。相關(guān)技術(shù)人員在研究黏土與粉煤灰吸附生活垃圾滲濾液的效能以及機(jī)理時(shí),結(jié)果顯示黏土和粉煤灰對(duì)氨氮處理的去除率分別是14.87% 和 18.18%。還有部分技術(shù)人員利用鐵碳微電解-Fenton組合工藝處理垃圾滲濾液,得出COD和氨氮去除率為71.3%和83.9%。
在進(jìn)行城市生活廚余垃圾滲濾液處理時(shí),如采用吹脫法、化學(xué)沉淀法和吸附法,盡管操作方便、處理效果較穩(wěn)定,但會(huì)存在二次污染的可能性,而電解法盡管處理效果是最佳的,但消耗成本較高,資源浪費(fèi)也較大?;诖?,相關(guān)部門在進(jìn)行垃圾滲濾液處理作業(yè)中,要根據(jù)污水的實(shí)際狀況選擇合適的處理工藝[6]。
由于城市生活廚余垃圾滲濾液的成分較為復(fù)雜,雖然當(dāng)前的處理方法較多,但唯一的缺點(diǎn)是均不能滿足出水的要求。生活廚余垃圾滲濾液的處理過(guò)程是利用物化處理作業(yè),將滲濾液中的固體懸浮物質(zhì)、油脂等去除,再通過(guò)生物處理方式,清除滲濾液中污染物質(zhì),直到有機(jī)污染物達(dá)到排放指標(biāo);若不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn),可通過(guò)混凝、沉淀等物化工藝進(jìn)行處理,滿足“預(yù)處理-主處理-后處理”的原則,完成滲濾液的處理工作。
在廚余垃圾滲濾液處理作業(yè)中,相關(guān)檢測(cè)人員首先要對(duì)滲濾液中的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),得出檢測(cè)結(jié)果后,再采取相應(yīng)的處理工藝。在以后的廚余垃圾滲濾液處理作業(yè)中,希望可以研發(fā)出更符合現(xiàn)狀的新型處理技術(shù)。盡管傳統(tǒng)處理技術(shù)能夠達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求,但整體處理工藝較為復(fù)雜、處理設(shè)施成本較高、占用范圍較廣,并不符合當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展需要。因此,許多處理技術(shù)仍有較大的改進(jìn)與創(chuàng)新發(fā)展空間。
綜上所述,由于廚余垃圾滲濾液的水質(zhì)較為復(fù)雜,處理難度系數(shù)較大,相對(duì)于簡(jiǎn)單的物理化學(xué)處理方式以及生物處理手段都是無(wú)法滿足現(xiàn)在的處理要求。因此,采取組合方式處理COD、氨氮、TP、TN雜質(zhì)的效果更為顯著。所以,在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,相關(guān)部門要著重視生活廚余垃圾滲濾液處理技術(shù)的研發(fā),推動(dòng)新興技術(shù)的發(fā)展,為保護(hù)環(huán)境做出努力。