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中圖分類號：R124.3文獻標識碼： A 文章編號：
隨著我國城市化進程步伐的加快，工業化的不斷發展，人口聚居度的密集和城市流動人口的劇增，以及人們生活水平的不斷提高、消費觀念的變化，都會使餐廚垃圾大量產生。我國餐廚垃圾的產生量要比發達國家高。據有關資料統計，目前我國城市每年產生的生活垃圾已達到1.5億噸，其中餐廚垃圾約占我國城市生活垃圾一半左右。例如，北京37%，，廣州57%，濟南42%，天津54%，上海59%，沈陽62%，深圳57%等［1］。
一、餐廚垃圾的性質及危害
餐廚垃圾，俗稱泔腳，它的成分非常復雜，是居民在生活過程中形成的廢棄物。餐廚垃圾非常容易腐爛變質、傳播細菌和病毒并且散發出惡臭。餐廚垃圾是包括廢舊的餐具、食物殘渣、動植物油、動物肉骨、塑料和紙巾等多種物質的混合物。餐廚垃圾的以淀粉、動物脂肪、蛋白質等為主，糖類含量和鹽、油脂的含量較高［2］，隨著人們生活水平的不斷提高，餐廚垃圾中的有機營養成分呈遞增趨勢，因此餐廚垃圾具有很高的開發和利用價值。
餐廚垃圾如果處理不當會對人們身體的健康、食品的安全、環境污染甚至糧食安全造成極大的危害。第一，餐廚垃圾極易滋生病毒等微生物而發生腐爛變質，同時會產生刺激性的氣味以及污水等。餐廚垃圾不經處理任意排放，不僅會大面積的釋放有毒有害物質，而且還可能會堵塞城市管網；第二，如果用餐廚垃圾直接飼養畜禽，畜禽的脂肪和肌肉等組織里就會積蓄有大量的有毒有害物質，同時還可能會含有多種病菌，人食用后，會造成人畜之間的交叉感染；第三，大量廢棄的食用油脂經過一定工序后（如加熱、過濾和蒸餾）提煉出 “地溝油”，最后再流回到人們的餐桌上?！暗販嫌汀敝泻悬S曲霉素、苯等有毒有害物質，如果人食用后會提高慢性疾病的發生率甚至可能致癌，對人們的身體健康造成很大的危害。
二、餐廚垃圾的處理技術
目前餐廚垃圾的處理技術主要有焚燒法、厭氧發酵法、濕熱法、生產生物飼料、生產生物柴油等方法。
焚燒法
焚燒法是燃燒餐廚垃圾中的可燃物，將燃燒后產生的熱量進行發電。該工藝的優點是處理量很大，且垃圾的減量效果明顯。但是焚燒法對垃圾的熱值要求比較高，但餐廚垃圾含水量很高（含水量通常在80%~90%之間）過高的含水量使餐廚垃圾的熱值很低，這將會增加垃圾的處理成本；而且由于餐廚垃圾的特殊性質，垃圾焚燒處理時會產生大量的有毒有害氣體，不能滿足資源無害化的要求。因此，從技術上看，焚燒法應用在餐廚垃圾處理上的可行性很低。但對于那些霉變和已經被化學污染的餐廚垃圾則應該采用焚燒法進行處理。
填埋法
填埋法是將餐廚垃圾填入山溝或預備好的坑中，然后蓋土壓實，使其發生化學、物理和生物變化，分解其中的有機物使其能達到減量化和無害化的目的。填埋法的最大特點是處理費用較低，且方法簡單。但由于餐廚垃圾中含有大量的水分和容易腐爛和變質的物質，填埋餐廚垃圾后，產生大量的滲濾液，滲濾液滲透地下后會污染土壤和地下水，容易造成二次環境污染，因此，一些發達國家和地區已經開始逐步禁止填埋餐廚垃圾。
濕熱法
濕熱法工藝是通過高溫蒸煮的方法，徹底消除餐廚垃圾中的病原體，并降低餐廚垃圾中過高的含鹽量和油脂的含量，同時改善營養成分的含量。然后將高溫蒸煮后的餐廚垃圾進一步通過微生物發酵、干燥、造粒等工藝制成粒狀飼料［3］。濕熱法工藝一般會和其他的微生物處理工藝（如好氧發酵、厭氧發酵等）聯合使用。與其他的方法相比，它不僅能夠實現資源化，而且達到了消毒滅菌的目的。
好氧堆肥
好氧堆肥是指餐廚垃圾中的有機物在有氧的條件下，利用好氧微生物將垃圾中的有機物轉化成無機物的過程。常用的方法是密封式容器堆肥，在密閉的容器內提供好氧條件，利用堆體自身產生的高溫來殺滅病菌。密封式容器堆肥能夠有效的減少因堆肥散發出的酸臭味和由此滋生的病菌，該方法是對周邊環境影響較小的一種堆肥方式。它常會連接生物過濾裝置，用來除去在堆肥的初期產生的揮發性脂肪酸，進一步降低垃圾對環境的影響。該工藝的優點是技術較為簡單，好氧堆肥后的產物可以用做農產品來使用，實現了垃圾的資源化和再利用。缺點是堆肥需要占地面積大、處理周期長。
厭氧發酵法
厭氧發酵系統主要是利用餐廚垃圾中的固體成分，在高溫且厭氧的環境下，通過多種生物細菌的新陳代謝，將餐廚垃圾分解轉化為甲烷、二氧化碳及發酵殘余物質，產生的甲烷可以經沼氣凈化系統凈化除去雜質后，采用熱電聯產利用；發酵的殘余物質通過厭氧堆肥穩定化后，最終成為高品質的有機肥料。餐廚垃圾的厭氧發酵能夠實現充分的資源化和再利用。
生化飼料技術
采用生化法制備飼料工藝是采用微生物發酵技術制成發酵飼料。該方法是餐廚垃圾先經過固液分離，其中含固率較高的部分需要經過高溫殺菌消毒，消毒后烘干，加入微生物將其中的有機物降解成生物飼料。飼料化技術處理的優點是機械程度較高、占地面積小。缺點是生化法制備飼料工藝周期長、且需要對菌種進行選擇和管理、工藝較為復雜。而且由于最后產物會重新進入食物鏈，且使得餐廚垃圾中原有的各種有毒有害物質，進入畜禽體內，從而間接造成了對人體健康的危害。
生物柴油技術
生物柴油工藝是餐廚垃圾先經過固液分離，然后利用餐廚垃圾中的液相成分，來制取高品質的生物柴油，使其變廢為寶。生物柴油可以作為替代燃料，替代石化柴油，且石化柴油和生物柴油以一定比例混合燃燒，還能夠改善石化柴油燃燒時產生的污染狀況，是一種情潔的可再生能源。生物柴油的制取原理是采用酸、堿催化轉酯化工藝，將進入系統的液相成分通過一系列復雜的化學和物理反應，最后生成生物柴油及副產品甘油和植物瀝青。
三、結論
餐廚垃圾處理是一個新生事物，在中國其相關的處理工藝和法規還并不成熟。經過本文分析焚燒法和填埋法應用在處理餐廚垃圾上并不適合；濕熱法一般和其他微生物處理工藝來聯合使用；好氧堆肥處理工藝方法較為簡單，且其堆肥的產品可以直接用于農業；厭氧發酵處理工藝能夠回收利用沼氣資源，有較高的經濟價值和環保價值。生化飼料技術用于其進入食物鏈，故處理餐廚垃圾存在潛在的危害。生物柴油技術能夠使餐廚垃圾變廢為寶，但是其工藝操作復雜，有待進一步的發展。
綜上所述，生物處理法從經濟方面來說，可回收能源；從環境方面來說，生物處理工藝對環境的影響較小。因此生物處理法具有廣闊的應用前景，將會成為實現餐廚垃圾減量化、資源化和無害化的主流處理方法。
參考文獻
在工業廢料的回收中，人們常用的方法有熱裂解法、電化學沉淀法、濕法冶金等，不同的方法適用于不同種類的工業廢料，并且它們的使用也存在一定的優缺點，在工業廢料的有用物質提取中所達到的處理效果也是不同的。因此，本文將詳細分析工業廢料進行回收的必要性，重點介紹應用于工業廢料回收的幾種基本化學方法，分析它們的處理效果和優缺點，使人們對國內工業廢料回收中的化學應用有一個清晰的了解。
1.常見的工業廢料種類
近些年，我國的經濟發展非常迅速，工業生產也得到了快速的發展。然而，伴隨快速的工業生產的是大量的工業廢料的產生。據統計，我國每年的工業廢料數量超過了46t噸，而且每年都在快速地增加；就建筑垃圾來說，每年就達到了6777萬噸；農田秸稈廢料5億噸；城市居民生活垃圾每年1.5億噸。這些數量龐大的工業廢料，如果不能夠被人們進行有效地利用，對我國的生態環境將是一個很大的負擔。
2.工業廢料回收的必要性
工業廢料之所以要加以回收，是因為兩個方面的原因，一個方面是因為工業廢料對環境和人體都會產生一定的危害，另一個方面的原因是指工業廢料可以被人們加以利用，變廢為寶。一些工業廢料里面含有對人體有害的重金屬，如果不對其進行處理，那么就會危害到人們的身體。但是，雖然一些工業廢料里面含有有毒的重金屬，但是這些重金屬能夠被人們重新提煉出來，被人加以利用，從而有效地利用現有的資源，減輕我國資源緊張的現狀。而且有毒重金屬在提煉出來、被人們加以利用之后，對人體的危害性就大大地減少了。人們在回收利用廢料時，采用的工藝比較簡單，所以不需要花費很大的成本就可以獲得較好的生產效率。
3.常見的工業廢料回收方法
為了實現工業廢料回收的目的，人們采用了多種廢料回收方法，歸結起來，分為物理方法和化學方法。物理方法比較簡單，它運用的范圍沒有化學方法那么廣，比如在油水分離、油氣分離和廢油提取中就是采用的物理方法，它一般是將工業廢料進行過濾和攪拌，然后進行研磨和萃取蒸餾，使之結晶，然后回收所需要的資源。比如，在寶鋼工業廢料回收中，就運用到了用物理方法來提取廢油，它包括將工業廢料進行沉淀、脫水和過濾等環節，取得的效果也比較好。
跟物理方法不同，化學方法需要更加精細的工藝和嚴格的條件，其分工更加明確，應用的范圍也更加廣泛。所以為了實現更好的工業廢料回收效果，人們通常是將化學方法和物理方法進行結合使用。但是，最常見的工業廢料回收方法還是以化學方法為主。
4.常見的工業廢料回收化學方法及其效果分析
4.1焚燒法
焚燒法是指將固體的工業廢料進行焚燒，使之在高溫下分解，達到深度氧化。在焚燒的過程中，固體的工業廢料中的大量有害廢料被分解成無害物質，因此也就達到了廢料處理和回收的目的。并且，近些年，人們生產中留下的固體廢棄物含有的可燃物比重在逐年地增長，所以采用焚燒法焚燒固體工業廢料是一種可行的辦法。
采用焚燒法處理和回收固體的工業廢料具有許多優點，比如，它可以在很小的一塊地上處理大量的工業廢料，對環境的影響較小，能夠提供大量的能源。但是，焚燒法也會產生一定的危害，比如，在焚燒固體的工業廢料時，會產生大量的煙霧，這些煙霧會造成對環境的“二次污染”，而且一些設備也比較容易出現銹蝕的現象，所以這種方法在使用時應該謹慎考慮。
4.2熱裂解法
熱裂解方法是指首先挑選一些廢舊塑料，然后對其進行熱裂解，在熱裂解作用下，廢舊塑料會生成甲烷、一氧化碳和氫氣等低分子的碳氫化合物，他們可以燃燒；除了生成低分子的碳氫化合物之外，廢舊塑料經熱裂解還會生成甲醇、丙酮和乙酸等常溫可燃油和土砂、金屬、玻璃和純碳等混合而成的炭黑。
4.3電化學沉積法
電化學沉積法是指利用電荷正負極相互吸引的基本原理，將需要處理的工業廢料和另外一種物質放在電源的兩極，然后使電源兩極通電，在氧化還原的性質下，廢料會分解出人們需要得到的物質，這些有用物質會附在底板表面，再對電源進行反向連接，然后目標金屬就可以分解出來。使用這種方法一般包括液相沉淀和氣相沉淀兩種形式，液相沉淀是指將工業廢料溶解于液態的溶液中然后再進行反應的一種沉淀方式；氣相沉淀是指先將需要處理的工業廢料變成氣態的形式，然后再在反應室通過一定的條件進行分解的一種沉淀方式。
運用電化學沉積法，所取得的優點和缺點都比較明顯。優點是采用這種方法得到的回收物質比較純凈。缺點是采用這種方法需要的成本比較高，消耗的能量較大，所以它一般只用來提取人們特別需要的某些物質，但是這種方法目前在工業廢料處理中還是比較常用的。當人們需要從廢水中提取一些有用的物質時，就可以采用到電化學沉積法，它能夠保護環境、節約資源和滿足人們生活、生產需要。
4.4濕法冶金
濕法冶金又被人們稱之為水法冶金，這是因為濕法冶金需要利用到某種溶劑，然后在水解、中和、還原和氧化反應等化學作用下，分離和提取工業廢料中的金屬。采用濕法冶金，包括四個步驟：首先要將工業廢料中的有用成分變為溶液，這也就是我們所說的浸??；然后要將殘渣和浸取液進行分離，并且回收殘渣中夾帶的金屬離子和冶金溶劑；再采用化學沉淀方法、溶劑萃取技術和離子交換等凈化和富集浸取液；最后再從凈化液中提取化合物和金屬。
在生產過程中，人們從凈化液中提取鈷、鎳、鋅、銅、銀、金等純金屬物質，常常用到電解提取法。像釩、鉬、鎢、鋁等金屬物質，它們在水溶液中一般是以含氧酸形式存在，需要先以氧化物的形式析出，再還原成金屬。采用濕法冶金比干法和火法冶金回收的有價金屬程度要高，而且在生產過程中比較容易實現自動化和連續化，利于環境的保護，因此在未來有著廣闊的發展前景。
4.5其他
上面的這些方法只是我們平常生產中常見的一些工業廢料回收方法，其實在實際的生產生活中，人們還經常使用許多其他的一些化學方法，并且這些化學方法也在生產實踐中有著十分重要的作用。比如，人們可以利用酶法將餐飲中的廢油進行催化，制成人們需要的生物柴油。在這一方法中，人們運用的是餐廳的廢棄油作為原料，然后將固定的化脂肪酶當做催化劑，再在酶解酯交換反應下，將餐廳廢棄油中的有用物質提煉出來制成生物柴油，這就是將工業廢料轉化為有用的資源的典型方法。
5.總結
工業廢料的大量產生和存在不僅對環境造成了極大的危害，而且對人的身體健康也會產生一定的不利影響，所以人們必須對工業廢料進行積極地處理和回收，將其變廢為寶。在我國，化學方法在工業廢料的回收中有著廣泛的運用，采用化學方法回收工業廢料，不僅具有工藝簡單、易操作的優點，而且對工業廢料中的有用物質的提取率也比較高。但是，這些化學方法也還存在許多不足，比如成本太高，會產生一定的副作用等等，因此，我國還要繼續加大對工業廢料中化學方法運用的研究，使其在將來不斷得到完善和發展。
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隨著我國經濟的迅速發展、城市人口的大量增加、城市化進程的加快和人民生活水平的不斷提高，不可避免地產生了大量的生活垃圾，同時環境也承受著城市生活垃圾帶來的巨大壓力。
根據城市生活垃圾焚燒發電特點，其工藝流程為：入廠城市生活垃圾車經稱重后卸入垃圾卸料大廳，用垃圾吊抓起送入焚燒爐焚燒，焚燒產生的熱量經余熱鍋爐吸收利用生產蒸汽用于發電，所發電可上網外銷，鍋爐出來的煙氣采用活性炭吸附二噁英、袋式除塵的煙氣凈化工藝以滿足煙氣排放要求，除塵飛灰輸送到水泥固化間處理，整個生產過程由中央控制室集中控制。
1 城市生活垃圾類別
解決城市生活垃圾問題的目標是實現“減量化、無害化及資源化”。
目前，垃圾的處理方式主要包括填埋、焚燒、堆肥等技術，而垃圾填埋作為單一處置方式暴露出越來越多的問題，以焚燒技術為代表的垃圾處理技術正在中國悄然興起，成為新興環保產業。預計未來十年我國城市生活垃圾焚燒處理將得到很大發展，但垃圾焚燒及發電項目應通過完善相關的法規和標準，強化環評管理，提高監測水平，強化日常監督管理等工作使其發揮垃圾處理“減量化、無害化、資源化”的優勢并保證其健康發展。
隨著我國城市建設的發展和社會進步，城市生活垃圾的構成已發生了質的變化，有機物含量開始高于無機物含量。城市生活垃圾的處理方法與垃圾成分有很大關系，而垃圾的成分則與燃料結構、消費水平、收集方式、地域和季節等多種因素有關。垃圾組成正由“多灰、多水、低熱值”向“較少灰、較高熱值”的方向發展，一般當垃圾熱值高于4000KJ/kg，優先采用焚燒法處理，同時也給我國城市垃圾的焚燒處理奠定了基礎。
2 城市生活垃圾焚燒及設施
我國城市垃圾焚燒技術始于80年代末，在90年代后期得到了迅速發展，現在全國有30多家生產商、研究單位和大專院校在研究開發各種焚燒技術設備，而國外垃圾焚燒處理起步較早，已發展了約100a，處理技術工藝和設備已較為成熟。
2.1 垃圾焚燒特點
2.1.1 焚燒處理周期短，余熱利用大
焚燒技術作為一種可同時實現城市生活垃圾減量化、無害化和資源化的垃圾處理技術，已成為我國部分城市垃圾處理的首選技術。目前我國在引進、學習、消化和掌握國外焚燒技術基礎上，加速技術消化，或研究開發有自主知識產權的焚燒爐及其技術，在現有工程中已經普遍實現國產化。
焚燒法具有減容、減量化程度高（減容大于90%，減重80%），處理周期短，占地面積小，選址靈活，燃燒的熱量可用來發電（按發熱值比較，1.5億噸垃圾約相當于3千萬噸標煤，約為全國標煤年產量的2%），無害化垃圾焚燒發電可實現垃圾無害化，因為垃圾在高溫（850℃以上）下焚燒，可分解有害物質，且尾氣經凈化處理達標后排放。
2.1.2 焚燒殘渣利用率高
減量化垃圾焚燒后的殘渣，只有原來容積的10%～30%，再利用現有技術，把殘渣通過相應設施，制成其他工業產品，如：燒結磚等，甚至可以達到零排放。不用興建大型的填埋場，進而緩解了土地資源緊張狀態，興建的垃圾電廠將十分有利于城市的環境保護，尤其是對土地資源和水資源的保護，實現可持續發展。
2.1.3 焚燒有害氣體排放量低
由于前期垃圾焚燒技術的局限性，主要是受一些技術或工藝問題的制約，比如發電時燃燒產生的劇毒廢氣長期得不到有效解決，使垃圾焚燒技術一度發展不順暢，在國際上也是一個難題，然而隨著工藝、技術的提高，焚燒有害氣體排放量降為0.5%以內，達到了國際標準。
特別是有機垃圾的焚燒，由于焚燒管理不當產生二噁英等二次污染等缺點，在近十余年，垃圾焚燒技術得到飛速發展，在提高初燃溫度的基礎上，使二噁英等二次污染現象排放量達到了歐盟標準（歐盟目前執行EU2000/76/EEC生活垃圾焚燒標準，二噁英排放均嚴格執行0.1ngTEQ/Nm 3 ）。
2.2 焚燒設施特點
2.2.1 設備昂貴、初期投資高
由于我國的垃圾焚燒發電技術不成熟，一般利用國外關鍵技術和設備，造成成本偏高，但我國部分企業加速了技術消化、自主研發的步伐，使部分焚燒設備及其技術實現國產化，在現有工程中已有應用。雖然我國開始逐步實現國產化焚燒設備，但建設一個垃圾焚燒發電廠（處理量150t/d）投資約為4億元左右，這對于中國大部分城市是難以承受的。
2.2.2 垃圾處理效果欠佳
雖然我國現階段對垃圾焚燒發電項目有了很大的改觀，目前還是趕不上國外發達國家的焚燒技術和焚燒設備成熟。國外的焚燒設備是根據國外的生活垃圾品質及燃料特性進行設計的，而我國垃圾品質和燃料特性與國外垃圾存在著很大差異。由于我國目前沒有實行垃圾分類制度，城市生活垃圾的品質很低，因而無論是引進還是國產的焚燒設備尚不能很好地適應中國垃圾的特性，還存在著垃圾焚燒不完全、運行不穩定、排放不易全部達標等問題。
2.2.3 運行成本高，缺乏經濟性
由于中國垃圾的熱值較低（3344～5016J/ kg）、變化范圍較大，相應要加入一些助燃燃料。同時，也存在關鍵高溫部件使用壽命短、維修費用高等問題，往往增加了運行成本。再加上管理混亂，宏觀調控不到位，造成經濟調控差現象。
3 垃圾焚燒發電政策
由于垃圾焚燒發電項目有其自身特性，因此垃圾發電的建設和運行不能照搬傳統電廠的模式，而要針對垃圾發電的特點采取相應的措施和政策。
在我國采用BOT方式吸引國內外企業投資，政府通將垃圾發電廠的建設權和一段時間的經營權授予一個有資格的投資商，投資商負責垃圾發電廠的投資、融資、設計以及安裝調試。項目建成后，垃圾發電廠按協議規定向政府提供垃圾處理服務，并利用焚燒余熱發電，政府則按協議規定向垃圾發電廠支付垃圾處理費，并保證垃圾發電廠電力上網銷售，投資者由此回收項目投資、經營和維護成本并獲得合理的回報。規定的特許經營期屆滿后，投資者將按照協議規定，把垃圾發電廠的所有權和經營權無償移交給政府。目前我國已經投產的和在建的垃圾發電廠大部分都是這種方式。
4 我國城市生活垃圾焚燒發電前景
在我國《全國城市生活垃圾無害化處理設施建設“十一五”規劃》指出，在經濟發達、生活垃圾熱值符合條件、土地資源緊張的城市，可加大發展焚燒處理技術。
并且“十一五”期間，計劃城市生活垃圾無害化處理率達到70%，城市生活垃圾無害化處理設施建設規劃總投資為589億元，而“十五”期間的總投資為198億元，對比可看出，我國城市生活垃圾無害化處理設施建設上的投資增幅是非常明顯的，基于國家政策的大力支持，我們有理由相信，垃圾焚燒處理比例將繼續穩步提高。結合市場目前的發展態勢，接下來一段時期，采用BOT等方式建設焚燒廠將逐步占據主導，2008～2015年將迎來垃圾焚燒發電黃金時期，我國的城市生活垃圾焚燒發電前景才會發展的更快更好。
參考文獻
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中圖分類號：[TU992.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
目前，我國污水處理廠每年排放的污泥量(干重)約 140 萬噸，且以每年10％以上的速度增長。隨著國家污水處理設施不斷完善，污水處理率逐年提高和處理程度的深化，污水處理廠的污泥處理處置問題日益顯著。本文詳細介紹了城市污泥幾種常用的處理處置方法，并對其優缺點進行比較。
污泥處理處置的一般流程
目前，國內外污泥處理處置的方法眾多，一般采用濃縮、脫水、消化、干化、焚燒、堆肥等不同處理方法與土地利用、衛生填埋和建材利用等幾個處置方式的組合流程。
污泥處理處置過程中的濃縮、消化、脫水、干化、焚燒、綜合利用等過程都是相輔相成的。按2001年版《日本下水道施設計畫、設計指針和解說》，城市污水處理廠污泥處理流程（見圖1）主要有以下2種：
圖1 城市污水處理廠污泥處理流程圖
第一個流程中，污泥經過消化，使污泥減量化、穩定化和無害化，便于衛生填埋或綜合利用。而第二個流程中，由于后續有干化或焚燒工藝，所以消化處理可以超越，即當采用污泥消化時，污泥處理處置宜走綜合利用之路，而當污泥采用焚燒工藝時，可以超越消化池，避免流程中環節過多，熱量損失過多。
常用污泥處理處置方案概述
目前，污泥處理處置主要的方式有土地利用、衛生填埋、建材利用、干化焚燒等。
2.1土地利用
污泥的土地利用是指經過堆肥處理的污泥或污泥產品應用于園林、綠地、土壤修復及改良，目前國內污水污泥的處理處置技術和實際應用，在污泥制肥上獲得實質性的進展，將污泥制成有機顆粒肥、有機復混肥和有機微生物肥料施用于綠化，不僅解決了污泥出路，同時使得污泥利用資源化，產生一定的經濟效益。但臭氣散發往往影響到周邊居民的日常生活，露天堆肥帶來的對周邊環境污染問題也越來越嚴重。污泥土地利用受限于污泥的泥質，特別是重金屬含量不得超過國家的有關規定，同時存在一定的潛在風險，如果施用不當，很容易造成環境的二次污染。
衛生填埋
污泥衛生填埋場中污泥的處置工藝采用衛生填埋技術，即在利用自然界代謝功能的同時，通過工程手段和環保措施，使污泥安全消納，并逐步達到充分穩定的處置效果。由于土地資源有限，該方式逐漸受到限制，近年來各大城市就污泥的進一步處理和循環利用尋找最佳出路。
建材利用
污泥作為建材的原料，一般包括用作水泥添加料、制陶粒、制磚材和制輕質骨料等。日本在建材利用方面技術領先，較多的工程應用實例，污泥干化或焚燒后的無機灰末均可作為建材的原料利用。我國也正在嘗試，有條件的地區應積極推廣污泥建材綜合利用。
污泥干化
干化處理后的污泥可以成為一種特殊的資源加以利用，為污泥的市場化提供基礎，如作為建材、土地利用或焚燒進一步減量。蘇州工業園區污泥干化項目設計規模300 t/d，就近利用熱電廠的蒸汽作為干化熱源，干化并輸送至熱電廠與煤混燒。
焚燒
污泥焚燒是一種常見的污泥最終處置方法，它可破壞全部有機質，殺死一切病原體，并最大限度地減少污泥體積。當污泥自身的燃燒熱值較高，城市衛生要求較高，或污泥中有毒物質含量高，不能被綜合利用時，可采用焚燒處置。污泥在焚燒前，一般應先進行脫水處理甚至熱干化，以減少負荷和能耗。污泥焚燒在技術上是可行的，并已達到了工業規模的程度。
國外污泥處理處置現狀
目前國內外污水污泥處置技術主要有：農業利用、填埋、焚燒及熱水解等。
從1910年起各國就開始以焚燒工藝為主作為處理市政污泥的主要方法，如歐洲的德國、丹麥、瑞典、瑞士等國以及亞洲的日本，據EPA估計，1993年美國就已經擁有343座活性污泥焚燒爐，在丹麥，每年約有30%的污泥集中在32座焚燒廠集中助理；而瑞士政府已要求2003年起瑞士將禁止污水廠的污泥用于農業，所有污水廠污泥要進行污泥焚燒處理，而焚燒法處置污泥在國土資源緊張的日本發展迅速，應用最廣，處理量約占全國的總污泥量為62.7%。目前歐洲最大的污泥干化焚燒處理處置中心位于荷蘭的Moerdijk，處理量約占荷蘭全國的總污泥量的27%。污泥干化焚燒技術經過近百年的發展，已經形成了成熟的工藝理論和先進的設備。
污泥處置方案確定
污泥處理處置應綜合考慮污泥泥質特征、地理位置、環境條件和經濟社會發展水平等因素，因地制宜地確定污泥處置方式。
土地利用在國內外污泥處置方法中污泥逐漸受到重視，經過堆肥處理的污泥或污泥產品應用于可用于制肥、園林、綠地、土壤修復及改良。
衛生填埋也是國內較常用的處理處置方式，但是隨著城市發展，人口劇增，垃圾產量日益增多，垃圾填埋場容量已趨于飽和，污泥處理后若再運往垃圾填埋場填埋，一方面占用了垃圾填埋場的容量，另一方對環境造成影響，易造成二次污染。
建材利用是目前比較理想的污泥處理處置方式。然而，污泥建材利用的推廣必須對產品質量的要求和干化污泥的要求單獨評價，污泥的處置方法必須保證能夠長期運行。
污泥干化焚燒是污泥減量化、穩定化最徹底的方式，焚燒后灰渣僅是原污泥干固體的7.5%，如果運輸至填埋場，可大大減少運輸成本，減少需要的填埋場容積，還可作為部分的覆蓋土使用；作為建材利用，可以用作道路基層的回填等。
綜合所述，在考慮選用某種污泥處理處置方法時，要從環境安全、資源投入、資源產出和收益影響比幾個方面來考慮污泥處理方案，同時兼顧環境生態、社會效益和經濟效益三者之間的平衡。不管采用哪一種污泥處理處置措施都需要考慮投資和運行成本和經濟承受能力，要在設備投資、運行費用、地價和人力價格等基礎上對處理方法加以綜合評估。各地區在處置污泥時要根據當地地理環境、經濟水平、技術措施、交通運輸、能源、污泥利用市場和容量等因素，隨著公眾認識的提高和興趣的改變而發生變化。
參考文獻
[Abstract] Based on China's actual situation of hospital sewage treatment and China's status and experience of more mature at home and abroad, will be divided into three categories of hospitals in China, based on these three different characteristics of the hospital against hospital sewage contains a variety of pathogenic viruses, bacteria and parasite eggs great harm to human life and health of the particularity. In the environmental benefits of priority under the premise of full consideration of economic strength, economic efficiency, water use, site, and other on the basis of a combination of factors put forward three kinds of different features for different categories of hospital wastewater treatment programs and processes.
[Key words]Hospital sewage; Virus; Water resources
引 言
隨著我國經濟的飛速發展,人民生活水平的日益提高,人們對生活質量的追求會逐漸由溫飽滿足型過渡到“物質富足+環境優美型”,即人們對生活質量的追求不再僅僅是單一的物質,同時和諧、優雅的環境已成為人類更高層次的追求。因而為滿足人們對環境衛生質量要求的不斷提高,面對眾多且各具特點的醫院污水處理方法和設備,針對各類醫院的不同特點,如何提出經濟效益、環境效益和社會效益兼顧,且適合我國國情的醫院污水處理方案,是擺在我國環境工作者面前的新課題。本文針對以上問題進行了研究和探討,并提出了自己的淺見,以供各類醫院在改造、擴建和新建時參考。
1、醫院污水的定義、特征及分類
1.1定義
醫院污水是指醫院(包括綜合性醫院和各種?？漆t院及門診)、療養院等排放的被病原體或放射污染的水。但本文在此,對被放射污染的污水處理暫不作討論。
1.2特征
醫院污水大多來自病房、門診、注射室、化驗室、制劑室、手術室、洗衣房、衛生間和浴室等場所,因此含有多種病毒、細菌和寄生蟲卵等致病性微生物[1]。與市政、生活、餐飲服務業產生的污水相比,它具有水量小,危害大的特點。如不經消毒處理,直接排入城市下水道或環境水體會嚴重污染水源,傳播疾病,甚至引起傳染病的流行和爆發,危害人民群眾的正常生活和生命健康,給社會造成混亂。
1.2.1污水量
醫院排放的污水量取決于許多因素,據統計,它與醫院的規模,主要是病床數有著十分密切的關系,醫院平均排水量約占用水量的80%,400床及以上醫院,污水量800L/床.日;200-400床醫院,污水量560L/床.日;200床以下醫院,污水量200L/床.日。一年中,夏季產生的污水量最大,其它季節則要減少20-30%。一天中的排水量也不均衡,通常在上午7-9時、下午18-20時出現2次高峰,高峰排水量與小時平均排水量之比為1.7-2.5[2]。
1.2.2污水水質及副產物--污泥
環境統計資料表明:醫院總排污水中,大腸菌群96-230×106個/L,細菌總數1.3-1.5×105個/mL,腸道致病菌檢出率30-100%,懸浮物(SS)50-150mg/L,生物需氧量(BOD5)30-132mg/L,化學耗氧量(CODcr)110-650mg/L,PH值7.0-8.0,除主要污染因子致病病原體外,還含有糞便、紙屑、棉球、藥物殘液及洗滌劑等[2]。
此外,醫院污水中含有固體懸浮物質,這些固體物質經過濾、沉淀產生污泥,其含水率為95-97%。原污水中80%以上的病菌、90%以上的寄生蟲卵被濃集在污泥中[3]。
1.3分類
目前,在我國既有大型的綜合醫院(科室齊全,且病床數400張以上),也有各種?？漆t院、門診,如傳染病醫院、腫瘤醫院、眼科醫院、牙科醫院或門診等專業性醫院、門診,同時又有各類大小不等的中小型醫院、鄉鎮醫院、廠礦醫院密布于居民小區、小城鎮和鄉村之中。由于這些醫院的規模、分工各有側重,因其接診病員疾病種類的不同,產生的污水量及污水中病原體的數量和種類,也有著很大的差異。因此,在考慮經濟效益、環境效益、水資源利用與保護、場地面積及醫院的經濟實力的同時,根據我國醫院污水處理的實際情況和我國的現狀,本文將我國的醫院分為三類:一類為大型綜合醫院;二類為傳染病醫院及腫瘤醫院;三類包括中小型醫院、鄉鎮醫院及傳染病醫院和腫瘤醫院以外的?？漆t院和門診,以便針對不同類型的醫院制定相應的污水處理方案。
2、醫院污水處理的目的和方法
2.1目的
醫院污水處理的首要目的,就是要消滅醫院污水中的大量的致病病原體、切斷污染源,保護水資源和人民的生命健康。杜絕醫院前門治病,后門放毒的弊端。此外,對于用水量較大的大型醫院,為了節省和保護水資源、減輕環境負擔、變廢為寶,考慮廢水回用時,還應消除水中的異味和富營養型物質氮、磷及大量的有機物,以便供衛生、園林綠化等對水質要求不高的用水設施使用。
2.2處理方法及分類
2.2.1懸浮物的處理
經化糞池沉淀后的污水,仍然飄浮著大量的懸浮物,為防止水泵和后續處理構筑物的堵塞,應用格柵攔截較大的雜物。格柵間隙一般為16-25mm,格柵之后還應設置便于清理的格網。
2.2.2有機物的處理
污水中有機物的處理方法,目前比較成熟的主要有以下幾種:生物氧化(活性污泥法)處理工藝、CASS工藝、沼氣技術處理工藝、化學絮凝沉降處理工藝[4,5]、強氧化劑氧化處理工藝等。以上處理工藝的主要優缺點及適用對象詳見表1。
2.2.3致病病原體的處理
(1),水中致病病原體的處理
醫院污水中的主要污染因子致病病原體的處理是醫院污水處理的主要任務。目前,比較成熟的方法主要有:氯化消毒法(消毒劑包括次氯酸鈉、氯片、漂白粉、液氯、氯氣等)、過氧乙酸消毒法、ClO2消毒法、臭氧消毒法及放射性處理法、紫外線處理法等物理方法。以上處理工藝的主要優缺點及適用對象詳見表2。
(2),污泥中致病病原體的處理
由于原污水中80%以上的病菌、90%以上的寄生蟲卵被濃集在污泥中,所以污泥的處理一定要謹慎從事。
污泥的處理方式一般有如下六種:一、熟石灰法(或863消毒王),二、焚燒法,三、污泥熔化法,四、高溫堆肥法,五、放射性處理法,六、紫外線照射法。其中熟石灰消毒法,具有投資少(不需要特殊設備)、成本低、環境危害小等優點,且能有效的殺滅絕大多數大腸桿菌、蛔蟲卵和染人型結核桿菌等致病病原體,又幾乎不受環境溫度的影響。故在大型綜合醫院、中小型、鄉鎮醫院及非傳染性?？漆t院和門診皆宜采用熟石灰消毒法消毒污泥。其中石灰投加量為:每升污泥約15g,使PH值達11-12,充分攪拌均勻后,靜置30-60分鐘(也可采用863消毒王進行處理,但單位污泥的處理費用高于熟石灰法)[10]。
其次由于傳染病醫院及腫瘤醫院中,所接診的大部分病員具有極高的傳染性。其排出的污水中含有大量的極具傳染性的病毒、病菌和寄生蟲卵,這些傳染性極大的病毒、病菌和寄生蟲卵,即使少量通過城市下水管道或排污渠傳入社會,也有可能引起重大的傳染病流行或爆發。因而為做到萬無一失,確保傳染型病毒、病菌和寄生蟲卵被100%的殺滅,在傳染病醫院及腫瘤醫院推薦使用焚燒法。
傳統的垃圾焚燒爐,主要有馬丁爐、回轉爐、爐排爐等,但皆存在燃燒不完全、產生二次污染,且設備投資大的問題。而再燃式多用途焚燒爐,因采用二次燃燒及一系列新技術。達到了凈化效果好、有機物燃凈率高(高于99%)、無二次污染、占地小、耗能低的效果,從而成功的解決和彌補了傳統的垃圾焚燒爐原有的缺點[11]。故建議采用再燃式多用途焚燒爐處理傳染病醫院及腫瘤醫院污水所產生的污泥。此外,該焚燒爐在處理被特殊性傳染病(如SARS之類的傳染性極強的傳染性疾病)的病菌或病毒污染的被子、衣物、口罩、手套、毛巾、紗布及廢棄的醫療器械等固體醫院垃圾方面也有著十分優異的性能。
3、處理方案的優化組合
3.1大型綜合醫院污水處理工藝流程
考慮到大型綜合醫院多數處于寸土寸金的都市繁華地帶,具有病床多、污水量大、經濟實力強、衛生和園林綠化用水量大等特點,適合于占地少、布局緊湊、污泥少、節能、殺菌效果好、出水水質穩定,且達到中水回用要求的CASS工藝+化學法制ClO2消毒工藝(處于城區中,且有經濟實力、衛生、沖洗、園林綠化用水較多的中型醫院也可采用此工藝),其工藝流程如圖1所示。
CASS工藝法(即周期性活性污泥法)是美國川森維柔廢水處理公司1975年研究成功的。它是在間歇式活性污泥法的基礎上發展起來的。采用間歇式反應器體系的連續進水,周期排水延時爆氣好氧活性污泥工藝,它將均衡、初沉、爆氣、二沉、生物脫氮、好氧處理等過程都在CASS反應器中進行,因而工藝簡潔、布局緊湊,是對傳統的好氧活性污泥法的根本變革[12]。
其次,二氧化氯是一種高效、廣譜、安全、快速、多功能、持續時間長、使用方便,且制造成本較低的殺菌消毒劑,是被聯合國世界衛生組織(WHO)確認的一種安全高效殺菌劑,是國際公認的氯系消毒劑的最理想的更新替代產品,其有效氯是氯的2.63倍,殺菌能力是氯的5倍。其優良的殺菌消毒能力主要表現在以下幾個方面:a.可殺滅水體中的一切微生物,包括細菌繁殖體、細胞芽孢、真菌、分枝桿菌和病毒等;b.能有效的破壞水中的微量有機污染物,如苯并芘蒽醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氫及有機硫化物等;c.能很好地氧化水中一些還原狀態的金屬離子如Fe+、Mn2+等;d.能降低水溶液的色度、濁度和異味;e.對藻類有殺滅作用[7,13]。故大型醫院宜選用CASS工藝+化學法制ClO2消毒工藝處理醫院污水,以下簡稱“新大型醫院污水處理工藝。
某大型醫院擁有床位1200張,日均用水量約980m3,原來直接采用Cl2消毒法。該設施運行近十年以來,雖然水質能基本達到《醫院污水排放標準》(GBJ48-83)的各項指標的要求,但不能作為中水回用,還需輸入城市污水處理廠進行進一步的處理。在該裝置運行期間,曾發生一次因氯氣泄漏引起的中毒事件,因此原工藝存在著一定的安全隱患。該醫院考慮到:a.原設備已經部分老化,且存在一定的安全隱患(氯氣泄漏易造成人員中毒);b.近來城市供水價格的不斷上漲及醫院園林綠化、衛生沖洗用水不斷增加;c.保護環境的需要(因Cl2易與水中有機物反應產生致癌、致畸、致突變的鹵代烴類有機物)等原因。該醫院結合醫院綜合改造投資135.3萬元對原污水處理設施按圖1所示工藝流程方案進行了改造。
改造后,由于CASS工序已把污水中的絕大部分有機物分解完畢,所以氧化劑ClO2用量大大減少。雖然新大型醫院污水處理工藝與氯氣直接消毒工藝相比,存在著用電多、消毒劑單價高、基建投資大的問題。但由于處理單位污水消耗氧化劑數量的減少,噸水處理的綜合費用(含藥耗、人工、電耗和設備折舊)與原工藝相比僅增加了0.37元,其中增加部分,主要是設備折舊費用(折舊期按十年計算)。但考慮到處理后的污水水質除元素磷的濃度稍微超過GB8978-1996所要求的一級排放標準以外,其它指標都達到了《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)所要求的一級排放標準,能完全滿足醫院本身衛生及園林綠化的用水要求,所以每年可節約水費(水價按每立方米3.0元計算,排水量按用水量的80%計算):
980m3/d×365d/a×(3.0-0.37)元/m3×80%≈75萬元/a,
即基建和設備投資只需2年就可以從中水回用所節省的水費中全部收回。其處理前后的污水水質如表3所示
3.2傳染病及腫瘤醫院污水處理工藝流程
傳染病及腫瘤醫院,一般規模小、床位少,其污水量雖然不大,但各種病菌和病毒比較集中,且危害極大,一旦傳入社會引起流行病的爆發的可能性極大,如2003年春季發生的波及半個中國的SARS病毒,不允許絲毫流入醫院之外的環境。因此,為確保像SARS之類的病毒100%的消滅,其污水和污泥的消毒工藝,必需貫徹環境優先的原則,確保萬無一失。因此建議使用比一般醫院更強的氧化劑和更安全的方法。目前,比較成熟、且設備維修有保障的氧化能力僅次于氟,且不但能殺滅細菌,更能殺死病毒和芽孢的臭氧作為污水的消毒劑,污泥也應采用焚燒法處理。同時,在環境優先的原則下,兼顧經濟實力、經濟效益、社會效益和多方面因素,其污水處理工藝流程詳見圖2(有經濟實力、且衛生及園林綠化用水較多的醫院,有機物的處理可參照CASS工藝執行,但投資需較長的年限才能收回)。
某傳染性醫院擁有床位300余張,日用水量260立方米。按圖2所示的工藝方案投資20.3萬元(主要是臭氧發生器及鍋爐的投資)進行了改造。改造后其污水及污泥的各項指標均達到《醫院污水排放標準》(GBJ48-83)的各項指標的要求,徹底消除了傳染病通過醫院污水傳播的隱患,取得了巨大的社會效益,也為將來醫院接診SARS之類對社會危害極大的傳染性疾病的病員打下了一定物質基礎。同時建議各地必須要未雨綢繆,保證一定的區域之內至少有一所,在各方面都具備接診SARS之類對社會危害極大的傳染性疾病的傳染病醫院,以免屆時措手不及。
3.3中小型及鄉鎮醫院污水處理工藝流程
中小型醫院、鄉鎮醫院及傳染病醫院和腫瘤醫院以外的?？漆t院和門診具有數量多、分布廣、經濟基礎薄弱、設施簡陋等特點。目前,眾多此類醫院因資金和其它問題,絕大多數的污水基本沒有經過嚴格處理,給環境衛生埋下了很大的隱患。鑒于此類醫院污水量較少、資金緊張等原因,建議采用圖3所示的污水處理工藝流程。目前,因資金、環保意識等問題應用該工藝方案的中小型醫院、鄉鎮醫院還無具體實例。
結 語
本研究在認真分析了各類醫院的具體情況的基礎上,并根據我國醫院污水處理的實際情況和我國的現狀,將我國的醫院分為三類。在環境效益優先的前提下,充分考慮經濟實力、經濟效益、水資源利用、場地及其它綜合因素的基礎上,提出了針對不同類別醫院污水的處理方案和工藝流程,供各類醫院改建、擴建和新建時參考。在參考時對具體問題還應具體分析,才能確保實現社會、經濟、環境、生態效益的最大化。
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