城市生活廚余垃圾滲濾液處理處置研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

魯 波

（重慶市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)有限公司，重慶 401120）

1 城市生活廚余垃圾滲濾液特征

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，我國每天的廚余垃圾產(chǎn)量大約在25萬噸，當(dāng)這些廚余垃圾進(jìn)入垃圾中轉(zhuǎn)站時，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，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，對廚余垃圾滲濾液進(jìn)行及時處理是相關(guān)部門的重點工作。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，但隨著時間的推移，這些有機(jī)氮會逐漸演變成氨氮，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，其在運輸中轉(zhuǎn)期間，會發(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，部分營養(yǎng)元素的比例不穩(wěn)定，其中的高氮含量受到影響會逐漸演變成為氨氮，對水質(zhì)污染嚴(yán)重。同時，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)，不僅會污染環(huán)境，還會對人體健康造成威脅。

2 城市生活廚余垃圾滲濾液的處理工藝

2.1 好氧生物處理工藝

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，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)對廚余垃圾滲濾液通過使用活性污泥法進(jìn)行處理，計算出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)的計算結(jié)果是否標(biāo)準(zhǔn)，利用生物膜法對垃圾滲濾液經(jīng)UASB預(yù)處理的出水進(jìn)行降解試驗，通過計算分析顯示，MBR對COD的去除率可達(dá)到70%～85%，同時對氨氮的去除率達(dá)到90%～99.8%。活性污泥法屬于傳統(tǒng)污水處理工藝中的一種，對垃圾滲濾液的處理有優(yōu)勢，但因溫度的變化需要利用較廣闊的場地來處理污泥，而且這項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，促使微生物生長在填入的物質(zhì)表面，隨之形成生物膜。在污水經(jīng)過生物膜時，通過微生物的活性對污水中的有害物質(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，對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%。

生物膜法的特點在于對水量、水質(zhì)的變動有較強(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。

2.2 厭氧生物處理工藝

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)人員通過內(nèi)循環(huán)（IC）厭氧反應(yīng)器研究分析對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COD的去除率達(dá)到75%。通過以上的研究分析來看，利用厭氧生物反應(yīng)處理工藝來處理生活廚余垃圾滲濾液的效果較為顯著，其優(yōu)點是有機(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中滲濾液的處理[3]。

2.3 高鹽分濾液處理方式

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，而且處理不及時會導(dǎo)致設(shè)備被腐蝕等狀況出現(xiàn)。所以，對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)人員還通過一種組合技術(shù)“預(yù)處理+膜處理（NF、RO）”來處理高鹽滲濾液。其處理過程是，先在預(yù)處理的條件下，控制填埋場滲濾液原水中的懸浮物、膠體物質(zhì)等物質(zhì)的增多，確保后端兩級碟管式反滲透系統(tǒng)運行穩(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)造簡便、操作方便、出水質(zhì)量好；膜處理法的脫鹽率高，但對于鹽分濃度高的污水，會導(dǎo)致膜處理工藝使用壽命縮短。

2.4 滲濾液中氨氮處理方式

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。隨著時間的增加，轉(zhuǎn)化成的氨氮含量也會逐漸增加，散發(fā)的異味也較大，同時毒性也最高，不但會污染環(huán)境，還會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，結(jié)果顯示黏土和粉煤灰對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，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，資源浪費也較大。基于此，相關(guān)部門在進(jìn)行垃圾滲濾液處理作業(yè)中，要根據(jù)污水的實際狀況選擇合適的處理工藝[6]。

3 城市生活廚余垃圾滲濾液處理的發(fā)展前景

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，但唯一的缺點是均不能滿足出水的要求。生活廚余垃圾滲濾液的處理過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)檢測人員首先要對滲濾液中的物質(zhì)進(jìn)行檢測，得出檢測結(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。

4 結(jié)論

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，相對于簡單的物理化學(xué)處理方式以及生物處理手段都是無法滿足現(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，在未來發(fā)展過程中，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)，推動新興技術(shù)的發(fā)展，為保護(hù)環(huán)境做出努力。