基于目標層次法的城市固廢綜合處理廠的應用分析

王亞昀

（漢中職業技術學院，陜西 漢中 723000）

伴隨當前我國社會經濟發展的速度不斷上升，城市化建設的腳步也不斷加快，各行各業的生產與發展產生的垃圾日益增加，對環境的危害較大。其中，污泥是生活污水處理后的剩余物，因為對環境保護認知程度的不足，我國目前還沒有找到一種非常完善的生活污水處理方法，城市污泥處理比較滯后，如果城市污水處理不當，會帶來二污染問題。現代工業的發展帶動了經濟的飛速發展，伴隨的是工業制造活動產生的大量固廢，導致城市環境面臨嚴峻的考驗。

除了工業發展因素之外，人們的生活活動也會產生大量固廢。隨著城市化的快速推進，城市人口數量不斷加大，餐廚垃圾也不斷上升，如果不妥善處理，會對城市環境、居民生活造成非常大的影響。當今社會，很多人購物時經常使用塑料袋，用大量的包裝紙來包裝禮品，這些行為習慣直接導致固廢垃圾的大量產生。基于以上因素，人們必須從源頭上確保包裝產品的原料的可處理性，同時要分析城市固廢綜合處理方式，找尋出科學的處理方案，保護城市環境。

1　國內外對城市固廢綜合處理的開展狀況

當前，一些發達國家已經開始對城市生活垃圾和城市污水進行妥善處理，在固廢綜合處理方面，其已經走在前列。通常情況下，污水處理廠需要對污水處理后的污泥實施處理，而污泥處理的投資費用往往占污水處理廠總投資的50%～70%。日本人口分布比較稠密，通常使用干化焚燒的方法處理污泥，約占56%；美國采用土地回收利用的占42%，使用焚燒方式的占22%，其余垃圾實施填埋處理。我國采用焚燒方式占38%，填埋方式占17%。我國污泥處理技術起步較晚，污泥處理廠數量較少，其處理工藝和配套設施不是很完善[1]。

2　我國城市污泥和有機固廢的具體處理技術發展狀況

以我國某市為例分析，該市共建有五座污水處理廠和一座垃圾焚燒發電廠，正常使用的垃圾填埋場有兩處。高含水污泥嚴重影響該市垃圾填埋場的正常使用，經過污水處理廠處理的污泥，仍然不能滿足衛生填埋的具體標準要求。檢測發現，處理后的污泥中含有大量的治病細菌、重金屬、寄生蟲等有害物質，同時其中含有大量有機物質，特別是N、P、K等元素含量較高，具有一定的利用價值[2]。

調查發現，該市共有餐飲企業大約3 120家，數量十分龐大，但該市還沒有建立完善的餐廚垃圾處理和回收體系。如果不能妥善處理這些餐廚垃圾，就會嚴重影響食品安全和生態環境。同時，該市的園林垃圾等固體有機廢物沒有得到妥善處理，數量很多，嚴重影響市容市貌。因此，尋求一種“減量化、穩定化、無害化”的綜合垃圾處理方式是該市目前的一大艱巨任務[3-4]。

3　基于目標層次法的城市固廢綜合處理方式

在對城市固廢實施綜合性處理的過程中，人們需要重點對資源的投資方面、資源的產出方面、環境安全以及地區性方面加以綜合考慮，具體實施時，需要有效兼顧環境效益、社會效益以及經濟效益，不能只顧處理固廢而忽略生態環境，影響居民的正常生活。這就要求城市固廢綜合處理采用一種環境友好型的方式。針對城市污泥、餐廚垃圾等城市固廢處理現狀，我國部分城市已經提出城市污泥、餐廚垃圾以及園林垃圾等固廢有機物進行協同處理的計劃。這幾類垃圾的成分和處理難度相近，其比較適合采用高溫降解、厭氧消化以及土地回收利用三種方式來進行綜合處理。

3.1　高溫熱水降解預處理技術

在傳統的污泥厭氧消化工作流程中，進泥的含固率是影響污水處理廠對污泥進行濃縮的重要因素，不能超過5%。對于含固率超過20%的脫水污泥來講，傳統的厭氧消化工藝已經不再適合，人們需要以傳統的厭氧消化工藝為基礎，新增加一種高溫熱水降解技術作為厭氧消化的預處理技術。高溫熱水解技術不但可以有效降低污泥的黏稠度，改變污泥性能，使得在高含固率的狀態下厭氧消化成為一種可能，同時有效提升了污泥在處理過程中的可生化性，大大降低了污泥在厭氧消化處理過程中的停滯時間，進而提升了單位時間內的整體產氣量。

3.2　協同厭氧消化技術

餐廚垃圾和污泥協同厭氧消化處理技術具有一定的互補優勢，餐廚垃圾的鹽分較高，而污泥中的重金屬較高，二者協同厭氧消化不僅可以稀釋鹽分而且可以稀釋金屬的濃度，可以大大降低固廢中的有害性物質對厭氧微生物的抑制性。餐廚垃圾和污泥當中含有的營養成分可以相互補充，使厭氧消化中的底物含量保持在標準的范圍之內。

在對餐廚垃圾和污泥厭氧消化方法的研究過程中，人們發現，甲烷產量和協同消化底物的具體比例有著一定的關聯性，在發酵底物以餐廚垃圾為主時，甲烷的含量在實施消化之前的10 h呈逐漸上升，在消化的第15個小時后開始慢慢下降。其中，甲烷的體積含量分別達到43.5%、55.0%以及58.3%。但是，以污泥作為主要消化產物時，甲烷的產量在前5 h快速上升，在達到50%后增長速度開始下降，最后停止在70%左右。其中，最高的甲烷體積含量遠遠高于以餐廚垃圾為主的產氣率。從上述數據分析可以得出，甲烷的含量伴隨污泥的比例上升而增加。研究發現，餐廚垃圾和污泥的殘渣比例從高到低，在進行厭氧消化的過程中，沼氣中的產氣量不斷上升，當餐廚垃圾和污泥的混合比例為1:1時，檢測沼氣中的產氣率是最高的，相比污泥和餐廚垃圾單獨進行厭氧消化提升了1～3倍。此外，人們可以將城市固廢進行綜合處理，轉變成有機肥料并將其應用在城市園林中，這樣不但實現了對垃圾的妥善處理，而且有助于城市綠化，可謂兩全其美，保障了我國的可持續發展，有效地兼顧了環境效益、社會效益以及經濟效益[5]。

4　結語

本文分析了基于目標層次法的城市固廢綜合處理，從中可以看出，人們可以采用厭氧消化技術處理城市污泥、餐廚垃圾，這符合當前我國提倡的生態環保和可持續發展的理念，有助于經濟與環境的協調發展。但是，要想徹底解決城市固廢問題，必須從市場機制、技術政策和管理體制方面著手，不斷加強對城市廢水的處理和監控，為城市固廢的有效處理打下良好的基礎。只有保證每個處理環節的可行性，人們才能有效對城市固廢進行綜合處理，使處理后的產物都能達標，實現社會與自然環境的協調發展。