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有机废弃物的综合处理技术探讨

2020-08-06李大尉姚立明裴禹赵孟石姚鸿宾

绿色科技 2020年4期

李大尉 姚立明 裴禹 赵孟石 姚鸿宾

摘要:指出了随着经济社会的高速发展,自然环境需容纳大规模难以“消化”的废弃物。大量废水被排入河流,导致水库、河道、湖泊水体日趋营养化。面对这一严峻形势,有效处理有机废弃物对于加快城市化建设进程及保护环境资源尤为必要。鉴于此,对比分析了几种综合处理技术,并以南方某城市为例提出了有机废物处理的实施方案,以供参考。

关键词:有机废弃物;综合处理技术;厌氧消化

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2020)04-0086-02

1 引言

有机废弃物规模巨大,全球每年会产生大约10亿t废弃物,有机物含量大约55.。%,大量被堆积在露天缓解下,严重污染缓解,影响城市景观,制约着现代化城市的发展。对于有机废弃物的处理,如果采取焚烧、填埋等传统处理办法,不仅未有效解决老问题,而且会产生各种新问题,例如焚烧会产生各种有害、有毒的气体。因此,我们应高度重视有机废弃物的处理、找到最佳的处理技术尤为必要。

2 有机废弃物的综合处理技术

据统计得知,生活垃圾是有机废弃物的主要构成,代表性较强。对于生活垃圾的处理,填埋是最为常见的处理方式,所占比例大约为70%。同时堆肥所占比例为20%、焚烧及其他方式约战10%。另外,因社会大众固有的生活习惯,大多数生活垃圾并未接受任何处理,只是将其随意堆放在城市卫生死角,并将其运输到农村。因此填埋法所占面积较广,投资额大,特别是生物质能无法有效利用。填埋场渗沥水大多数都没有通过有效收集、净化与处理,若防渗层被破坏,极易爆发集中性污染事件,直接影响土壤、大气和地下水[1]。焚烧法虽然具有一定的能源性,可节省土地资源,然而其投入较多,且会排放大量有毒的二恶英类气体,这是其致命性缺陷。好氧堆肥、厌氧消化可资源化、无害化、减量化处理有机垃圾,效果明显,并广泛运用。

对于生活垃圾而言,传统处理技术、资源化处理方法对比详见表1。分析表1数据得知,资源化综合处理城市生活垃圾,不仅投入较少,而且可资源化利用与再生各种物质,实现有效处理垃圾的目标。因此,我国应积极采用资源化(主要指厌氧消化)技术。

厌氧消化是有机废物有效处理的技术,借助厌氧菌作用把有机生物质转变为甲烷气体,是提高废弃物资源化的有效措施。相比于其他处理技术,厌氧消化法处理技术具有以下几点优势。

(1)厌氧被消化后则生成沼气,这是一种清洁能源,可回收利用能源。

(2)消化固体物质后,可获取高品质有机肥料、土壤改良剂。

(3)将有机物质转变为甲烷,可有效降低有机废物的存量。

(4)厌氧消化过程中,不需要氧气参与其中,所以运行投入较少。

(5)厌氧消化可有效降低排放温室效应气体。

因有机废弃物pH值、含水率、碱度、C/N等因素超逸,所以厌氧消化效果也有所不同。针对单种有机废弃物而言,并不是全部指标都可符合厌氧消化的规定,可通过预处理、加药调质等方式予以有效调节[2]。所以,把2种以上不同类有机废弃物按照一定比例进行均匀混合,例如,碱性物质与酸性物质混合、不同含水率废物的混合等,进而有效调节混合后有機废物一系列理化指标,从而达到最佳的厌氧消化反应水平。采取厌氧消化处理不同有机废弃物,可有效提高有机废弃物资源的利用率。

3 南方某市有机废物处理的实施方案

南方某市属于中小型城市,未产生较大的单类有机废物,无法将规模效应,对此建议对有机废物综合处理厂予以建立,专门用于处置各种有机废物。有机废物综合处理厂由6个主要系统构成,包括餐厨垃圾预处理及厌氧消化系统、粪便固液分离及絮凝脱水系统、污泥及果蔬垃圾厌氧消化系统、沼气提纯利用系统、污水处理系统、沼渣和粪渣堆肥系统等[3]。以上6个系统都是在密封的状态下运行,不会外泄臭气,造成二次污染的发生。有机废物处理的实施方案(图1),具体为:

(1)餐厨垃圾进行厌氧发酵。通过1条生产线,处理能力为150t/d,设置1个厌氧消化罐,消化罐体积为4000m3。具体处理流程是:先通过分拣机,分拣出直径超过60mm的大块杂物,再借助制浆除杂机把餐厨垃圾,之后再厌氧发酵罐中泵人浆料,做厌氧发酵处理。为了使发酵要求得到满足,厌氧发酵罐内的浆料直径必须在10mm以内,且含固率也必须为10%左右。

(2)污泥及果蔬垃圾混合制浆后厌氧发酵。对2条生产线予以采用,处理规模为500t/d,厌氧消化罐个数为2个,1个消化罐体积为8000m3。处理流程:先分拣出果蔬垃圾中的有机物,把其破碎后制作成浆,之后在均质池内混合制成的浆料与污泥,并将含固率调节为10%,接着泵人厌氧发酵罐做厌氧发酵处理。

(3)将餐厨垃圾与污泥、果蔬垃圾厌氧消化所产生的沼气送入到燃油、燃气锅炉内,将其转换为热量,以为厌氧消化提供热力支持,多余的沼气,将其制成液化天然气外卖。

(4)固液分离粪,将分离后的粪渣与厌氧消化所产生的沼渣做堆肥处理,外卖制成的产品。厂内污水处理站专门负责处理厌氧发酵产生的沼液和粪便固液分离的废水,当其与规定标准相符后再将其排放[4,5]。

4 结语

中华民族永续发展的千年大计就是建设生态文明,与人民福祉息息相关,也和民族未来有很大关系,更重要的是“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴中国梦的实现也受其很大影响。为使生态文明建设进一步加快,国家相继出台了一系列政策,社会也逐渐提高了对废弃物资源化利用的认识。而在今后很长一段时间,国家还需继续强化立法,从政策上提供大力支持,推动产业协同发展,让我国生态文明建设发展得更快更好。

参考文献:

[1]吴小清,王彭.沪州市城市有机固废综合处理处置技术路线研究[J].中国资源综合利用,2017(11).

[2]赵春.生态园区有机废弃物的循环利用研究[J].安徽农业科学.2014,462(29):10274~10276.

[3]万顺刚,孙蕾,胡朝华.城市固体有机废弃物厌氧消化处理技术研究进展[J].广东农业科学,2014,41(23):138~144.

[4]杨德利,吴天强,高健,等.农村固体废弃物处理现状与对策[J].绿色科技,2018(24):1~4.

[5]卢瑞庚.基于雾霾治理环境中的绿化废弃物处理研究[J].绿色科技,2017(20):94~96.

收稿日期;2020-02-17

作者简介:李大尉(1982-),男,副研究员,硕士,研究方向为有机废弃物处理。