利用生物工程技术处理城市垃圾
该技术是较早城市垃圾处理的生物技术, 由城市垃圾处理三法中的填埋法中孕育而产生 , 包括工艺和工程两个方面。
1 工艺方面
工艺方面主要是针对垃圾渗滤液运行的某些处理 , 近期的研究报导颇多。目前垃圾渗滤液处理工艺有好氧生物处理、厌氧生物处理和二者结合处理。二者结合处理具有效果好、运行成本低、适合于处理生化性较好的渗滤液 , 也是目前用得最多最为有效的处理方法。
好氧生物处理
好氧处理能有效降低渗滤液中的 B0D, COD 和氨氮 , 还可去除铁、锰等金属。对高 B0D 值的渗滤液处理时 , 应该首先考虑生物处理。好氧处理包括活性污泥法、曝气稳定塘法、生物膜法和滴滤池法等 , 以延时曝气法应用最多 , 曝气稳定塘和生物膜次之 (主要用以去除氮 )。活性污泥法因费用低、效率高而得到最广泛的应用 , 是较普及的处理方法。同时还分步流人法、延时曝气法、吸附再生法和合建式表面曝气池。曝气稳定塘与活性污泥法相比 , 曝气稳定塘体积大 , 有机负荷低 , 降解进度较慢 , 但由于工程简单 , 在土地不贵的地区 , 是最经济的垃圾渗滤液好氧生物处理方法; 生物膜法是与活性污泥法并列的另一种好氧生物处理法 , 它借助附着在填料 (或滤料、载体 ) 上生物膜的作用 , 在有氧的条件下氧化污水中的有机物。
厌氧生物处理
近年来 , 随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累 , 不断开发出新的厌氧处理工艺。该处理法有厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床和分段厌氧消化等。厌氧式生物滤池的传统工艺为底部进水、上部出水的上流式厌氧生物滤池 , 其容积负荷高、剩余污泥少、耐冲击负荷强 , 是目前使用的主要垃圾处理类型。虽然厌氧法处理的出水水质不能达到很好的水平 , 但它作为高浓度有机废水在好氧处理前的预处理是经济有效的。
厌氧—好氧结合生物处理
北京市政设计院自 1988年进行城市垃圾卫生填埋场渗滤液处理技术的研究 , 经各组工艺组合的试验研究得出如下结论: 对高浓度的垃圾渗滤液采用生化法处理是有效的 , 采用厌氧—好氧处理工艺既经济合理 , 处理效率高 , COD和 BOD 的去除率分别达86.8% 和 97.2%; 陈石等人采用氨吹脱 -厌氧生物滤池 - S BR工艺对深圳某填埋场的渗滤液进行了中试研究 , 结果 COD、BOD5、NH3 - N和 T N的去除率分别达到 95%、99% 、9915% 和 97%。
2 工程方面
目前新应用工程是生物反应器 , 通过有目的控制手段强化微生物过程从而加速垃圾中易降解和中等易降解有机组份转化 , 形成一种稳定垃圾的卫生填埋场运行方式。通过物理或化学的方法将游离细胞或微生物定位于限定的空间区域内 , 使其保持活性并可反复利用。固定化的微生物 , 由于高度密集而产生强抵抗能力或载体覆盖物的阻挡作用, 削弱
了有毒有害物对微生物的冲击作用 , 使反应器工艺运行的安全性得到大大提高。新近的研究报导有:李秀金的“ 生物反应器型垃圾填埋场技术特点和应用前景”、何若的“ 生物反应器填埋场系统的特性研究” 和李兵的“2种 MS W 好氧生物反应器型填埋方式的对比实验”。
工程方面研究中 , 堆肥也是一种重要的工程性处理技术之一。堆肥工艺是一种古老的有机固体废物的生物处理技术。该法是使垃圾粪便中的有机物 , 在微生物作用下 , 进行生物化学反应 , 最后形成一种类似腐殖质土壤的物质 , 用作肥料或改良土壤。它是一种有效的城市处理手段 , 其优点是占地面积小 , 投资少 , 有较好的经济和环境效益, 对于发展中国家的城市来说 , 是一种很有发展前途的垃圾处理手段。
我国仍多采用传统的堆肥方法 , 其简单、落后 , 垃圾降解效率很低 , 所产生有机肥质量很差,不能做到标准化 , 生物发酵周期过长等 , 阻碍了垃圾生物降解技术的发展和应用。为此尚且需要有效地改进传统的堆肥方法 , 提高生物降解和腐殖质转化效率和有机肥质量 , 推动城市生活垃圾易腐物生物工程降解技术的发展和应用。
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