有機廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式比較研究*

張 雯

黔南民族師范學(xué)院，貴州 黔南 558000

1 研究背景

有機廢棄物的處理方法最早運用于醫(yī)療廢棄物方面，隨著人們對有機廢棄物危害的進一步了解和認(rèn)識，在20世紀(jì)末該處理方法被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。得益于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，有機廢棄物的處理方法有許多，包括物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法等，合理利用這些方法能夠有效減少有機廢棄物，防止有機廢棄物對環(huán)境和生物造成影響。在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，也會產(chǎn)生有機廢棄物，影響水生物的生存和生長，對周圍環(huán)境造成破壞[1-2]。因此，研究有機廢棄物的處理方法，對有機廢棄物的化學(xué)處理和生物處理進行分析和比較，從而找到兩種方法的不足之處，有利于更好地優(yōu)化處理方法，保障水生物的生存環(huán)境。

2 有機廢棄物以及化學(xué)處理與生物處理方式概述

2.1 有機廢棄物概述

有機廢棄物是在生活、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的沒有利用價值的有機物，包括固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的有機物，這些有機物不僅沒有利用價值，而且會對環(huán)境、生物等造成一定的影響。有機廢棄物按照狀態(tài)劃分，包括有機固態(tài)廢物、有機廢水和有機廢氣，會給周圍的環(huán)境和生物帶來一定危害；按照類型劃分，包括農(nóng)業(yè)有機廢棄物、工業(yè)有機廢棄物和生活有機廢棄物等。工業(yè)有機廢棄物是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢棄物，例如醫(yī)藥化學(xué)、產(chǎn)品加工和資源開采等。工業(yè)有機廢棄物具有成分較復(fù)雜、難處理和有毒的特點，采用一般的方法難以對工業(yè)有機廢棄物進行處理，而且我國對于工業(yè)有機廢棄物的處理方法較少，缺乏有效的治理方法。生活有機廢棄物是在人們?nèi)粘Ｉ詈拖鄳?yīng)市政工程中產(chǎn)生的有機廢棄物，最常見的有機廢棄物是廚余垃圾。當(dāng)前我國對于生活有機廢棄物的處理方法已相對成熟，能夠有效地減少生活有機廢棄物對環(huán)境和生物的影響。農(nóng)業(yè)有機廢棄物是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程、畜牧業(yè)和水產(chǎn)業(yè)等活動中產(chǎn)生的有機廢棄物的總稱[3]。農(nóng)業(yè)有機廢棄物包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的、動物產(chǎn)生的和農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的有機廢棄物。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機廢棄物是指農(nóng)作物秸稈、林業(yè)的枯枝敗葉等；動物產(chǎn)生的有機廢棄物包括畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)生的有機廢棄物；而農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的有機廢棄物是指在農(nóng)產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的菜渣、甘蔗渣等。這些農(nóng)業(yè)廢棄物雖然對農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)有一定作用，但另一方面又影響著環(huán)境和生物的生存。

2.2 有機廢棄物的化學(xué)處理方式概述

有機廢棄物的化學(xué)處理是利用化學(xué)方法對有機廢棄物的結(jié)構(gòu)等進行破壞，減少有機廢棄物對環(huán)境和生物的影響，能夠讓有機廢棄物達(dá)到再利用的目的，把廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌牧希瑥亩_(dá)到處理的目的。有機廢棄物的化學(xué)處理方法包括堆肥法、填埋法、焚燒法和等離子處理法等（見表1）。

表1 有機廢棄物的化學(xué)處理方法

2.3 有機廢棄物生物處理方式概述

有機廢棄物的生物處理方法是利用微生物、厭氧環(huán)境等，將有機廢棄物轉(zhuǎn)換為無機物和水，從而達(dá)到處理的目的。例如，在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，運用黑水虻來對水中有機廢棄物進行分解。有機廢棄物的生物處理方法包括填埋法、堆肥法和生物修復(fù)方法等（見表2）。

表2 有機廢棄物的生物處理方法

3 有機廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式比較

3.1 有機廢棄物的化學(xué)處理的優(yōu)缺點

化學(xué)處理能夠快速且有效地對有機廢棄物進行處理，能夠?qū)⒂袡C廢棄物分子的結(jié)構(gòu)破壞，將有機廢棄物完全處理。許多化學(xué)處理不需要在處理過程中進行全面檢測和控制，因此運用化學(xué)處理使用的處理成本較低。有機廢棄物化學(xué)處理法需要的規(guī)模較小，例如等離子體處理系統(tǒng)需要的規(guī)模較小，占地面積較小。經(jīng)過化學(xué)處理后，有機廢棄物不僅能夠轉(zhuǎn)換為無機物，而且能夠提供能量，例如利用等離子體處理系統(tǒng)處理1噸的有機廢棄物，大約可以得到2千瓦左右的電量；用焚燒法處理1噸的有機廢棄物可以得到49千焦的能量，而且能夠?qū)⒃摕崃哭D(zhuǎn)化用于供暖等。

有機廢棄物的化學(xué)處理也有一定缺點。在處理過程中，會產(chǎn)生有害氣體，影響大氣環(huán)境，需要再對有害氣體進行處理，增加了處理難度。化學(xué)處理方式雖然能夠提供一定的能量，但也有許多能量流失，造成能量的浪費。在水產(chǎn)行業(yè)，化學(xué)處理方法并不能很好地適應(yīng)該行業(yè)，難以發(fā)揮出最大作用，而且化學(xué)處理方式不易控制，有可能達(dá)不到預(yù)期的效果。化學(xué)處理技術(shù)體系不完善，存在著傳統(tǒng)技術(shù)改善不足、新型技術(shù)不完善的特點。例如，焚燒法是有機廢棄物的傳統(tǒng)處理方法，這種方法會產(chǎn)生有害氣體，如果對這種技術(shù)不進行改進，不對有害氣體進行控制及相應(yīng)處理，會導(dǎo)致大氣污染，影響大氣環(huán)境；等離子體技術(shù)在有機廢棄物處理過程中，要求有機廢棄物必須處于真空中，而且等離子體技術(shù)只能針對單一的廢棄物進行處理，存在著技術(shù)不完善的現(xiàn)狀。

3.2 有機廢棄物的生物處理的優(yōu)缺點

有機廢棄物的生物處理比較環(huán)保，能夠有效地對有機廢棄物進行處理，能夠?qū)⒂袡C物轉(zhuǎn)換為無機物和水，從而讓植物吸收。在水產(chǎn)行業(yè)，大多數(shù)有機廢棄物的處理都采用黑水虻等生物處理法，既可以對水中的廢棄物進行處理，也可以保護水中環(huán)境。用生物處理能夠處理掉水中的惡臭氣體和焦臭味等，操作方法比較簡單，而且處理成本較低，能夠增加水中的生物多樣性。生物處理效果好，能夠滿足處理的要求，保障水中生物的生存環(huán)境。例如，利用黑水虻對有機廢棄物處理時，不僅可以達(dá)到處理的目的，而且黑水虻本身也可以當(dāng)作水生物的食物。

生物處理的處理時間慢。在生物處理時，需要對微生物進行培養(yǎng)，而且微生物分解有機廢棄物的時間慢，從而導(dǎo)致生物處理時間較慢。利用微生物進行處理，需要一定的條件，而且條件比較嚴(yán)格，必須要滿足微生物生存的條件，例如黑水虻需要合適的濕度、溫度和含氧量等條件，一旦溫度等條件發(fā)生變化，可能就會造成黑水虻死亡，影響處理的效果[4]。

3.3 有機廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式的比較

有機廢棄物的化學(xué)處理與生物處理方式各有一定的優(yōu)點和缺點，對于水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，一般采用生物處理方式對有機廢棄物進行處理。雖然化學(xué)處理方式擁有許多優(yōu)點，但在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)使用較少，化學(xué)處理方式只能在將水生物進行轉(zhuǎn)移后，才能進行處理，而且在處理后可能存在有毒物質(zhì)，從而影響水生物的生存和生長。生物處理方式雖然條件較嚴(yán)格，但許多微生物與水生物所需要的條件基本一致，而且不需要對水生物進行轉(zhuǎn)移處理。將微生物直接投入水環(huán)境，既可以達(dá)到處理的效果，還可將其當(dāng)作水生物的養(yǎng)料。在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，越來越多的研究人員開始重視生物處理方法，不斷地優(yōu)化生物處理技術(shù)，加強了生物處理方法在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的應(yīng)用。

4 結(jié)束語

綜上所述，有機廢棄物的有效處理對于環(huán)境及生物生存具有重要意義，有機廢棄物的化學(xué)和生物處理方法各有優(yōu)缺點，因此，要不斷改進有機廢棄物的處理方法，完善處理體系，打破傳統(tǒng)處理模式，減少有機廢棄物帶來的影響，從而促進水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展，從而更好地保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。