生物淋滤技术处理城市垃圾堆肥中重金属的研究进展.pdf

66 第37卷 ，第4期 安 徽 化 工 Vol-37．NO．4 2011年 8月 ANHUICHEMICAL INDUSTRY Aug．201l 生物淋滤技术处理城市垃圾堆肥中重金属的研究进展 何 刚，胡 群 (宣城市环境科学研究所，安徽 宣城 242000) 摘要：阐述了生物淋滤技术的研究现状，着重介绍了生物淋滤技术用于堆肥中重金属去除的研究进展，包括微生物种群、环境条件以及堆肥 产品营养组成等。优化运行条件、运用分子生物学技术对机理进行深入探讨以及建立完善的数学模型将是生物淋滤技术的发展方向。 关键词：生物淋滤；重金属；堆肥 doi：10．3969／j．issn．1008—553X．2011．04．024 中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1008—553X(2011)40—0066—04 随着我国经济的快速发展，城市垃圾的产量迅速增 不适于堆肥操作的物质也进入了堆肥产品，尤其是重金 加，2009年我国年产垃圾已经突破了1．5亿吨，而且伴随 属超标 比较严重。重金属含量超标的堆肥产品面临着市 着垃圾产量的增加，垃圾成分也发生了很大变化，城市垃 场容量剧减 (许多场合禁止使用，如农田、果园等)，产品 圾处理处置设施的建设普遍滞后，垃圾围城现象在全国 价格一再下降，整个行业萎缩严重，急需开发经济适用 多处发生，极大地影响了人民的身体健康和生活质量。 的堆肥产品重金属处理技术6[1。 目前处理城市垃圾广泛采用的是填埋及焚烧这两 1生物淋滤技术(Bioleaching)简介 种处置方式，填埋方式大量 占用土地；对地下水及地表 生物淋滤是一种以微生物为媒介，通过微生物与固 水造成严重污染从而引发难 以修复的环境灾难 ；滋生蚊 相体系之间的物理(吸附、溶解等)或化学(氧化还原 、络 蝇、细菌，产生大量恶臭气体并传染疾病；产生的大量沼 合等)作用，对固相体系中的某些物质进行分离的一种 气易发生火灾、爆炸等；若所有垃圾组分均填埋 ，就不能 技术l7l。最早产生于从贫矿中回收金属，这种利用微生物 回收有用组分，造成资源浪费。焚烧方式由于设备、技术 进行金属的溶出与回收又称微生物湿法冶金。早在上世 要求复杂 、昂贵，投入运行成本很高，且产生二恶英 、酸 纪5O年代美国就开始了生物湿法浸铜的研究，60年代 性气体、含重金属挥发气体、烟气、飞灰、废渣等大量污 在加拿大又成功开发出生物湿法浸铀技术 ，80年代美 染物 ，排放很难达标 ，给民众的健康和环境造成极其严 国又开发出生物湿法浸金技术，目前全世界铜、铀及金 重的影响。 等金属(主要是贫矿)的产量中，生物湿法生产的占到总 堆肥是一项古老的技术，在农村地区自古就有用农 量的 10％一20％_819／。 业废弃物进行堆肥的做法，而用城市垃圾堆肥则是一项 生物淋滤技术由于分离效果好，反应条件温和，运 全新的资源综合利用技术，通过堆肥不但实现了垃圾的 行成本低等特点，近年来有研究者开始把它应用到环境 减量化和无害化 ，同时实现了资源化，符合国家固体废 领域，并开展了广泛的研究，主要集中在污泥中重金属 弃物的 “三化”方针，其投资不大，运行成本低，操作比较 的去除、土壤 中的重金属生物修复 、堆肥产品中重金属 简便，目前受到广泛重视llI2]。早期的堆肥原料主要是畜 的去除等㈣。 禽粪便、农产品及其加工废弃物。城市垃圾的堆肥研究 2生物淋滤技术的研究现状 历史并不长，由于城市垃圾成分复杂，一般在堆肥前已 目前在堆肥产品中采用的重金属处理技术主要是 经经过分选，保证进入堆肥工序的原料有机质含量较 化学浸提法 ，这种技术利用无机酸 (如常规的三酸 高