单位文秘网 2021-08-13 09:06:45 点击: 次
摘 要:生物技术是一门涉及生物化学、微生物学等多个学科的技术,能够实现对于生物体的改造,被广泛应用于水污染防治工程、大气污染防治工程、固体废弃物回收处理工程等多个环保领域中。在垃圾渗沥液处理中,生物技术得到了广泛的使用,且技术类型多样化,包括以回灌法、土地处理法为主的土壤生物处理体系,以好氧生物法、厌氧生物法、厌氧/好氧生物法及物化与生物联合法的生物反应装置处理体系,以微生物强化技术、膜生物反应器技术、高效脱氮技术为主的新型处理技术。
关键词:生物技术;垃圾渗沥液处理;应用
1 前言
随着人们生活水平的提高,社会对于自然环境的关注度不断提升,在可持续发展理念的指导下,环保工程已然成为人们造福子孙后代的核心工程[1]。生物技术是一门新兴的综合性学科,其理论研究和技术体系被广泛应用于水污染防治工程、大气污染防治工程、固体废弃物回收处理工程等环保工程建设领域。在环境污染严重的今天,环保治理力度逐渐加大,一些技术性难题也逐步显现出来,比如说垃圾渗滤液的处理,传统的处理方法比如物化法、回灌法,存在处理效率低的问题,生物技术在环保建设领域的广泛应用,为这一难题的解决提供了技术保障。
2 生物技术概述
生物技术是一项现代化的科学技术,涉及到细胞生物学、微生物学、遗传学、基因工程、生物化学、信息学等多个学科的应用,是一门以生命科学为本质的研究科目,通过生物技术的应用,可以实现对生物体的改造和物体原料的加工,满足人们的工业生产需求[2]。在环保建设领域中,生物技术的研究角度与化学技术不同,它多半是建立在微观分子的角度上,因此可以解决很多化学污染问题,就比如说白色污染的治理上,利用微生物,可以加快这些物质的降解,同时,还可以通过生物技术研发出易降解的包装袋。
目前,我国工业生产造成的环境污染问题日益突出,雾霾、水污染、白色污染等问题日益严重,绿色环保工程的建设已是迫在眉睫。在垃圾填埋的过程中,垃圾本身含有的水分、进入填埋场的水分以及填埋发酵过程中产生的水分集合在一起,会形成一种含有大量COD、SS、BOD5和NH3-N的有机废水,即垃圾渗沥液。这些废水若未经处理排入地表,将会造成严重的二次污染,如何有效处理垃圾渗沥液,一直是世界范围内环保工程建设的一个难题。传统的垃圾渗沥液处理技术,都有一定的局限性,比如说生化法,在垃圾渗沥液中BOD/COD比值较低的情况下,处理效率比较低。利用生物技术,解决这一难题,是垃圾渗沥液处理工艺的发展方向,目前已经取得了卓越的研究成果,并且开始应用于生产实践中,垃圾渗沥液的处理效率及效果都得到了显著的提升。
3 在垃圾渗沥液处理中应用的生物技术
3.1 土壤生物处理
在传统的垃圾渗沥液处理工程中,回灌法是一种较为常用的处理技术,这一处理方式能够有效降低垃圾渗沥液中COD的浓度,同时还能够促进其中有机质的降解,使得垃圾渗沥液溶解速度加快。但是有学者研究发现,垃圾渗沥液回灌法处理过程中,COD的去除效果与垃圾堆体高度成正比,但是在有机负荷过大的情况下,回灌处理系统容易遭到破坏。除此之外,在土壤生物处理体系中,还有一种方式——土地处理法,能够快速简便地处理垃圾渗沥液,且处理成本比较低,不过这一方法会受到土地条件和气候条件的限制,且随着时间的延长,土壤渗透能力逐渐降低,处理效率也会随之下降,还会对土壤和地下水造成一定的污染,需审慎应用。陈玉成等进行了土壤渗滤和芦苇湿地两级模拟处理试验,结果显示该方法能够有效清除垃圾渗沥液中的COD和NH3-N,去除率高达90%,值得采纳应用。
3.2 生物反应装置处理
在垃圾渗沥液处理中,常用的生物反应装置处理技术主要有:①好氧生物法。这一生物技术被广泛应用于在多个区域的垃圾填埋场中,对于COD、SS、BOD5和NH3-N均具有较强的清除效果。Loukidou等采用载体为聚氨基甲酸酯颗粒的流化床和载体为粉末活性炭的流化床,来处理垃圾渗沥液,结果显示,粉末活性炭载体流化床对于COD、BOD5和色度的去除率高于前者;②厌氧生物法。包括普通厌氧消化法和两相厌氧消化法,Lin对这两种方法进行了检验,前者用于进水COD为22750mg/L的垃圾渗沥液的处理中,经过8至20d的消化后,COD去除率为95%;后者用于进水COD为39100mg/L的垃圾滲沥液的处理中,经过11d的消化后,COD及BOD5的去除率均大于90%;③厌氧/好氧生物法。采用厌氧/好氧SBR法,可以实现对垃圾渗沥液和城市污水的联合处理,对于处理液中的BOD、缺氧段硝酸盐的去除率超过95%,对于总氮的去除率达到50%;④物化与生物联合法。以这一技术为核心的处理工艺有脱氮-混凝气浮-USAB-接触氧化工艺、水解酸化/SBR法/混凝沉淀复合工艺,前者处理垃圾渗沥液后,可达到国标污水综合排放二级标准,后者对于一定条件下的进水其COD、NH3-N去除率均超过90%[3]。
3.3 新型处理技术
随着生物技术的发展,处理垃圾渗沥液的工艺水平逐步提升,多种新型处理技术不断涌现,具体包括:①微生物强化技术。科研工作在传统生物技术的基础上,增加了一些新型的生物处理技术,比如说EM菌强化技术、聚乙烯乙二醇包埋硝化菌凝胶球技术等,使得处理效率大大提升;②膜生物反应器技术。这一技术集生物处理与及膜分离于一体,由于反应器内污泥浓度非常高,致使渗沥液处理效果也相应升高。目前关于这一技术的科学试验有很多,学者采用了不同的处理工艺,应用了嗜热菌膜生物反应器、错流式MBR、粉末活性炭载体MBR等对垃圾渗沥液进行了处理,均取得了较为理想的效果,这一技术的应用价值得到了认可,但是目前在生产实践中的应用力度仍比较小;③高效脱氮技术。这一技术具有需氧量低、碳源碱度需求低、处理负荷高等优势,常用工艺有短程硝化/反硝化工艺、同步硝化/反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺等。
4 结语
人类的发展其实就是一个不断改造自然的过程,随着社会的发展,人们对于自然的开发力度越来越大,生态环境破坏程度愈加严重。2017年1月份,全国环境保护工作会议于京召开,进一步研究了《“十三五”生态环境保护规划》的实施,明确了2017年的环保工程建设重点任务[4]。一直以来,生活垃圾包括工业垃圾的处理,都是环保建设的重点项目,科学技术的发展,为工程建设提供了技术支持,以垃圾渗沥液的处理为例,技术人员通过土壤生物处理、生物反应装置处理等多项生物技术的研发,有效解决了垃圾渗沥液处理这一难题,为我国环保型社会建设提供了新兴科技力量。
参考文献:
[1] 熊亭,成昕,张盛元,李霏,吴雪梅.生物降解技术在餐厨垃圾处理中的应用与研究[J].资源节约与环保,2016(11):163.
[2] 施至理.垃圾渗沥液处理厂生化系统生物产热低位热源加热厌氧系统技术研究[J].环境卫生工程,2016(24):26~29.
[3] 陈重军,王建芳,张海芹,沈耀良.厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展[J].生态环境学报,2014(23):521~527.
[4] 柳娴,李小明,申婷婷,杨麒,曾光明.生物工艺处理垃圾渗滤液的研究进展[J].广州化工,2012(18):5~7.
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