食物垃圾处理器对城市污水系统的影响研究_李江华

给水排水Ｖｏｌ．３７增刊２０１１１０５食物垃圾处理器对城市污水系统的影响研究李江华１牟心鸣２张建军２金波３段妮娜１董滨１（１同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２；２青岛市公安消防支队，青岛２６６０００；３上海宝龙实业发展有限公司，上海２０００００）摘要通过调研及试验，评估了在上海推广食物垃圾处理器对城市污水处理系统的影响。结果表明：食物垃圾处理器的普及，对用户用水用电量及污水排放总量影响极小，不存在堵塞下水道的风险。普及率小于１０％时，上海城市污水处理厂进水各项污染物浓度指标仍在污水厂设计水质浓度允许范围之内，上海市污水处理成本增加较小。食物垃圾处理器的应用，将会增加污水处理厂的污泥产量，提高产沼气量。关键词食物垃圾处理器污水处理系统污泥０前言随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，城市生活垃圾日益增多，如何有效实现其减量化、资源化、无害化，已成为我国目前亟待解决的重要问题之一。食物垃圾处理器（ＦｏｏｄＷａｓｔｅＤｉｓｐｏｓｅｒ，ＦＷＤ）是装在厨房水盆排水口下面的一种小机械装置，可以将食物垃圾粉碎成极细小的颗粒后直接冲入排水系统。其推广使用有利于减少生活垃圾产生量，降低垃圾含水率，进而降低垃圾收集、中转和运输难度，削减垃圾处理成本，改善市容环境。但食物垃圾处理器通过将部分垃圾转化为污水而实现垃圾减量，势必会对城市污水系统产生一定影响。食物垃圾经食物垃圾处理器粉碎后排入污水处理系统，故居民的用水量、污水处理厂进水量、污染物浓度等均会发生相应的变化，继而会影响污水处理厂污泥量及其产沼气性能。本文以上海为例，通过调研、试验及分析，评估了食物垃圾处理器的使用和普及对上海市污水处理系统的影响。１材料与方法１．１上海市污水处理概况调研通过调研，了解目前上海市主要污水处理厂（石洞口污水处理厂、白龙港污水处理厂、竹园第一污水处理厂、竹园第二污水处理厂、松江西部污水处理厂等１１座污水处理厂）的运行负荷及上海市实际污水、污泥处理能力，为后续使用ＦＷＤ对上海生活污水水量、水质、城市污泥量等内容的影响评估提供参考及数值依据。１．２实验室水量、水质测试分析试验以上海市３０户典型家庭每日产生的生活垃圾为研究对象，通过实验室模拟，测试使用食物垃圾处理器后污水水量、水质的变化，进而计算食物垃圾处理器的普及对上海生活污水水量、水质、城市污泥量及产沼气潜力的影响。在水质测试分析方法中，氨氮采用纳氏试剂分光光度法测量；总磷采用过硫酸钾消解———钼锑抗分光光度法测量；ＣＯＤ采用国标重铬酸钾法测量；ＴＮ采用碱性过硫酸钾消解———紫外分光光度法测量；ＢＯＤ采用ＯｘｉｔｏｐＩＳ６测量。１．３食物垃圾处理器对污水处理系统的影响评估通过前期调研和实验室水量水质测试分析，根据使用ＦＷＤ后污水水量、水质、污染物增量等数据，推算ＦＷＤ不同普及率时上海生活污水水量、水质、城市污泥及其产沼量的变化情况。２结果与讨论２．１上海市污水、污泥处理概况２．１．１现状概述上海市污水排放组成中生活污水占绝大部分（约７８％），在２００８年全国各省废水年排放量从高到低排序中，上海排名第１２位，而在各省废水中污染物总排放量从高到低排序中，上海的化学需氧量排名第２２位，氨氮排名第１７位［１］。可见，上海的总体污水处理能力较强、处理水平较高。目前，上海已建成５２座污水处理厂，处理能力DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2011.s1.018１０６给水排水Ｖｏｌ．３７增刊２０１１达６８６万ｍ３／ｄ，污水实际处理量约５２０万ｍ３／ｄ，处理率达８５％以上。目前，上海市仍有较多污水处理厂未满负荷运行，全市污水处理设施尚有富余容量２５％。随着污水处理量逐年增加，上海的城市污泥量也呈上升趋势，目前上海市城市污泥产量为８６０ｔＤＳ／ｄ，折合含水率８０％污泥泥饼为１０７５ｔ／ｄ。２．１．２后期规划发展趋势自２０００年起，上海市开始实施每三年一轮的环保行动计划，２０００～２００９年，每年环保投入占同期ＧＤＰ的３％以上，累计超过２７００亿元。至２００８年底，第三轮环保计划（２００６～２００８年）已基本落实，在水环境治理和保护领域，３年共新建或改、扩建污水处理厂２６座（其中列入第三轮计划的有嘉定新城、松江、松江东部和青浦污水处理厂扩建等），新增污水处理能力达２０２万ｍ３／ｄ，中心城区污水收集管网基本实现全覆盖。随着污水处理厂的不断新建、改建、扩建，相应的污泥处理设施也在不断完善中。随着第四轮环保计划（２００９～２０１１年）的实施，水环境治理与保护专项中金山鹏鹞污水处理厂、奉贤东部污水处理厂星火开发区输送干线等项目已完成，竹园污水处理厂和白龙港污水处理厂升级改造工程正按计划节点施工，届时污水处理能力将提高１００万ｍ３／ｄ以上。嘉定安亭污泥处理工程、南汇污泥处理工程等项目已完成。青草沙水源地建设工程和