餐厨垃圾渗沥液处理工艺及案例分析

陈竹，伍长青，肖燕

（中国天楹股份有限公司，江苏南通226600）

餐厨垃圾渗沥液处理工艺及案例分析

陈竹，伍长青，肖燕

（中国天楹股份有限公司，江苏南通226600）

介绍了餐厨垃圾渗沥液处理的主要方法。研究了“强化物化+生物处理”处理工艺，实现餐厨垃圾渗沥液妥善处理。该处理工艺应用于滨州市餐厨垃圾处置工程，具有典型性和代表性。

餐厨垃圾渗沥液；强化物化；生物处理

一般来说，餐厨垃圾占城市垃圾总量的30%～50%［1］，是城市生活垃圾的重要组成部分。餐厨垃圾组成成分比较复杂，且非常容易酸化，但有机质资源很丰富［2］。餐厨垃圾的成分主要包括米面、油等多种物质。化学组成上主要含有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类、无机盐，其中，无机盐中氯化钠的含量较高，同时含有一定量的铁、钙、镁、钾等其它微量元素［3］。从物质形态来划分可以分为固体部分和液体部分，液体部分主要是餐厨垃圾渗沥液。由于餐厨垃圾的特质导致其渗沥液水质水量波动大、有毒有害物质含量高，这其中是因为受到了多种因素的影响，不同的因素对餐厨垃圾渗沥液组成成分和水质性质有着不同的影响。如果不及时有效地处理将对人体和环境造成极大危害和严重污染［4］。此外，餐厨垃圾渗沥液有时随着雨水流入城市管网或江河湖泊中，不仅影响水体水质，还严重威胁着人类的饮水健康。如何对其进行行之有效的处理成为面临的最大问题［5］。

1 餐厨垃圾渗沥液处理主要方法

根据餐厨垃圾渗沥液污染物的性质来分析，其特点是含有大量的油脂、胶体粒子和悬浮物，主要成分为动植物油脂、无机盐分、表面活性剂、蛋白质和氨基酸等，该类有机物废水的处理方法主要有物理法、化学法、物化法、生物法及生化法等。针对该废水的水质水量等特点，现将各类有关方法分析如下。

1.1 物理法

SS不仅仅是污水中悬浮物含量的指标，关键是SS和COD、BOD的含量有直接的关系，不但自身可能是COD的重要来源，还能通过自身的吸附能力携带大量的溶解性COD，所以，物理法不但能去除SS，而且能通过SS的去除而降低污水中的COD。因此，对于大多数的废水来说，物理处理法是污水处理工艺中必不可少的工序。

物理法主要是去除污水中大部分固体悬浮物和油类等。物理处理法包括重力分离、离心分离、膜分离、过滤、粗粒化蒸发等方法。

1.2 化学法

化学法主要用于处理废水中不能单独使用物理法或生物法就能去除的一部分溶解性物质和胶体，特别是含油废水中的乳化油。化学法包括混凝沉淀、化学氧化和中和法。总之，化学法即通过加入一定的化学试剂通过化学的方法使污染物和其发生化学反应而生成稳定气、固、液的一种方式，它能使污染物生成CO2、N2、H2O和沉淀物或其他无毒无害物质。随着生物技术的发展，在污水处理方面，化学法已逐渐被生物法所取代，但在毒性废水和重金属废水的处理方面，化学法仍占据着绝对的地位，在小量废水处理和间歇式废水处理工程中，由于成本和操作连续性的原因，化学法未能得到广泛应用。

1.3 物理化学法［6-7］

含油污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法2种。含油污水处理主要采用亲油材料吸附污水中的油。活性炭是较为普遍的吸附材料，由于活性炭的吸附容量有限，再生困难，且成本高，使用受到一定的限制，因此一般只适用于含油废水的深度处理。近些年，众多研究者开展了寻求新的吸油剂方面的研究，研究工作主要集中在2点：一是将具备吸油性的无机填充剂与交联聚合物相结合，提高吸附容量；二是通过提高吸油材料的亲水性，从而改善其对油的吸附性能。

20世纪70年代，美国学者Richard首次提出了超声波辐照的化学效应。此后随着超声波技术的不断发展以及大功率超声波设备的生产问世，超声波的物理化学效应随之成为人们的研究热点。众多研究结果表明，超声波对废水中有害物质的降解机理是声空化效应以及由空化产生的增强化学反应的活性自由基的作用。

1.4 厌氧发酵

厌氧发酵是指在缺氧的状态下，利用系统中的微生物厌氧菌（尤其是产甲烷菌）将废水中的有机质作为自身生长的营养源，通过微生物的生理代谢作用将有机质转化为沼气和沼渣的生产工艺过程。厌氧发酵是在密封的系统中运行的，其过程可以进行控制，具备发酵周期短、占地少，对环境带来的二次污染比较小等优点；同时与好氧相比，厌氧发酵设备简单，不需要通风，运行成本较低，属于节能型工艺。厌氧发酵技术不仅能降解废水中的有机成分，提高沼渣的脱水性，回收绿色能源——沼气，还可以实现废弃物的无害化、减量化和资源化。

1.5 土地处理法

土地处理法主要是利用土壤的自净能力来处理餐厨垃圾渗沥液的方法。其原理是利用土壤中颗粒的过滤、吸附、离子交换和沉淀等作用去除渗沥液中的悬浮固体颗粒物和有机物成分；通过土壤中的微生物使渗沥液中的有机质发生转化；通过自然蒸发作用减少渗沥液的产生量，该方法有利于废水处理系统的运转，且可以节约能源费用。目前土地利用法的2种主要方法为人工湿地和回灌法，但这种方法缺点也比较明显，即会造成土壤结构破坏和地下水长期污染［8］。

2 高效餐厨垃圾渗沥液处理工艺

餐厨垃圾废水中含有大量的动植物油脂、淀粉、蛋白质、各种氨基酸等短、中、长链有机碳水化合物，在这些种类各异的有机物中，中短链碳水化合物容易好氧降解，适合于好氧生物处理工艺，但类似酪蛋白、乳清蛋白等长链高蛋白类、支链氨基酸等大分子量碳水化合物，好氧微生物并不能将其很好地消化分解，为解决这一制约瓶颈，除物化处理方法外，首选的生物处理工艺是厌氧水解酸化工艺。在厌氧环境中，蛋白水解酶等专性厌氧菌以长链高分子有机物为碳源，经过水解、酸化、产乙酸、甲烷化4个阶段，最终实现了降解中小碳水有机物，分解长链高分子有机物的目的，为后续的好氧处理奠定了基础。废水通过厌氧处理后，长链高分子碳水化合物被分解成小分子的碳水化合物，很适合活性污泥处理工艺的环境条件，因此，后续的处理工艺选择好氧生物处理。综合餐厨垃圾渗沥液的性质可以选择“强化物化+生物处理”处理工艺。其中强化物化采用“隔油沉淀+混凝气浮”工艺；生物处理工艺采用“UASB厌氧反应器+生物选择性SASS法”组合工艺。主要工艺路线如图1所示。

图1 餐厨垃圾渗沥液处理工艺流程

餐饮垃圾渗沥液经格栅拦截体积较大的悬浮物后，进入集水井，经加压后相继通过隔油沉降罐、斜板隔油池，去除部分悬浮物和油脂后，靠重力流入调节池，然后再经提升泵提升，于静态管道混合器与NaOH、PAC或PFS、PAM充分混合后，进入气浮池，进一步去除悬浮物和水中油脂后，进入中间水池，同时，采用回流水注入中间水池，进一步稀释废水中的COD。经过以上强化物化处理后的废水，加压输送至UASB厌氧反应器，废水经水解酸化并部分甲烷化，甲烷经特制的三相分离器分离收集后进行沼气利用。UASB厌氧反应器出水靠重力流进入SASS反应池的生物选择区，经一段时间的适应性停留后进入SASS反应池的主反应区，同时鼓入空气，提供好氧污泥的需氧量，然后经过中间缺氧区的停留后，再次进入第二主反应区进行曝气，经生物处理后进入二次沉淀池，泥水分离后上清液进入清水池，清水由回流水泵回流至中间水池，充分稀释即将进入UASB的污水，其他处理后达标水或回用或外排。

3 餐厨垃圾渗沥液处理工艺案例分析

滨州市位于黄河下游、鲁北平原，地处黄河三角洲腹地，现辖6个县和2个区，人口369万人。滨州市主城区内餐饮单位产生的餐厨垃圾量为50 t/d（一期工程），该项目主工艺采用“脱水+焚烧发电+油脂利用”工艺路线，其中压榨后的餐厨垃圾渗沥液处理工艺采用的是“强化物化+生物处理”。整个项目废水处理系统设计的水量为50 t/d，其废水水质如表1所示。

表1 餐厨垃圾渗沥液水质情况

滨州市餐厨垃圾处理项目的渗沥液经过污水处理系统处理后的出水COD为94 mg/L、BOD5为56 mg/L、SS小于110 mg/L、NH3-N浓度可降解至21 mg/L，以及其他排放指标都符合GB8978—1996污水综合排放标准中第二类污染物最高允许排放浓度的二级标准。经过处理后的餐厨垃圾渗沥液一部分回用于垃圾车辆的清洗，一部分进入排放口，外排水排入市政污水管网或环保管理部门指定的受纳水体。

4 结束语

随着人们环境保护意识的不断提高和政府层面对餐厨垃圾处理的管理力度的加强，完全可以逐步实现餐厨垃圾的妥善处置，从而减轻餐厨垃圾因不合理处置对社会造成的危害。餐厨垃圾得到合理处置的同时，对于餐厨垃圾渗沥液也提出了较高的处理要求，综合餐厨垃圾渗沥液的水质特点，采用“强化物化+生物处理”处理工艺，不仅可以避免废弃油脂回到餐桌的可能性，同时还可以产生生物质能源——沼气，满足了餐厨垃圾整体性的无害化、减量化和资源化。因此，可以预测餐厨垃圾渗沥液采用“强化物化+生物处理”进行处理，其市场潜力是巨大的。

［1］严太龙，石英.国内外厨余垃圾现状及处理技术［J］.城市管理与科技，2004，6（4）：165-166.

［2］梁政，杨勇华，樊洪，等.厨余垃圾处理技术及综合利用研究［J］.中国资源综合利用，2004（8）：36-38.

［3］李文林.餐厨垃圾和废弃食用油脂管理和处置对策［J］.广州化工，2008，36（6）：71-73，82.

［4］李晓红，赵瑜，卢义玉.城市垃圾填埋场渗滤液的污染及其控制［J］.地下空间与工程学报，2008，4（6）：1071-1075.

［5］陈雪.浅析餐厨垃圾无害化处理中渗滤液的处理技术［J］．环境科学与管理，2010，35（6）：99－101.

［6］付智娟，刘亚敏，孙桂琴.垃圾渗滤液的处理技术及其研究方向［J］.江西化工，2005（4）：68-71.

［7］李军，扬秀山，彭永臻，等.微生物与水处理工程［M］.北京：化学工业出版社，2002.

［8］刘亚丽，张智，段秀举，等.垃圾填埋场渗滤液处理技术及应用［J］.水资源与水工程学报，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

陈竹（1970—），主要从事城市固体废物处理。

2016-12-13