利用生物工程技術處理城市垃圾
該技術是較早城市垃圾處理的生物技術, 由城市垃圾處理三法中的填埋法中孕育而產生 , 包括工藝和工程兩個方面。
1 工藝方面
工藝方面主要是針對垃圾滲濾液運行的某些處理 , 近期的研究報導頗多。目前垃圾滲濾液處理工藝有好氧生物處理、厭氧生物處理和二者結合處理。二者結合處理具有效果好、運行成本低、適合于處理生化性較好的滲濾液 , 也是目前用得最多最為有效的處理方法。
好氧生物處理
好氧處理能有效降低滲濾液中的 B0D, COD 和氨氮 , 還可去除鐵、錳等金屬。對高 B0D 值的滲濾液處理時 , 應該首先考慮生物處理。好氧處理包括活性污泥法、曝氣穩定塘法、生物膜法和滴濾池法等 , 以延時曝氣法應用最多 , 曝氣穩定塘和生物膜次之 (主要用以去除氮 )。活性污泥法因費用低、效率高而得到最廣泛的應用 , 是較普及的處理方法。同時還分步流人法、延時曝氣法、吸附再生法和合建式表面曝氣池。曝氣穩定塘與活性污泥法相比 , 曝氣穩定塘體積大 , 有機負荷低 , 降解進度較慢 , 但由于工程簡單 , 在土地不貴的地區 , 是最經濟的垃圾滲濾液好氧生物處理方法; 生物膜法是與活性污泥法并列的另一種好氧生物處理法 , 它借助附著在填料 (或濾料、載體 ) 上生物膜的作用 , 在有氧的條件下氧化污水中的有機物。
厭氧生物處理
近年來 , 隨著微生物學、生物化學等學科發展和工程實踐的積累 , 不斷開發出新的厭氧處理工藝。該處理法有厭氧生物濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床和分段厭氧消化等。厭氧式生物濾池的傳統工藝為底部進水、上部出水的上流式厭氧生物濾池 , 其容積負荷高、剩余污泥少、耐沖擊負荷強 , 是目前使用的主要垃圾處理類型。雖然厭氧法處理的出水水質不能達到很好的水平 , 但它作為高濃度有機廢水在好氧處理前的預處理是經濟有效的。
厭氧—好氧結合生物處理
北京市政設計院自 1988年進行城市垃圾衛生填埋場滲濾液處理技術的研究 , 經各組工藝組合的試驗研究得出如下結論: 對高濃度的垃圾滲濾液采用生化法處理是有效的 , 采用厭氧—好氧處理工藝既經濟合理 , 處理效率高 , COD和 BOD 的去除率分別達86.8% 和 97.2%; 陳石等人采用氨吹脫 -厭氧生物濾池 - S BR工藝對深圳某填埋場的滲濾液進行了中試研究 , 結果 COD、BOD5、NH3 - N和 T N的去除率分別達到 95%、99% 、9915% 和 97%。
2 工程方面
目前新應用工程是生物反應器 , 通過有目的控制手段強化微生物過程從而加速垃圾中易降解和中等易降解有機組份轉化 , 形成一種穩定垃圾的衛生填埋場運行方式。通過物理或化學的方法將游離細胞或微生物定位于限定的空間區域內 , 使其保持活性并可反復利用。固定化的微生物 , 由于高度密集而產生強抵抗能力或載體覆蓋物的阻擋作用, 削弱
了有毒有害物對微生物的沖擊作用 , 使反應器工藝運行的安全性得到大大提高。新近的研究報導有:李秀金的“ 生物反應器型垃圾填埋場技術特點和應用前景”、何若的“ 生物反應器填埋場系統的特性研究” 和李兵的“2種 MS W 好氧生物反應器型填埋方式的對比實驗”。
工程方面研究中 , 堆肥也是一種重要的工程性處理技術之一。堆肥工藝是一種古老的有機固體廢物的生物處理技術。該法是使垃圾糞便中的有機物 , 在微生物作用下 , 進行生物化學反應 , 最后形成一種類似腐殖質土壤的物質 , 用作肥料或改良土壤。它是一種有效的城市處理手段 , 其優點是占地面積小 , 投資少 , 有較好的經濟和環境效益, 對于發展中國家的城市來說 , 是一種很有發展前途的垃圾處理手段。
我國仍多采用傳統的堆肥方法 , 其簡單、落后 , 垃圾降解效率很低 , 所產生有機肥質量很差,不能做到標準化 , 生物發酵周期過長等 , 阻礙了垃圾生物降解技術的發展和應用。為此尚且需要有效地改進傳統的堆肥方法 , 提高生物降解和腐殖質轉化效率和有機肥質量 , 推動城市生活垃圾易腐物生物工程降解技術的發展和應用。
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