餐廚垃圾滲瀝液處理工藝及案例分析

陳竹，伍長青，肖燕

（中國天楹股份有限公司，江蘇南通226600）

餐廚垃圾滲瀝液處理工藝及案例分析

陳竹，伍長青，肖燕

（中國天楹股份有限公司，江蘇南通226600）

介紹了餐廚垃圾滲瀝液處理的主要方法。研究了“強化物化+生物處理”處理工藝，實現餐廚垃圾滲瀝液妥善處理。該處理工藝應用于濱州市餐廚垃圾處置工程，具有典型性和代表性。

餐廚垃圾滲瀝液；強化物化；生物處理

一般來說，餐廚垃圾占城市垃圾總量的30%～50%［1］，是城市生活垃圾的重要組成部分。餐廚垃圾組成成分比較復雜，且非常容易酸化，但有機質資源很豐富［2］。餐廚垃圾的成分主要包括米面、油等多種物質。化學組成上主要含有淀粉、纖維素、蛋白質、脂類、無機鹽，其中，無機鹽中氯化鈉的含量較高，同時含有一定量的鐵、鈣、鎂、鉀等其它微量元素［3］。從物質形態來劃分可以分為固體部分和液體部分，液體部分主要是餐廚垃圾滲瀝液。由于餐廚垃圾的特質導致其滲瀝液水質水量波動大、有毒有害物質含量高，這其中是因為受到了多種因素的影響，不同的因素對餐廚垃圾滲瀝液組成成分和水質性質有著不同的影響。如果不及時有效地處理將對人體和環境造成極大危害和嚴重污染［4］。此外，餐廚垃圾滲瀝液有時隨著雨水流入城市管網或江河湖泊中，不僅影響水體水質，還嚴重威脅著人類的飲水健康。如何對其進行行之有效的處理成為面臨的最大問題［5］。

1 餐廚垃圾滲瀝液處理主要方法

根據餐廚垃圾滲瀝液污染物的性質來分析，其特點是含有大量的油脂、膠體粒子和懸浮物，主要成分為動植物油脂、無機鹽分、表面活性劑、蛋白質和氨基酸等，該類有機物廢水的處理方法主要有物理法、化學法、物化法、生物法及生化法等。針對該廢水的水質水量等特點，現將各類有關方法分析如下。

1.1 物理法

SS不僅僅是污水中懸浮物含量的指標，關鍵是SS和COD、BOD的含量有直接的關系，不但自身可能是COD的重要來源，還能通過自身的吸附能力攜帶大量的溶解性COD，所以，物理法不但能去除SS，而且能通過SS的去除而降低污水中的COD。因此，對于大多數的廢水來說，物理處理法是污水處理工藝中必不可少的工序。

物理法主要是去除污水中大部分固體懸浮物和油類等。物理處理法包括重力分離、離心分離、膜分離、過濾、粗粒化蒸發等方法。

1.2 化學法

化學法主要用于處理廢水中不能單獨使用物理法或生物法就能去除的一部分溶解性物質和膠體，特別是含油廢水中的乳化油。化學法包括混凝沉淀、化學氧化和中和法。總之，化學法即通過加入一定的化學試劑通過化學的方法使污染物和其發生化學反應而生成穩定氣、固、液的一種方式，它能使污染物生成CO2、N2、H2O和沉淀物或其他無毒無害物質。隨著生物技術的發展，在污水處理方面，化學法已逐漸被生物法所取代，但在毒性廢水和重金屬廢水的處理方面，化學法仍占據著絕對的地位，在小量廢水處理和間歇式廢水處理工程中，由于成本和操作連續性的原因，化學法未能得到廣泛應用。

1.3 物理化學法［6-7］

含油污水物化處理法通常包括氣浮法和吸附法2種。含油污水處理主要采用親油材料吸附污水中的油。活性炭是較為普遍的吸附材料，由于活性炭的吸附容量有限，再生困難，且成本高，使用受到一定的限制，因此一般只適用于含油廢水的深度處理。近些年，眾多研究者開展了尋求新的吸油劑方面的研究，研究工作主要集中在2點：一是將具備吸油性的無機填充劑與交聯聚合物相結合，提高吸附容量；二是通過提高吸油材料的親水性，從而改善其對油的吸附性能。

20世紀70年代，美國學者Richard首次提出了超聲波輻照的化學效應。此后隨著超聲波技術的不斷發展以及大功率超聲波設備的生產問世，超聲波的物理化學效應隨之成為人們的研究熱點。眾多研究結果表明，超聲波對廢水中有害物質的降解機理是聲空化效應以及由空化產生的增強化學反應的活性自由基的作用。

1.4 厭氧發酵

厭氧發酵是指在缺氧的狀態下，利用系統中的微生物厭氧菌（尤其是產甲烷菌）將廢水中的有機質作為自身生長的營養源，通過微生物的生理代謝作用將有機質轉化為沼氣和沼渣的生產工藝過程。厭氧發酵是在密封的系統中運行的，其過程可以進行控制，具備發酵周期短、占地少，對環境帶來的二次污染比較小等優點；同時與好氧相比，厭氧發酵設備簡單，不需要通風，運行成本較低，屬于節能型工藝。厭氧發酵技術不僅能降解廢水中的有機成分，提高沼渣的脫水性，回收綠色能源——沼氣，還可以實現廢棄物的無害化、減量化和資源化。

1.5 土地處理法

土地處理法主要是利用土壤的自凈能力來處理餐廚垃圾滲瀝液的方法。其原理是利用土壤中顆粒的過濾、吸附、離子交換和沉淀等作用去除滲瀝液中的懸浮固體顆粒物和有機物成分；通過土壤中的微生物使滲瀝液中的有機質發生轉化；通過自然蒸發作用減少滲瀝液的產生量，該方法有利于廢水處理系統的運轉，且可以節約能源費用。目前土地利用法的2種主要方法為人工濕地和回灌法，但這種方法缺點也比較明顯，即會造成土壤結構破壞和地下水長期污染［8］。

2 高效餐廚垃圾滲瀝液處理工藝

餐廚垃圾廢水中含有大量的動植物油脂、淀粉、蛋白質、各種氨基酸等短、中、長鏈有機碳水化合物，在這些種類各異的有機物中，中短鏈碳水化合物容易好氧降解，適合于好氧生物處理工藝，但類似酪蛋白、乳清蛋白等長鏈高蛋白類、支鏈氨基酸等大分子量碳水化合物，好氧微生物并不能將其很好地消化分解，為解決這一制約瓶頸，除物化處理方法外，首選的生物處理工藝是厭氧水解酸化工藝。在厭氧環境中，蛋白水解酶等專性厭氧菌以長鏈高分子有機物為碳源，經過水解、酸化、產乙酸、甲烷化4個階段，最終實現了降解中小碳水有機物，分解長鏈高分子有機物的目的，為后續的好氧處理奠定了基礎。廢水通過厭氧處理后，長鏈高分子碳水化合物被分解成小分子的碳水化合物，很適合活性污泥處理工藝的環境條件，因此，后續的處理工藝選擇好氧生物處理。綜合餐廚垃圾滲瀝液的性質可以選擇“強化物化+生物處理”處理工藝。其中強化物化采用“隔油沉淀+混凝氣浮”工藝；生物處理工藝采用“UASB厭氧反應器+生物選擇性SASS法”組合工藝。主要工藝路線如圖1所示。

圖1 餐廚垃圾滲瀝液處理工藝流程

餐飲垃圾滲瀝液經格柵攔截體積較大的懸浮物后，進入集水井，經加壓后相繼通過隔油沉降罐、斜板隔油池，去除部分懸浮物和油脂后，靠重力流入調節池，然后再經提升泵提升，于靜態管道混合器與NaOH、PAC或PFS、PAM充分混合后，進入氣浮池，進一步去除懸浮物和水中油脂后，進入中間水池，同時，采用回流水注入中間水池，進一步稀釋廢水中的COD。經過以上強化物化處理后的廢水，加壓輸送至UASB厭氧反應器，廢水經水解酸化并部分甲烷化，甲烷經特制的三相分離器分離收集后進行沼氣利用。UASB厭氧反應器出水靠重力流進入SASS反應池的生物選擇區，經一段時間的適應性停留后進入SASS反應池的主反應區，同時鼓入空氣，提供好氧污泥的需氧量，然后經過中間缺氧區的停留后，再次進入第二主反應區進行曝氣，經生物處理后進入二次沉淀池，泥水分離后上清液進入清水池，清水由回流水泵回流至中間水池，充分稀釋即將進入UASB的污水，其他處理后達標水或回用或外排。

3 餐廚垃圾滲瀝液處理工藝案例分析

濱州市位于黃河下游、魯北平原，地處黃河三角洲腹地，現轄6個縣和2個區，人口369萬人。濱州市主城區內餐飲單位產生的餐廚垃圾量為50 t/d（一期工程），該項目主工藝采用“脫水+焚燒發電+油脂利用”工藝路線，其中壓榨后的餐廚垃圾滲瀝液處理工藝采用的是“強化物化+生物處理”。整個項目廢水處理系統設計的水量為50 t/d，其廢水水質如表1所示。

表1 餐廚垃圾滲瀝液水質情況

濱州市餐廚垃圾處理項目的滲瀝液經過污水處理系統處理后的出水COD為94 mg/L、BOD5為56 mg/L、SS小于110 mg/L、NH3-N濃度可降解至21 mg/L，以及其他排放指標都符合GB8978—1996污水綜合排放標準中第二類污染物最高允許排放濃度的二級標準。經過處理后的餐廚垃圾滲瀝液一部分回用于垃圾車輛的清洗，一部分進入排放口，外排水排入市政污水管網或環保管理部門指定的受納水體。

4 結束語

隨著人們環境保護意識的不斷提高和政府層面對餐廚垃圾處理的管理力度的加強，完全可以逐步實現餐廚垃圾的妥善處置，從而減輕餐廚垃圾因不合理處置對社會造成的危害。餐廚垃圾得到合理處置的同時，對于餐廚垃圾滲瀝液也提出了較高的處理要求，綜合餐廚垃圾滲瀝液的水質特點，采用“強化物化+生物處理”處理工藝，不僅可以避免廢棄油脂回到餐桌的可能性，同時還可以產生生物質能源——沼氣，滿足了餐廚垃圾整體性的無害化、減量化和資源化。因此，可以預測餐廚垃圾滲瀝液采用“強化物化+生物處理”進行處理，其市場潛力是巨大的。

［1］嚴太龍，石英.國內外廚余垃圾現狀及處理技術［J］.城市管理與科技，2004，6（4）：165-166.

［2］梁政，楊勇華，樊洪，等.廚余垃圾處理技術及綜合利用研究［J］.中國資源綜合利用，2004（8）：36-38.

［3］李文林.餐廚垃圾和廢棄食用油脂管理和處置對策［J］.廣州化工，2008，36（6）：71-73，82.

［4］李曉紅，趙瑜，盧義玉.城市垃圾填埋場滲濾液的污染及其控制［J］.地下空間與工程學報，2008，4（6）：1071-1075.

［5］陳雪.淺析餐廚垃圾無害化處理中滲濾液的處理技術［J］．環境科學與管理，2010，35（6）：99－101.

［6］付智娟，劉亞敏，孫桂琴.垃圾滲濾液的處理技術及其研究方向［J］.江西化工，2005（4）：68-71.

［7］李軍，揚秀山，彭永臻，等.微生物與水處理工程［M］.北京：化學工業出版社，2002.

［8］劉亞麗，張智，段秀舉，等.垃圾填埋場滲濾液處理技術及應用［J］.水資源與水工程學報，2008，19（3）：15-19.

Treatment Process of Kitchen Waste Leachate and Case Analysis

Chen Zhu，Wu Changqing，Xiao Yan
（China Tianying Inc.，NantongJiangsu226600）

The major treatment methods of kitchen waste leachate were introduced.We studied the technology of“strengthen materialization+biological treatment”，which dealt with kitchen waste leachate properly.Thistreatment processhas been used in the treatment ofkitchen waste ofBinzhou city which istypical and representative.

kitchen waste leachate；strengthen materialization；biological treatment

X703；X705

B

1005-8206（2017）02-0074-03

陳竹（1970—），主要從事城市固體廢物處理。

2016-12-13