基于目标层次法的城市固废综合处理厂的应用分析

王亚昀

（汉中职业技术学院，陕西 汉中 723000）

伴随当前我国社会经济发展的速度不断上升，城市化建设的脚步也不断加快，各行各业的生产与发展产生的垃圾日益增加，对环境的危害较大。其中，污泥是生活污水处理后的剩余物，因为对环境保护认知程度的不足，我国目前还没有找到一种非常完善的生活污水处理方法，城市污泥处理比较滞后，如果城市污水处理不当，会带来二污染问题。现代工业的发展带动了经济的飞速发展，伴随的是工业制造活动产生的大量固废，导致城市环境面临严峻的考验。

除了工业发展因素之外，人们的生活活动也会产生大量固废。随着城市化的快速推进，城市人口数量不断加大，餐厨垃圾也不断上升，如果不妥善处理，会对城市环境、居民生活造成非常大的影响。当今社会，很多人购物时经常使用塑料袋，用大量的包装纸来包装礼品，这些行为习惯直接导致固废垃圾的大量产生。基于以上因素，人们必须从源头上确保包装产品的原料的可处理性，同时要分析城市固废综合处理方式，找寻出科学的处理方案，保护城市环境。

1　国内外对城市固废综合处理的开展状况

当前，一些发达国家已经开始对城市生活垃圾和城市污水进行妥善处理，在固废综合处理方面，其已经走在前列。通常情况下，污水处理厂需要对污水处理后的污泥实施处理，而污泥处理的投资费用往往占污水处理厂总投资的50%～70%。日本人口分布比较稠密，通常使用干化焚烧的方法处理污泥，约占56%；美国采用土地回收利用的占42%，使用焚烧方式的占22%，其余垃圾实施填埋处理。我国采用焚烧方式占38%，填埋方式占17%。我国污泥处理技术起步较晚，污泥处理厂数量较少，其处理工艺和配套设施不是很完善[1]。

2　我国城市污泥和有机固废的具体处理技术发展状况

以我国某市为例分析，该市共建有五座污水处理厂和一座垃圾焚烧发电厂，正常使用的垃圾填埋场有两处。高含水污泥严重影响该市垃圾填埋场的正常使用，经过污水处理厂处理的污泥，仍然不能满足卫生填埋的具体标准要求。检测发现，处理后的污泥中含有大量的治病细菌、重金属、寄生虫等有害物质，同时其中含有大量有机物质，特别是N、P、K等元素含量较高，具有一定的利用价值[2]。

调查发现，该市共有餐饮企业大约3 120家，数量十分庞大，但该市还没有建立完善的餐厨垃圾处理和回收体系。如果不能妥善处理这些餐厨垃圾，就会严重影响食品安全和生态环境。同时，该市的园林垃圾等固体有机废物没有得到妥善处理，数量很多，严重影响市容市貌。因此，寻求一种“减量化、稳定化、无害化”的综合垃圾处理方式是该市目前的一大艰巨任务[3-4]。

3　基于目标层次法的城市固废综合处理方式

在对城市固废实施综合性处理的过程中，人们需要重点对资源的投资方面、资源的产出方面、环境安全以及地区性方面加以综合考虑，具体实施时，需要有效兼顾环境效益、社会效益以及经济效益，不能只顾处理固废而忽略生态环境，影响居民的正常生活。这就要求城市固废综合处理采用一种环境友好型的方式。针对城市污泥、餐厨垃圾等城市固废处理现状，我国部分城市已经提出城市污泥、餐厨垃圾以及园林垃圾等固废有机物进行协同处理的计划。这几类垃圾的成分和处理难度相近，其比较适合采用高温降解、厌氧消化以及土地回收利用三种方式来进行综合处理。

3.1　高温热水降解预处理技术

在传统的污泥厌氧消化工作流程中，进泥的含固率是影响污水处理厂对污泥进行浓缩的重要因素，不能超过5%。对于含固率超过20%的脱水污泥来讲，传统的厌氧消化工艺已经不再适合，人们需要以传统的厌氧消化工艺为基础，新增加一种高温热水降解技术作为厌氧消化的预处理技术。高温热水解技术不但可以有效降低污泥的黏稠度，改变污泥性能，使得在高含固率的状态下厌氧消化成为一种可能，同时有效提升了污泥在处理过程中的可生化性，大大降低了污泥在厌氧消化处理过程中的停滞时间，进而提升了单位时间内的整体产气量。

3.2　协同厌氧消化技术

餐厨垃圾和污泥协同厌氧消化处理技术具有一定的互补优势，餐厨垃圾的盐分较高，而污泥中的重金属较高，二者协同厌氧消化不仅可以稀释盐分而且可以稀释金属的浓度，可以大大降低固废中的有害性物质对厌氧微生物的抑制性。餐厨垃圾和污泥当中含有的营养成分可以相互补充，使厌氧消化中的底物含量保持在标准的范围之内。

在对餐厨垃圾和污泥厌氧消化方法的研究过程中，人们发现，甲烷产量和协同消化底物的具体比例有着一定的关联性，在发酵底物以餐厨垃圾为主时，甲烷的含量在实施消化之前的10 h呈逐渐上升，在消化的第15个小时后开始慢慢下降。其中，甲烷的体积含量分别达到43.5%、55.0%以及58.3%。但是，以污泥作为主要消化产物时，甲烷的产量在前5 h快速上升，在达到50%后增长速度开始下降，最后停止在70%左右。其中，最高的甲烷体积含量远远高于以餐厨垃圾为主的产气率。从上述数据分析可以得出，甲烷的含量伴随污泥的比例上升而增加。研究发现，餐厨垃圾和污泥的残渣比例从高到低，在进行厌氧消化的过程中，沼气中的产气量不断上升，当餐厨垃圾和污泥的混合比例为1:1时，检测沼气中的产气率是最高的，相比污泥和餐厨垃圾单独进行厌氧消化提升了1～3倍。此外，人们可以将城市固废进行综合处理，转变成有机肥料并将其应用在城市园林中，这样不但实现了对垃圾的妥善处理，而且有助于城市绿化，可谓两全其美，保障了我国的可持续发展，有效地兼顾了环境效益、社会效益以及经济效益[5]。

4　结语

本文分析了基于目标层次法的城市固废综合处理，从中可以看出，人们可以采用厌氧消化技术处理城市污泥、餐厨垃圾，这符合当前我国提倡的生态环保和可持续发展的理念，有助于经济与环境的协调发展。但是，要想彻底解决城市固废问题，必须从市场机制、技术政策和管理体制方面着手，不断加强对城市废水的处理和监控，为城市固废的有效处理打下良好的基础。只有保证每个处理环节的可行性，人们才能有效对城市固废进行综合处理，使处理后的产物都能达标，实现社会与自然环境的协调发展。