餐厨垃圾渗滤液处理技术研究与展望
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摘要：随着餐厨垃圾不断得到合理的处置，对餐厨垃圾渗沥液也提出了较高的处理要求，如何对其进行有效处理成为目前面临的最大问题。本文综述了餐厨垃圾渗滤液的处理方法，并比较了生物法、物化法、土地法等方法的优缺点。
关键词：餐厨垃圾;渗滤液;处理方法
中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）09-0-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.062
Research and prospect of food waste leachate treatment technology
Chang Hongchen1，Zeng Wenchao2，Gong Xiwei2，Li Panpan3，Li Gencan3，4
（1.Nanjing City Construction Investment Holding （Group） Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210037，China;2.Nanjing Environment Group Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210046，China;3.School of Energy and Environment，Southeast University，Nanjing Jiangsu 210096，China;4.Xinmi City Environmental Protection Bureau，Zhengzhou He’nan 452370，China）
Abstract：With the continued reasonable disposal of kitchen waste，it also puts forward higher treatment requirements for kitchen waste leachate，and how to effectively treat it has become the biggest problem currently facing.This article summarizes the treatment methods of kitchen waste leachate，and compares the advantages and disadvantages of biological method， physicochemical method，and land method.
Key words：Kitchen waste;Leachate;Treatment method
從城市产生的大多数城市固体废物都放置在露天垃圾场或设计和操作不当的卫生垃圾填埋场中，从而导致诸如渗滤液污染地下水等问题。餐厨垃圾是城市生活垃圾的主要组成部分（30%～55%），由于其易腐烂的性质，通常更难处理。餐厨垃圾渗滤液是在处理餐厨垃圾过程中产生的一种稠密且发臭的有害液体，其中含有大量的有机物、硫酸盐、氨氮、重金属、氯化有机物和无机盐等。渗滤液不仅成分复杂，而且污染负荷高。这些渗滤液的重污染物可能导致地下水和地表水污染，从而引发许多与人类健康相关的问题。
1 生物处理法
1.1 好氧生物处理
传统的生物废水处理工艺（例如活性污泥）可以去除大多数污染物，但是餐厨垃圾渗滤液中的某些养分，尤其是氮，去除率很低。此外，残留的氮排放到河流中会导致富营养化。曝气稳定塘与活性污泥法相比，具有体积大、有机负荷低、周期长、设备简单等优点，是一种成本较低的垃圾渗滤液处理方法。
1.2 厌氧消化
厌氧消化是在无氧条件下进行的，此过程的最终产品是沼气（主要是甲烷和二氧化碳）和消化液。在大多数情况下，由于消化介质中的正向相互作用，使用共底物可以提高沼气产量。将餐厨垃圾渗滤液与其他有机基质（污泥、秸秆、动物粪便等）共消化，具有改善工艺稳定性、增加有机负荷率、提高厌氧消化的效率和沼气产量等优势[1]。
1.3 微生物燃料电池
微生物燃料电池（MFC）是一种利用微生物作为催化剂，将嵌入基质中的化学能转化为电能的装置。餐厨垃圾渗滤液富含挥发性脂肪酸（VFA），可以作为良好的有机原料，以驱动MFC的发电[2]。电化学活性微生物参与该过程，以不溶性电极（阳极）作为电子受体催化有机化合物的氧化。与厌氧消化不同，MFC特别适用于处理VFA等低强度可溶性有机物，并且不易受到不利条件的影响。
1.4 膜生物反应器
膜生物反应器（MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。相比传统的处理工艺，膜生物反应器具有占地面积小，对微生物截留作用强，污泥浓度高等特点，造成其在微量污染物强化去除及出水水质保障方面有独特的优势。作为一门新兴的分离技术，膜分离技术由于对物质有选择性分离的作用而越来越受到重视。根据分离的精度可将膜分离过程分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）几大类，其中NF对色度、硬度和部分有机物都有很好的脱除效果。MBR由于膜的截留作用，能彻底去除悬浮物和胶体以及绝大部分的微生物，可以防止NF膜受到胶体和生物污染，兼具预处理作用。同时，MBR相较于一般生物法，能保持较高的污泥浓度，因而降解速率快，去除效果更好。
2 物化处理法
由于渗滤液的高生物降解性，生物处理似乎是最理想的方法。但是渗滤液中存在大量的氨，硫化物和金属会抑制生物处理过程，并降低了处理效率。现在已经广泛使用化学物理结合方法来处理渗滤液。主要有化学混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附、臭氧氧化等物理化学处理方法。物化处理法可以去除难以生物降解的有机物，因此，常常作为深度处理单元，提高出水水质。
3 土地法
土地法主要通过土壤自净的能力来处理垃圾渗滤液[3]。其原理是通过土壤的过滤，吸附和沉淀去除渗滤液中悬浮固体，并通过土壤微生物的作用转化渗滤液中的有机物和氨氮，以净化餐厨垃圾渗滤液。
4 机械蒸汽再压缩
机械蒸汽再压缩（MVR）的原理是，液体物料通过蒸发器蒸发以产生二次蒸汽，该二次蒸汽由分离器分离并由压缩机压缩以增加压力并提高温度，增加焓，并用作加热蒸汽循环。通过使蒸发过程中二次蒸汽产生的冷凝潜热最大化，所使用的技术降低了蒸发和浓缩过程的外部能量需求[4]。
5 总结
渗滤液中的污染物浓度高，其组成复杂，相应的处理困难且昂贵。当今仍未研发出较为成熟的适用于各种性质垃圾渗滤液的处理工艺，已有的处理工艺大多是参照市政污水的处理方法，综合考虑各填埋场的实际情况及经济技术要求而提出的。由于渗滤液中含有大量有机物，与城市污废水的性质相似，因此，国内一些填埋场采用将其排入城市污水厂进行处理;但由于输送距离及渗滤液的添加对水厂负荷冲击影响较大。通常，在进行生物和物理化学预处理后，将垃圾渗滤液与城市污水结合起来处理。生物处理方法被认为是最理想的处理方法，因为垃圾渗滤液的生物可降解性好的特性，使它既具有经济效率又具有实用性。
近年来，机械蒸汽再压缩技术开始被引入垃圾渗滤液处理领域，并因为其较低的投资和运行费用以及较为简便的运行管理而有望成为垃圾渗滤液处理的主流工艺之一。
参考文献
[1]廖筱锋.餐厨垃圾与渗滤液联合厌氧消化协同增效机制研究[D].武汉：华中科技大学，2017.
[2]滕瑶.高浓度餐厨垃圾渗滤液的处理研究[D].吉首：吉首大学，2015.
[3]陈竹，伍长青，肖燕.餐厨垃圾渗沥液处理工艺及案例分析[J].环境卫生工程，2017，25（02）：74-76.
[4]张帆，王欲晓，庄严，等.机械蒸汽再压缩处理高盐有机废水进展[J].山东化工，2018，47（24）：204-206.
收稿日期：2020-07-11
作者简介：常红晨（1966-），男，汉族，工学硕士，正高级工程师，研究方向为环境工程管理研究。
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