餐廚垃圾滲濾液處理技術研究與展望

常紅晨　曾文超　龔習煒　李盼盼　李根燦

摘要：隨著餐廚垃圾不斷得到合理的處置，對餐廚垃圾滲瀝液也提出了較高的處理要求，如何對其進行有效處理成為目前面臨的最大問題。本文綜述了餐廚垃圾滲濾液的處理方法，并比較了生物法、物化法、土地法等方法的優缺點。

關鍵詞：餐廚垃圾;滲濾液;處理方法

中圖分類號：X799.3 文獻標識碼：A 文章編號：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 Henan 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

從城市產生的大多數城市固體廢物都放置在露天垃圾場或設計和操作不當的衛生垃圾填埋場中，從而導致諸如滲濾液污染地下水等問題。餐廚垃圾是城市生活垃圾的主要組成部分（30%～55%），由于其易腐爛的性質，通常更難處理。餐廚垃圾滲濾液是在處理餐廚垃圾過程中產生的一種稠密且發臭的有害液體，其中含有大量的有機物、硫酸鹽、氨氮、重金屬、氯化有機物和無機鹽等。滲濾液不僅成分復雜，而且污染負荷高。這些滲濾液的重污染物可能導致地下水和地表水污染，從而引發許多與人類健康相關的問題。

1 生物處理法

1.1 好氧生物處理

傳統的生物廢水處理工藝（例如活性污泥）可以去除大多數污染物，但是餐廚垃圾滲濾液中的某些養分，尤其是氮，去除率很低。此外，殘留的氮排放到河流中會導致富營養化。曝氣穩定塘與活性污泥法相比，具有體積大、有機負荷低、周期長、設備簡單等優點，是一種成本較低的垃圾滲濾液處理方法。

1.2 厭氧消化

厭氧消化是在無氧條件下進行的，此過程的最終產品是沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）和消化液。在大多數情況下，由于消化介質中的正向相互作用，使用共底物可以提高沼氣產量。將餐廚垃圾滲濾液與其他有機基質（污泥、秸稈、動物糞便等）共消化，具有改善工藝穩定性、增加有機負荷率、提高厭氧消化的效率和沼氣產量等優勢[1]。

1.3 微生物燃料電池

微生物燃料電池（MFC）是一種利用微生物作為催化劑，將嵌入基質中的化學能轉化為電能的裝置。餐廚垃圾滲濾液富含揮發性脂肪酸（VFA），可以作為良好的有機原料，以驅動MFC的發電[2]。電化學活性微生物參與該過程，以不溶性電極（陽極）作為電子受體催化有機化合物的氧化。與厭氧消化不同，MFC特別適用于處理VFA等低強度可溶性有機物，并且不易受到不利條件的影響。

1.4 膜生物反應器

膜生物反應器（MBR）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。相比傳統的處理工藝，膜生物反應器具有占地面積小，對微生物截留作用強，污泥濃度高等特點，造成其在微量污染物強化去除及出水水質保障方面有獨特的優勢。作為一門新興的分離技術，膜分離技術由于對物質有選擇性分離的作用而越來越受到重視。根據分離的精度可將膜分離過程分為微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）幾大類，其中NF對色度、硬度和部分有機物都有很好的脫除效果。MBR由于膜的截留作用，能徹底去除懸浮物和膠體以及絕大部分的微生物，可以防止NF膜受到膠體和生物污染，兼具預處理作用。同時，MBR相較于一般生物法，能保持較高的污泥濃度，因而降解速率快，去除效果更好。

2 物化處理法

由于滲濾液的高生物降解性，生物處理似乎是最理想的方法。但是滲濾液中存在大量的氨，硫化物和金屬會抑制生物處理過程，并降低了處理效率。現在已經廣泛使用化學物理結合方法來處理滲濾液。主要有化學混凝、沉淀、過濾、活性炭吸附、臭氧氧化等物理化學處理方法。物化處理法可以去除難以生物降解的有機物，因此，常常作為深度處理單元，提高出水水質。

3 土地法

土地法主要通過土壤自凈的能力來處理垃圾滲濾液[3]。其原理是通過土壤的過濾，吸附和沉淀去除滲濾液中懸浮固體，并通過土壤微生物的作用轉化滲濾液中的有機物和氨氮，以凈化餐廚垃圾滲濾液。

4 機械蒸汽再壓縮

機械蒸汽再壓縮（MVR）的原理是，液體物料通過蒸發器蒸發以產生二次蒸汽，該二次蒸汽由分離器分離并由壓縮機壓縮以增加壓力并提高溫度，增加焓，并用作加熱蒸汽循環。通過使蒸發過程中二次蒸汽產生的冷凝潛熱最大化，所使用的技術降低了蒸發和濃縮過程的外部能量需求[4]。

5 總結

滲濾液中的污染物濃度高，其組成復雜，相應的處理困難且昂貴。當今仍未研發出較為成熟的適用于各種性質垃圾滲濾液的處理工藝，已有的處理工藝大多是參照市政污水的處理方法，綜合考慮各填埋場的實際情況及經濟技術要求而提出的。由于滲濾液中含有大量有機物，與城市污廢水的性質相似，因此，國內一些填埋場采用將其排入城市污水廠進行處理;但由于輸送距離及滲濾液的添加對水廠負荷沖擊影響較大。通常，在進行生物和物理化學預處理后，將垃圾滲濾液與城市污水結合起來處理。生物處理方法被認為是最理想的處理方法，因為垃圾滲濾液的生物可降解性好的特性，使它既具有經濟效率又具有實用性。

近年來，機械蒸汽再壓縮技術開始被引入垃圾滲濾液處理領域，并因為其較低的投資和運行費用以及較為簡便的運行管理而有望成為垃圾滲濾液處理的主流工藝之一。

參考文獻

[1]廖筱鋒.餐廚垃圾與滲濾液聯合厭氧消化協同增效機制研究[D].武漢：華中科技大學，2017.

[2]滕瑤.高濃度餐廚垃圾滲濾液的處理研究[D].吉首：吉首大學，2015.

[3]陳竹，伍長青，肖燕.餐廚垃圾滲瀝液處理工藝及案例分析[J].環境衛生工程，2017，25（02）：74-76.

[4]張帆，王欲曉，莊嚴，等.機械蒸汽再壓縮處理高鹽有機廢水進展[J].山東化工，2018，47（24）：204-206.

收稿日期：2020-07-11

作者簡介：常紅晨（1966-），男，漢族，工學碩士，正高級工程師，研究方向為環境工程管理研究。