矿化垃圾生物反应床处理禽畜废水工程.docVIP

矿化垃圾生物反应床处理禽畜废水工程 赵由才 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海市密云路588号，上海200092 电话关键词 矿化垃圾 生物反应 禽畜废水 矿化垃圾生物反应床 我国现有几十座卫生和准卫生城市生活垃圾填埋场以及不计其数的垃圾堆场，已填入或堆放垃圾上亿吨。许多城市曾经一度陷入“垃圾包围城市”的尴尬处境，城市周围大大小小的垃圾堆场对周围环境构成日益严重的影响。而随着城市规模的扩大以及城市化速度的加快，原先城郊的垃圾堆场，迅速被新建的城区所包围，原有垃圾堆场的整治和修复迫在眉睫。即便是规范的城市生活垃圾卫生和准卫生填埋场，由于现阶段城市社会经济的快速发展，许多城市的垃圾年产量都以5%左右的速度递增，导致原有填埋场使用年限缩短或需要建设新的填埋场。解决垃圾出路的问题已经成为中国城市生活垃圾填埋处理发展过程中亟待解决的一个难题。 填埋或堆放的垃圾经过若干年降解后，基本上达到了稳定化状态，即所说的矿化垃圾。矿化垃圾不仅可以作为来源充足的有机质资源，而且因其生物相丰富，生物量巨大，可降解诸如纤维素、半纤维素和木质素等难降解有机物，是一种性能优良的生物介质。矿化垃圾不应该仅仅是被人类丢弃和无人问津的废物，实际上它是地球物质循环链条中一个重要环节，人类没有理由中止或切断被我们自己丢弃的垃圾中绝大部分物质的循环，所以它更应该是有待于开发利用的资源，尤其是有机质资源的循环利用。矿化垃圾资源价值有必要进行重新认识。如果站在这个高度和视角思考上述中国生活垃圾处理发展过程面临的两难处境，可以认为矿化垃圾资源化道路才是最理想的解决方案。 本课题的目标就是为我国堆存的上亿吨矿化垃圾的资源化利用开辟新的途径，实现矿化垃圾资源化利用。 首先对于我国许多已使用多年填埋场（如上海老港填埋场），由于其中相当一部分矿化垃圾已经基本达到稳定化，完全可开采利用。矿化垃圾开采、筛分后，一般有60%~80%左右的垃圾可被利用，腾出的空间可再填埋新鲜垃圾，使造价不菲的填埋单元的大部分可以重新利用，必然极大地缓解由于城市生活垃圾量不断增长给现有填埋场带来的压力；而对于城区或城郊众多已多年无人问津的垃圾堆场，由矿化垃圾生产的有机肥或城市绿化用的营养土可以就近用于城区的绿化，不仅解决了城区绿化土源和肥源不足的问题，还可以从根本上改善垃圾堆场周边居民的生存环境和生活质量。 另一方面，垃圾填埋场渗滤液处理一直是世界上公认的难题。目前，我国有生活垃圾卫生填埋场800多座，大部分渗滤液处理设施不够完善，其中经过处理而达到国家二级排放标准(COD 300 mg/L)的比例不高于10％。即使那些少数建设了渗滤液处理设施的填埋场，由于采用的处理工艺不适合于渗滤液的有效处理，流程长，管理复杂，处理成本偏高，大部分处理设施处于停顿状态，急需对现有设施进行改造。可见渗滤液处理已经严重制约我国生活垃圾处理技术的发展和填埋场的正常运行。全国各地的填埋场均等待着高效、低成本的渗滤液处理工艺的诞生。 本课题认为，沿用传统的生活污水处理工艺处理渗滤液是很困难的，继续朝着这个方向研究渗滤液处理技术也是很难取得突破性进展的。自1995年以来，本课题组利用矿化垃圾富含具有很强生存和降解能力的微生物的特性，以矿化垃圾为生物填料制造出矿化垃圾生物反应床，并用这种反应床处理渗滤液、畜禽废水等。实验室小试（100 L/天渗滤液，连续运行4年）、老港填埋场中试（16吨渗滤液/天，连续运行3年），研究表明，矿化垃圾生物反应床确实可以有效处理渗滤液，处理过程中仅产生极少量的、极易脱水的污泥。课题组认为，矿化垃圾生物反应床处理渗滤液，是一种全新的方法，是渗滤液处理技术研究与应用方面的突破，具有良好的发展前景。 由于在前期的研究工作中所采用的规模较小，许多大规模应用的设计参数有待于进一步核实和确认。因此，建设较大规模的填埋场现场渗滤液处理示范工程，对于获取矿化垃圾生物反应床处理渗滤液的工程参数、研究成果在国内外全面应用，均有重大意义。 有关以矿化垃圾为生物填料制造出矿化垃圾生物反应床的内容，可参看《矿化垃圾生物反应床处理渗滤液》相关部分。 1 畜禽废水处理 全国禽畜业近年来发展迅速，禽畜废水的环境污染控制不容忽视。禽畜废水主要包括尿液废水、粪堆场废水和禽畜养殖舍冲洗等废水，有机物浓度高，悬浮物多，氨氮含量高，臭味大，且水质水量变化很大，处理难度高。表6、7中列出了上海东海乳品公司奶牛场实测的水质水量数据。 表 6 禽畜业水冲式清粪工艺冲洗粪便每日产生的最低废水量 单位：m3 废水种类 浓尿液废水 青贮玉米废水 牛舍地面冲洗 运动场废水 合计 废水量 24 11 15 50 100 表7 奶牛场废水性状汇总表 单位：mg/L 水质指标 CODCr B