我國城市生活垃圾厭氧消化處理的初探

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我國城市生活垃圾厭氧消化處理的初探
【摘要】文章分析了我國城市生活垃圾處理現狀及存在題目,簡述了當前廣泛使用的填埋、堆肥和焚燒處理技術及其侷限性,厭氧消化技術成為處理有機廢物最為理想的方法,先容了城市生活垃圾厭氧消化工藝、研究進展,並對制約厭氧消化技術的因素進行了討論。
【關鍵詞】厭氧消化;城市生活垃圾;綜合利用;有機質垃圾
 
  
  一、前言
  城市垃圾已成為當今世界的一至公害,也成為我國環境汙染的突出題目之一。近幾年來,我國城市生活垃圾產量達1億多噸,且每年以10%的速率增長。而且隨著城鎮化程序的加快,垃圾產量將持續增長。傳統的垃圾處理,填埋、堆肥和焚燒是最常用的方法,但由於垃圾衛生填埋和焚燒處理的環保要求較高,焚燒和填埋本錢也隨之增加,且這些方式本身存在一定的弊端,對土壤、地下水和大氣都會造成嚴重汙染局面。由於環境立法的日益嚴格和垃圾的分類收集,為垃圾處理提供了條件。在各種處理方法中,生物方法成為處理分類收集有機部分的一種有效方式,它能最大程度地迴圈利用有用成分。在生物處理方法中,利用微生物將有機物轉化為甲烷、二氧化碳、無機營養物和腐殖質的厭氧技術逐漸引起人們的重視。
  二、我國垃圾處理現狀及存在題目
  解決垃圾題目的目標是將垃圾減容、減量、資源化、能量化及無害化。目前主要有填埋、堆肥及焚燒處理三種方法。填埋是目前我國大多數城市解決生活垃圾出路的主要方法,到2003年底全國共有559座生活垃圾填埋場,近85%的城市生活垃圾採用填埋處理。利用微生物分解垃圾有機成分的填肥處理,雖在我國具有悠久歷史,但由於各種原因目前堆肥處理的效率不高,限制了該處理方法的發展。垃圾焚燒技術在我國的研究和應用起步於八十年代中期,隨著我國東南部沿海地區和部分大中城市的經濟發展和生活垃圾低位熱值的進步,不少城市已將建設生活垃圾焚燒廠提到了議事日程,目前正處於快速發展階段。
  各種方法都具有自身的侷限性。填埋處理不僅填埋掉了廢物,也埋掉了可回收利用的資源,填埋場佔地面積大,且存在嚴重的二次汙染,如地下水汙染,土壤汙染,堆放場產生的臭氣嚴重影響場地周邊的空氣質量等。堆肥週期長,佔地面積大,衛生條件差,堆肥處理產生的肥料肥效低、本錢高,與化肥比銷售困難,經濟效益差。而焚燒處理對垃圾低位熱值有一定要求,且垃圾焚燒對垃圾具有選擇性,焚燒不僅使垃圾中的可利用資源被銷燬,產生的大量煙氣,造成熱能損失。產生的煙氣必須淨化,淨化技術難度大,執行本錢高,焚燒裝置一次性投資大,焚燒產生的殘渣還必須消化。
  當前,我國城市生活垃圾處理存在的題目主要表現在以下幾個方面:(1)城市生活垃圾資源利用水平低下,與已開發國家相比存在較大差距;(2)固然我國各地均設有城市垃圾收集、運輸、處理的`專門機構,但垃圾處理的整體水平較低,大部分城市垃圾採用混合回收方式,加大了垃圾出來難度,垃圾資源化未能引起相關部分的重視;(3)在我國垃圾處理的經費主要來自國家和地方財政,資金主要用於垃圾的清運和掩埋處置,難以滿足資源化需求。
  三、厭氧消化處理技術
  (一)厭氧消化處理工藝
  城市生活垃圾中的紙類、塑料、織物、金屬等被分揀回收利用後,剩餘的主要是廢棄的動植物有機物質,其含水量高達80%左右極易腐爛,除了其中的木質素外都可進行厭氧消化降解。若利用傳統的填埋等方法進行處理,可能增加處理本錢,造成二次汙染。針對我國現行垃圾處理方式的弊端,應用厭氧消化技術處理城市生活垃圾,實現垃圾無害化,資源化和減量化的目標是可行的。
  生活垃圾的厭氧發酵是指在無氧條件下,微生物分解有機物,其中的C、H、O轉化為沼氣-甲烷和二氧化碳,而N、P、K等微量元素存於殘留物中並轉化為易被動植物吸收利用的過程。有機物首先通過快速增值和對PH敏感的酸化菌將其水解和發酵轉化為揮發酸,揮發酸通過乙酸菌氧化為乙酸鹽、分子氫和二氧化碳,甲烷菌再將這些物質轉化為甲烷,一般厭氧消化可分為水解酸化階段、產氫、產乙酸階段和產甲烷階段。