垃圾渗滤液的治理十篇

发布时间:2024-04-26 01:50:53

垃圾渗滤液的治理篇1

【关键词】垃圾填埋;渗滤液处理;处理工艺;污染控制与治理

由于卫生填埋所产生的垃圾渗滤液,其中包含了较多的有毒物质,对城市环境和土壤都产生了严重的污染,如果不能对其进行有效的处理,则会造成更为严重的污染。当前,针对垃圾填埋渗滤液的处理技术已经在国内外得到了较为广泛的研究,而且也在实际工作中进行了应用。

1.渗滤液的产与影响因素

1.1渗滤液产生

在城市垃圾处理时,进行卫生填埋是常用的以一种处理方式,其对于环境来说,一方面通过填埋的方式减少垃圾敞开对环境造成的影响,另一方面却容易产生渗滤液,对环境造成污染。渗滤液指的是垃圾在进行填埋之后,由于自然环境因素或者是其他因素影响下所产生的一种高浓度的有积水。渗滤液的产生途径主要有以下几个原因:一是垃圾本身所含有的水分;二是由于自然降水或者是江河径流所产生的水分;三是垃圾填埋后由于微生物的分解作用而产生的水分。由于垃圾本身就含有一定的水分,所以在南方部分地区所产生的垃圾渗滤液的主要来源仍然以降水为主,而其他地区的渗滤液则是多种因素形成的。

1.2渗滤液水质的影响因素

一方面,垃圾本身对于渗滤液的水质有着一定的影响,而且这种影响是原发性的。在渗滤液中所包含的BoD、CoD等物质主要是来源于厨房垃圾中的有机物。而在炉灰、脏土中所包含的有机物则对于渗滤液中的物质浓度有着一定的影响,因此,如果在垃圾中含有大量的炉灰和脏土,则会对渗滤液中的有机物浓度产生较大的影响。同时,不同的城市由于居民生活水平和生活习惯的不同,使得城市垃圾中的BoD、CoD等物质的含量也有所不同。另一方面,垃圾填埋工艺也会对渗滤液水质产生重要的影响。如果垃圾填埋场的周围存在着径流,在对径流和地下水进行有效的截留措施下,则能够减少渗滤液中的水分,使得渗滤液中的有机物含量较高;而如果无法对垃圾填埋场周围的径流和地下水进行有效的截留,则会使得水分流入到垃圾填埋场中,使得产生的渗滤液浓度较低,降低垃圾渗滤液中的有机物含量。

2.垃圾填埋渗滤液处理技术

2.1生物处理技术

生物处理技术一般可以分为好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术两种,另外,在特殊情况下也会使用厌氧-好氧联合处理的方法。

(1)好氧生物处理。好氧生物处理技术在当前的垃圾填埋渗滤液处理中已经得到了广泛的应用,其中所包含的活性污泥法、生物滤池方法等也都在相关的研究领域取得了较大的进展。利用好氧生物法,能够使渗滤液中的BoD、CoD等得到有效的降低,而且能够将渗滤液中的铁、锰等金属得到有效的去除。但是,由于渗滤液的质量随时可能会受到外界因素的影响而发生变化,所以在使用好氧处理技术时,一般很难达到要求的标准。

(2)厌氧生物处理技术。厌氧生物处理技术将以往传统的液体处理方法中的弊端进行了有效的避免,比如水力停留时间过长或者是负荷过低等问题,而且在实践方面也取得了较多的经验。厌氧生物处理技术在处理渗滤液方面,具有动力耗能低、剩余污泥量少的特点,因此在近年来也得到了广泛的应用,尤其是厌氧生物滤池法的应用,更是在针对废液处理方面取得了较大的进展,但是在实际应用过程中,将厌氧生物处理技术单独应用的实践还较少。

(3)厌氧-好氧联合处理法。由于垃圾填埋产生的垃圾渗滤液是一种有毒有害的物质,因此如果单独的采用好氧处理方法或者是厌氧处理方法,往往无法取得理想的效果。因此,当前的生物处理工艺中,将厌氧-好氧两种生物处理技术进行联合使用的工艺应用的较为广泛,将两种工艺进行有效的结合,处理的效率得到了明显的提高,而且对于渗滤液中BoD和CoD也有更好的去除效果。

2.2生物膜处理技术

醋酸纤维在上世纪60年代产生,其促进了膜分离技术的快速发展与应用,也应用到了垃圾填埋渗滤液的处理方面。常用的膜处理技术中包括反渗透、超滤和纳滤等分离技术。反渗透和超滤技术联合处理垃圾填埋渗滤液的效果十分明显,能够将CoD与色度等进行有效的去除,效率达到98%以上。膜处理技术也由于操作简单、处理效果较高等优势而得到了广泛的应用。当前,在国内很多大型的垃圾填埋场都使用或者是筹划使用生物膜处理技术。但是其中所涉及到的工艺中,反渗透工艺的重点环节的成本较高,而且消耗量很大。为了减少膜表面受到机械或者是污水中毒素的影响,需要在使用膜处理之前对渗滤液进行一定的处理,才能够确保膜的使用性能得到充分的发挥,延长膜的使用寿命。另外,使用膜处理技术进行处理的渗滤液中会遗留大量的污染物需要进行及时的安全处理,这样才能有效的消除渗滤液对环境和土壤造成的污染。

3.结束语

当前,垃圾卫生填埋已经成为了城市生活垃圾处理的主要方式,也是应用较为广泛的一种垃圾处理技术。虽然将垃圾进行填埋能够减少垃圾对开放的环境所带来的影响,但是埋入到地下的垃圾则会由于渗漏、排水等因素的影响,而产生渗滤液,对土壤、资源等造成一定的污染,因此,要不断的加强对渗滤液的分析并且对其进行有效的治理与控制,才能不断的减少生活垃圾填埋渗滤液对城市环境造成的污染。

【参考文献】

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[2]孙英杰,徐迪民,胡跃城.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨[J].环境污染治理技术与设备,2002(03).

[3]熊向阳,蔡辉,陈刚,张海宇.生活垃圾填埋场渗滤液处理规模的探讨[J].给水排水,2011(07).

垃圾渗滤液的治理篇2

关键词:简易垃圾填埋场封场、环境影响评价、风险分析

中图分类号:te08文献标识码:a

1总论

我国垃圾填埋场设计使用年限一般为10~20年,随着我国城镇化速度加快,居民生活垃圾产量也逐年增长,目前已有许多卫生填埋场面临封场[1]。根据我国《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,“十二五”期间国家将会投资211亿元进行生活垃圾存量整治。这促使我国将要封场的垃圾填埋场会越来越多,2015年作为“十二五”的收官之年,存量垃圾的整治清理工作必将步入攻坚化阶段。同时,我国早期生活垃圾填埋处理多为简易填埋,对地表水、地下水、土壤及大气造成污染,影响社会环境。亟需通过规范化的封场处理来防治污染。

对简易垃圾填埋场的封场另行环境影响评价,其主要目的是对原垃圾填埋场项目进行回顾、评估,分析其污染防治措施的有效性。同时,也是针对封场后所面临的环境问题进行分析评价,提出相应的污染防治措施[2]。本文以某县垃圾场生态封场为例,参考《建设项目环境风险评价技术导则》、《生活垃圾处理场封场工程项目建设标准》及《某县垃圾场生态封场项目可行性研究报告》,对垃圾填埋场封场环境影响评价中环境风险分析主要技术要点及问题进行探讨。

2项目概况

2.1项目基本情况

某县简易垃圾填埋场于1999年6月投入使用,初期垃圾处理量约为50t/d,由于建筑渣土以及泡沫、包装材料等一般工业固体废物混入生活垃圾进入垃圾场,目前垃圾场日处理量接近140t/d。垃圾场垃圾堆体占地面积约为5.31万m2,根据地勘报告,垃圾堆体平均深度约为7.4m,现堆放量为39.3万m3。由于该县新建生活垃圾无害化处理场尚未竣工验收,目前生活垃圾仍送简易垃圾场处置,简易填埋场计划运行至2013年底,届时填埋场的垃圾量将会达到44.3万m3。

垃圾填埋场原始场地地形为由东、西、南向西北角倾斜,南面最高,西北角最低。该垃圾场未设置有效的雨污分流设施、防渗设施、渗滤液收集处理设施、填埋气收集处理设施等。垃圾堆体最高点至垃圾场底部最低点最大高差达到12m。垃圾填埋场未按照卫生垃圾场要求进行填埋覆盖等规范的卫生填埋作业,其建设、运行均不满足《生活垃圾卫生填埋技术规范》及《生活垃圾处理场污染控制标准》的要求,属于典型的“简易垃圾填埋场”。

2.2垃圾场封场方案

拟采取技术、经济合理可行的工程措施,对该填埋场进行治理以及生态恢复,控制填埋场可能对周围环境特别是对区域环境空气、地下水、地表水体的污染隐患,治理后使垃圾场场地形成绿地景观。

工程计划沿现有垃圾堆体下游新建垃圾坝,以保证现有垃圾堆体的稳定性。沿垃圾坝内侧铺设渗滤液收集层与收集管,在垃圾坝下游现有地形最低点设置容积750m3渗滤液调节池,完善渗滤液收集设施。对现有垃圾堆体进行整形处理,堆体整形完毕后,于堆体上进行钻井设置填埋气体导气石笼,随后在堆体表面设置封场覆盖层,通过铺设填埋气体收集管路将各导气石笼收集的填埋气体进行汇集,输送至填埋气体处理设施进行处理。最后,对封场覆盖层表面进行绿化、生态恢复。由于垃圾场封场后渗滤液产量将逐年减少,且新建生活垃圾无害化处理场即将投入运行,在新建处理场运行初期,渗滤液产量较小,因此新建处理场的渗滤液处理设施处理能力可满足简易填埋场渗滤液处理需求,工程设计将渗滤液收集后送至新建生活垃圾无害化处理场处理,不在原填埋场处新建渗滤液处理设施。

3环境风险识别

简易填埋场封场后主要环境风险为:填埋气(甲烷)爆炸风险及渗滤液运输线路泄漏风险。

3.1填埋气(甲烷)爆炸风险分析方法

垃圾填埋后在好氧和厌氧条件下发酵分解,产生大量的填埋气,填埋气中90%以上是甲烷和二氧化碳,甲烷是易燃易爆气体。当大气扩散条件不理想时,空气中甲烷浓度累积到5~15%时,一遇明火,包括人为因素或自然因素(如闪电),将导致火灾爆炸。

燃烧爆炸危险程度按以下公式计算:

H=(R-L)/L

式中:H为危险度;R为燃烧(爆炸)上限;L为燃烧(爆炸)下限;危险度H值越大,表示其危险性越大。

垃圾场封场过程中将设计导气石笼等导排系统,并设置火炬燃烧系统处理收集的填埋气,正常情况下不会发生事故。但如导排系统发生故障使甲烷气体聚集,达到一定浓度就极有可能发生爆炸事故,将会对周围人群和环境空气产生污染危害。

工程运行后,产生风险具有不确定性和随机性,通过查阅相关资料,可以利用利用下式和表1对风险事故发生概率进行计算:

p(aB)=p(a)p(B/a)

式中:p为事故概率。

表1风险事件概率

风险风险因子事件频率发生概率(次/年)

填埋场气体爆炸导排系统发生故障10-310-6

安全保护措施失效10-3

经计算,填埋气体爆炸发生概率为10-6次/年。

垃圾堆体爆炸包括物理性爆炸和化学性爆炸,及时通畅地导出填埋气体,适时采取燃烧排放措施可有效预防物理性爆炸的发生,而防止空气进入垃圾层和CH4混合是防止垃圾层发生化学爆炸的关键。CH4的最小点火能量为0.28mJ,当CH4达到一定浓度时,一个燃着的香烟头或一个电火花都足以引起火灾和爆炸。

本文选用moorhowse与pritchard提出的经验公式计算火灾热辐射通量,预测模式:

火球的最大半径:

火球燃烧持续时间:

燃烧时能量的释放率Q为:

其中:

距火球中心r处的辐射面通量i(w/m2・s):

式中:t为传导系数,取保守值为1;m为释放物料质量,kg;He为释放物料的燃烧热,J/kg;ps为饱和蒸汽压,mpa/m2;Rf为火球最大半径,m;Q为释放出的燃烧能,J/s;tf为火球持续时间,s。

3.2运输泄漏风险分析方法

交通运输是一个复杂的系统,由运输物品、车辆、道路环境因素构成。本项目渗滤液由槽罐车运送至新建生活垃圾无害化处理场处理,由于渗滤液运输事故后果极其严重,本文考虑运输渗滤液的槽罐车交通事故导致泄漏的可能性,并分析此类事故可能造成的沿线地表水污染情况。危险品运输泄漏事故发生率公式[3]为:

p(R)i=tiVp(R/a)ili

p(R/a)i=∑p(R/a)kp(k)i

式中:p(R)i为第i段路段危险品运输泄漏事故发生率;ti为i路段年运输事故率,次/(百万车次・km);V为具有污染风险的交通量,百万车次/a;li为i段路的长度,km;tiVli为i路段年事故率,次/a;p(R/a)i为第i路段的条件泄漏概率;p(R/a)k为对于第k类事故,特定车辆运输事故率下的危险品条件泄漏概率;p(k)i为第i类道路上发生第k类事故的概率。

我国目前尚无事故概率与泄露概率的研究,本文选用Harwood[4]等根据美国联邦公路局的重型车辆运输事故信息库作为参考。

表2美国3大州重型运输车辆事故率和危险品运输泄露事故率

表3危险品道路运输特定事故类型泄漏概率

4工程实例

4.1某县填埋场封场后填埋气(甲烷)爆炸风险分析

垃圾场导气管间距50m,填埋深度平均12m,填埋气不可能同时燃烧。当一个导气管发生堵塞时并不影响到其他导气管的正常排气,因此其填埋气量仅是一个导气管的影响半径内的填埋气,现根据填埋深度预测其爆炸事故影响。由于垃圾场有机物氧化分解放热,使堆积的填埋气温度升高在50℃~60℃,因此经计算选取其参数为甲烷的燃烧热He=5.56×107J/kg,50℃时甲烷的饱和蒸汽压ps=38.9mpa/m2,选取影响半径R=20m,填埋深度为12m的体积内发生爆炸(甲烷气体占体积比为5%~15%)。其结果见表4、表5所示。

表4爆炸影响预测结果

表5热辐射的不同入射量所造成的损失

从表4预测结果并对照表5不同热辐射的入射量所造成的损失可以看出,当甲烷浓度达到最小爆炸极限(体积比5%)时250m远处入射通量小于对人体造成伤害的阈值4.0kJ/m2・s,对250m以内区域产生影响。不同入射量所能波及的范围见表6所示。

表6不同入射通量所能波及的范围

从表6可知,甲烷爆炸较重程度影响范围的半径为247m,轻度影响半径为560m。由此可见,本项目火灾的热辐射最大影响范围大于560m半径。

4.2封场后渗滤液运输泄漏风险分析

渗滤液运输至距7.8km的新建垃圾场处置,li为7.8km;该项目中运输路线为农村双车道,ti取1.36;年通行车辆约100万辆,项目建成后每天运输一次渗滤液,Vi为3.65×10-4;项目渗滤液采用槽罐车运输,途径村庄、穿越河流时减速慢行,对每一类型事故p(k)i取值0.2%。根据公式,发生槽罐车运输渗滤液的泄漏事故概率为0.00133%。

渗滤液现状检测值定为未经处理直排和运输过程中泄漏的源强,预测范围主要为渗滤液入地表水体至下游5000m断面,预测模式采用《导则》[5]推荐的完全混合模式。项目渗滤液废水事故排放时对舜水的影响预测结果见表7。根据分析可知,本项目封场后渗滤液直接排放时对水质影响加大,长期排放将对水体水质造成严重影响,应严格杜绝渗滤液直接排放的事故发生。

表7渗滤液废水事故排放时对舜水水质的影响

5结论

国外对填埋场封场后存在的风险研究起步较早,V.Senese[6]根据某填埋场渗滤液监测值对填埋场进行了生态风险评价,提出土壤风险评价的分类系统。LataKoshy[7]对不同填埋场产生的渗滤液进行毒理研究发现渗滤液会对质粒Dna造成损伤。我国对填埋场风险分析起步较晚,目前主要集中在填埋场填埋气的迁移及爆炸风险,渗滤液对地下水的污染分析方面。

垃圾填埋场封场是垃圾填埋治理工程中的重要部分,根据渗滤液产量的计算,环境风险在填埋场封场后一定期限内是持续存在的。环境影响评价作为填埋场封场项目前期审批工作的关键环节,通过加强环境影响报告中环境风险分析章节的编写,对封场后填埋气(甲烷)爆炸风险及渗滤液运输过程中的泄漏风险进行一个定量的分析,将对填埋场封场后的管理工作起指导性的作用,同时,也有助于有关部门对垃圾封场的整体状况有一个清楚的了解,以便发现问题采取进一步改进措施。

参考文献

[1]谢佳婕,李忆雯,丁桑岚.简易生活垃圾填埋场封场环境风险评价综述[J].绿色科技,2014,10:210~212.

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[6]SeneseV,Borianie,BadernaD,etal.assessingtheenvironmentalrisksassociatedwithcontaminatedsites:DefinitionofanecotoxicologicalClassificationindexforlandfillareas(eCRiS)[J].Chemosphere,2010,8(1):60~66.

[7]KoshyL,parise,LingS,etal.Bioreactivityofleachatefrommunicipalsolidwastelandfills-assessmentoftoxicity[J].Scienceofthetotalenvironment,2007,384(1):171~181.

垃圾渗滤液的治理篇3

[关键字] 垃圾渗滤液北方城市现状新技术

[中图分类号] X7[文献码] B[文章编号] 1000-405X(2012)-11-63-2

我国北方地区气候较南方干旱,颗粒物是城市空气中的主要污染物,垃圾填埋场在处理工程中要根据北方的气候特点选择方法。北方城市垃圾场垃圾填埋过程还存在着诸多弊端,填埋时会产生大量的刺激性气体和大量的渗滤液,对空气和地下水会造成严重污染。我们要解决环境污染就要先了解污染的根源和性质,垃圾渗滤液究竟是如何产生的,又是如何对环境造成污染的呢?

1垃圾渗滤液的产生和特点

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持有水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。由定义可看出垃圾渗滤液具有水质性和有害性两个特点。

垃圾渗滤液有五个主要来源即自然降水、垃圾中的水分、地表径流、有机物分解生成的水分和地下水的反渗。由于降水和地表径流的水量最大,其对垃圾的淋溶是产生渗滤液的主要来源。有研究表明,垃圾的含水量接近50%时,每吨的垃圾会产生大约80公斤的渗滤液。渗滤液一般多是深颜色的,其中含有大量的有机物质和重金属并且伴有刺激性气味。垃圾渗滤液对环境的污染表现在三个方面:首先是刺激性气味的污染。垃圾渗滤液存在着大量的氮磷物质,水分不能做到充分溶解,从而产生了很多的刺激物质产生恶臭的气味。其次是对水源的污染。人类的用水大量来自于地表和地下水,渗滤液对地表和地下水的污染是其主要的污染形式。这种对水源的污染表现在有氧有机物的污染、病原微生物的污染和高浓度有机废水的污染三个方面。最后就是对土壤的污染。渗滤液渗入土壤后会产生一些化学及生物反应,会增加农作物的重金属性和毒性,降低土壤的营养和产量,进一步会危害到食用者的身体健康。

我国北方各城市的环境和人们生活习惯的差异性,使得垃圾渗滤液的成分存在着不同,但主要成分还是基本相同的。其中无机常量成分、重金属、溶解性有机物和稀有生物质是其主要成分。

2现阶段我国北方城市垃圾渗滤液处理技术和工艺应用现状

由于我国的幅员辽阔气候条件复杂,各地人们的生活习惯存在差异,使得垃圾渗滤液的成分存在着不同,而北方城市由于东西地势的不同导致了生态环境上很大的差异化。我们要根据当地的实际情况来正确选择处理方法。近年来我国治理环境污染的力度在逐年加大,从《中华人名共和国环境保护法》到《中华人民共和国水污染防治法》再到《循环经济促进法》,这些都彰显着科学发展观的思想和可持续发展这一总方针。我们应该如何做好城市垃圾的处理工作?首先就要做到有法可依、有法必依。2008年我国实施了生活垃圾污染控制标准(GB16889-2008)取代了1997年制定的控制标准(GB16889-1997)。新标准提高了对填埋场的选址和设计上的要求,增添了对一些工业固体废物和生活污水进入垃圾填埋场的要求,更是提出了经过处理并符合标准的垃圾焚烧物质可以进入填埋场的新标准。这一标准还对填埋场中垃圾产生的刺激性气味做出了严格的控制措施,有利于保障人们的身体健康。

现阶段我国垃圾渗滤液处理主要包括两种方式即场外处理和场内处理,其中具体的处理技术包括生化处理法、回灌法、土地处理法和物化处理法等四种方法。

2.1生化处理法

该方法具有施工费用低廉、处理效率较高的特点,是垃圾渗滤液处理中最常见的一种方法。生化处理法是指利用微生物的代谢作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质,以实现净化的方法。可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。(1)废水的厌氧生物处理法是利用厌氧微生物以降解废水中的有机污染物,使废水净化的方法。这种方法的优点包括消耗能量少、污泥产生率低和抗毒能力高等,适合运用在处理高浓度的垃圾渗滤液上。国外有些垃圾填埋场采用厌氧滤池处理渗滤液取得了显著成效,其中的CoD去除率基本上能达到90%以上,但当垃圾处理量接近饱和时这种方法的效果就会显著下降。厌氧生物处理法有着不能去除氨氮成分和易受环境条件影响的缺点。有韩国学者研究表明,CoD的去除率随着时间和温度的增加会不断上升。这种方法处理后的渗滤液还不能直接向外界排放,只能是作为渗滤液在好氧处理以前的准备阶段。(2)废水的好氧生物处理法是利用需氧微生物分解废水中的有机污染物,使废水无害化的处理方法。上世纪末国际上一些发达国家就开始运用活性污泥法处理垃圾渗滤液。经实践验证,这种方法能去除渗滤液中90%的BoD和80%以上的有机碳。北京的一些垃圾填埋场甚至能通过这种方法,使得渗滤液中的有机污染物去除率达到90%以上。当然好氧处理法也存在着一些缺陷,外界温度的剧烈变化、渗滤液中磷含量过低、泡沫过多等问题都可能出现。

2.2物化处理法

物化顾名思义就是物理和化学的双重运用,是指通过物理和化学反应来去除渗滤液中的有害有机物和难溶物质,将渗滤液中难以降解的有机成分转化为容易降解的有机物,最终达到清除的目的。渗滤液的物化处理法具体工艺包括化学沉淀法、吹脱法、高级氧化法、活性炭吸附法、膜法处理、混凝法、超声波法和电化等方法。这种方法存在着成本高的弊端,国内有些研发企业正在着重于降低成本的研究。这种方法多运用在垃圾渗滤液预处理和深度处理方面,不是现阶段的主流方法。

2.3土地处理法

这种方法其实也是一种物化方法,是利用土壤中的物理化学和生物成分来分解渗滤液中的有机物来完成去除的方法。土地处理法有着成本低、方便操作和适合在开阔地带施工的优点。土壤中的植被和生物还可以利用渗滤液中的营养成分来优化地质,渗滤液中的重金属也会给土壤造成重大危害。土地处理法一般适用于荒地和山地,耕地中不能运用这种方法。

2.4回灌法

渗滤液的回灌法是指将垃圾底层的渗滤液取出再从垃圾填埋上层或下层灌入的方法。这种方法也是利用土地的过滤作用来净化渗滤液的。回灌法是以上方法中最简便的,成本低廉工艺简单是其主要优点。但它不能把渗滤液处理干净,而且其暴露性会污染空气,渗透性还会对地下水造成污染。回灌法由于其低廉的成本已在国际上的到广泛应用,欧洲和北美60%以上的国家都运用了这种方法。据研究表明,这种方法能使渗滤液中的BoD5和CoDcr分别降低了30-350mg/l和70-500mg/l。我国从20世纪末开始运用这种方法,近些年已经广泛运用在各城市的垃圾填埋场。

现阶段南北方垃圾渗滤液处理方法虽然有较大区别,但这些方法中都存在着诸多问题,氨氮浓度过高,难降解的有机物种类繁多和水质可生化性较差等问题一直影响着垃圾处理进程的加快。

3对北方城市垃圾填埋场渗滤液处理技术的创新与展望

先进技术是第一生产力。当前的可持续发展观鼓励和督促着科技创新产业的发展,垃圾填埋处理这一新颖课题需要我们各代人共同努力来解决,做到实事求是和具体问题具体分析的结合。

(1)渗滤液的水质变化很大,BoD、CoD等指标随着填埋时间的变化而变化,其可生化性随着填埋时间的增长而降低。所以要根据各填埋场的建厂时间来确定渗滤液的成分和处理方法。

垃圾渗滤液的治理篇4

关键词:垃圾填埋场;水环境;污染控制

引言

随着我国城市的快速发展,城市规模日益扩大、人民生活水平也在不断提升,城市垃圾产量也随之不断增长,城市垃圾处理已经成为了重要的城市发展问题。城市垃圾卫生填埋已经成为了我国城市垃圾集中处理的主要方式,垃圾地下填埋成本较低、工艺简单,在国内得到了广泛应用,但在垃圾填埋的过程中,其渗滤液却可能会对水环境造成一定的污染,因此必须要针对垃圾填埋场水环境污染控制问题进行深入研究[1]。

1我国城市垃圾填埋场建设情况与渗滤液处理水平分析

我国城市垃圾填埋场卫生填埋工作发展较晚,从上世纪80年代才真正展开对卫生填埋场的建设,而对垃圾渗滤液的处理建设则要更晚。我国在垃圾卫生填埋场建设方面投入了大量的财力与物力,获得了较多成果,例如上海、北京等地区已经初步实现了对生活垃圾的无害化处理,反渗透出水也已经达到一级排放标准,但整体而言我国城市来及填埋场建设与渗滤液处理的发展仍然存在较多不足,许多垃圾填埋场在建设之初没有严格按照设计图进行建设,存在垃圾渗透液直接排放、防渗设施不达标等多个问题,给周围水环境带来了极大的负面影响。

2垃圾填埋场渗滤液对水环境存在的影响

城市垃圾填埋场在建设过程中必须采取有效措施对垃圾渗滤液进行处理,从而防止其向场外扩散,进而对周围水环境带来不可挽回的污染影响。根据中国环境科学研究院对此的研究,垃圾渗滤液中的污染物质主要包括以下几个方面:一是垃圾自身含有的有害物质;二是垃圾在地下发酵过程中产生的水分以及有害物质;三是地下水浸泡垃圾而产生的废水;四是回灌水。这些渗滤液是潜入地下的污染源,因此将给周围水环境以及人体健康都带来极大的损害,且这种危害是很难被及时发觉的,一旦污染问题开始凸显时,实际造成的损害将已经到了难以弥补的地步,因此必须要在垃圾填埋场的建设时就充分重视对水环境污染的控制,从而较好的防范这类污染问题[2]。

3城市垃圾填埋场水环境污染控制研究

3.1填埋场防渗层设置

城市来及填埋场在建设时必须重视对防渗层的设置,从而有效防止垃圾渗透液对周围水环境造成不可挽回的污染问题。垃圾填埋场的防渗层需要分为以下几个部分:基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层以及土工织物层。其中土工膜自身的反渗透性较强,但是其缺点在于抗刺穿性能较差,因此在填埋场的垃圾填埋过程中极易出现破损而造成垃圾渗滤液的泄露,而膜下黏土保护层则具有较强的抗刺穿性能,因此即使土工膜出现破损也能够较好的维持防渗透层的防护功能。值得注意的时,在铺设土工膜层时,必须要对垃圾填埋场进行土壤渗透试验,确保其渗透系数符合施工要求。

3.2排水系统设置

垃圾填埋场的排水系统主要包括以下三个部分:地下水、渗滤液以及雨水。在进行排水系统设置时,要将地下水疏排系统设置在防渗膜之下,并通过设置树枝状穿孔的pVC管道来进行地下水的排除工作;而渗滤液导渗系统则要设置在防渗膜之上,与地下水疏排系统实施分流处理;雨水排除系统则需要结合当地的地理风貌等因素进行设置,根据当地的自然地形来设置分区,从而最大可能的降低进入到垃圾填埋区的降雨量,从而进一步降低了渗滤液水量。

3.3提高渗滤液处理水平

垃圾渗滤液的处理水平在一定程度上能够决定垃圾填埋场的卫生等级,垃圾渗滤液对周围水环境将造成极大的影响,因此必须要充分重视对垃圾填埋场渗滤液的处理工作。一般的垃圾渗滤液处理方法主要包括物理化学处理方式已经以及生物处理方式。物理化学处理又包含混凝沉淀、过滤、活性炭吸附以及离子交换等,而物理化学处理方法能够较为显著的去除渗滤液中的污染物质,且其处理效果相对较为稳定,但也存在处理成本较高的问题,因此必须有效结合生物法进行渗滤液的处理。在进行渗滤液的处理过程中,应该重视水质、水量对处理方法的影响,并尽可能的采用生化与物化方法相结合的形式,从而有效提升垃圾填埋场的渗滤液处理水平[3]。同时人工湿地处理技术在处理老化渗滤液方面也存在较多优势,因此也可以结合当地的自然地形、成本等因素选择最佳的渗滤液处理方法。

结语

本文首先简要分析了目前我国城市来及填埋场的建设情况以及对渗滤液的处理情况,同时也分析了垃圾填埋场渗滤液对水环境存在的影响,针对这些污染问题,本文对加强城市垃圾填埋场水污染控制问题展开了分析,认为要从填埋场防渗层设置、排水系统设置以及提高渗滤液处理水平这三个方面进行城市垃圾填埋场水污染控制。希望本文对垃圾填埋水污染问题的研究能够对降低垃圾填埋对水环境的污染影响提供一定的帮助。

参考文献

[1]曾无己,张协奎.城市垃圾填埋场水环境污染控制初探[J].基建优化,20114,01:66-68.

[2]罗定贵,张鸿郭,刘千红,苏贵臣,陈迪云.城市生活垃圾填埋场水环境污染效应研究———以广州市李坑垃圾填埋场为例[J].北京大学学报(自然科学版),2013,05:868-874.

垃圾渗滤液的治理篇5

关键词:城市生活垃圾;垃圾渗滤液;污染控制技术;可生化性;生物处理;物化处理

中图分类号:X705 文献标识码:a 文章编号:1009-2374(2009)12-0040-02

一、城市生活垃圾渗滤液的水质特征

(一)影响垃圾渗滤液水质的因素

渗滤液成分复杂,污染物浓度高且无变化规律。渗滤液的水质、水量随着垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著不同。由于影响因素多,造成不同填埋场、不同填埋时期的渗滤液水质和水量的变化幅度很大。

(二)垃圾渗滤液的主要水质特性

1 垃圾渗滤液中有机物种类多。垃圾渗滤液中有机物又可分为3类,即低分子量的脂肪酸类、中等分子量的富里酸类物质和腐殖质类高分子量碳水化合物。渗滤液中除含有常规的污染物质外,还含有包括某些致癌、促癌和辅促致癌物质。尤其是当生活垃圾与部分工业垃圾混合时,成分更为复杂。郑曼英等对广州大田山垃圾填埋场进行了取样分析结果表明,从垃圾渗滤液中检出的主要有机污染物77种。其中被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有5种。

2 CoDCr和BoD5浓度高。垃圾渗滤液的污染物浓度高,变化范围大,这是其它污水无法比拟的,从而给垃圾渗滤液的处理和工艺选择带来了很大的难度。垃圾渗滤液中CoDcr最高可达80000mg/L,BoD5最高可达35000mg/L。一般而言,CoDCr,BoD5,BoD5/CoDcr将随填埋场的年龄增长而降低,碱度含量则逐渐升高。

3 金属含量高。垃圾渗滤液含有铜、锌、铁、铅等10多种金属离子,由于国内城市垃圾不像国外那样经过严格筛选,所以国内垃圾渗滤液中金属离子浓度大大高于世界发达国家。渗滤液中铁的浓度可高达2050mg/L,铅的浓度可达12.3mg/L,锌的浓度可达130mg/L,钙的浓度甚至高达4300mg/L。浙江大学沈东升等的研究表明,当废电器拆解垃圾与生活垃圾一起填埋时,其渗滤液中的cu、zn、pb、ni和Hg等重金属离子的浓度可分别达到3、11.5、1.7、1.6mg/L和65μg/L。

4 微生物营养元素比例失调,氨氮含量高。在不同年龄的垃圾渗滤液中,碳、氮两种元素的比例(C/n比)有较大的差异,常常出现比例失调的情况。随着堆放年限的增加,垃圾渗滤液中氨氮浓度会逐渐升高。一般来说,对于生物处理,垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的,例如在北美的几个垃圾填埋场的BoD5/tp都大于300,此值与微生物生长所需要的碳磷比(100:1)相去甚远。同时,BoD5/CoDcr比值变化大,给生化处理带来一定的难度。

5水质变化复杂。垃圾渗滤液的成分和产量随季节、时间等变化情况较复杂。其变化特性为:(1)产生量呈季节性变化,雨季明显大于旱季;(2)污染物组成及其浓度呈季节性变化。平原地区填埋场干冷季节渗滤液中的污染物组成和浓度较低;(3)污染物组成及其浓度随填埋年限的延长而变化。填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不同,“年轻”填埋场的渗滤液pH值较低,BoD5、CoDCr、VFa、金属离子浓度和BoD5/CoDCr较高,“中年老”填埋场的渗滤液pH值中性偏碱,BoD5、CoDCr、VFa浓度和BoD5/CoDCr较低,金属离子浓度下降,但氨氮浓度较高。

二、垃圾填埋渗滤液的现行污染控制技术及其研究进展

(一)垃圾渗滤液的生物处理

1 好氧生物处理。好氧法是常用的废水生物处理方法之一。好氧生物处理中的活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等都有用于垃圾填埋渗滤液处理的报道。好氧处理法也可有效地降低BoD、CoD和氨氮浓度,还可以去除一些如铁、锰等金属。好氧处理中又以延时曝气法用得最多,还有曝气塘和氧化沟及生物转盘等。

2 厌氧生物处理。厌氧处理方法包括上流式厌氧污泥床(UaSB),厌氧生物滤池(aF),厌氧接触法,混合反应器及厌氧塘等。厌氧处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单。因此,投资及运行费用低廉,而且由于产生的污泥量小,故所需的营养物质也少。英国p.SBall等对垃圾填埋渗滤液的低耗处理进行了研究,在室温20℃~25℃时,厌氧处理表明,95%以上的可溶性BoD被去除,基本上去除了所有的铁,90%以上的氮被转化为游离态氨。但是,广州市大田山垃圾场渗出液采用该工艺处理时,却几乎没什么效果。有报道,加拿大HahflaxHighway101填埋场浸出液平均CoD为12850mg/L,BoD5/CoDCr为0.7,pH为5.6。采用厌氧滤池,在pH值调至7.8,负荷为4kgCoD/m3.d时,CoD去除率可达90%以上,并发现如果负荷增加,去除率急剧下降。

3 厌氧一好氧联合处理。由于垃圾填埋渗滤液是有毒、有害的高浓度有机废水,单独采用好氧处理或厌氧处理往往难放要求。在现行的渗滤液处理工艺中,大多采用厌氧―好氧组合处理系统。实践证明,采用厌氧一好氧处理工艺既经济合理,处理效率也高,不仅可以较有效地去除CoD和BoD,还可较好地去除氮和磷等。生物脱氮除磷常采用这一组合工艺。

4 氧化塘处理。氧化塘(又称生物塘或稳定塘)多见于渗滤液的处理中。氧化塘处理具有投资小、运行费用低、操作方便等优点,因而被广泛用于废水处理,在垃圾填埋渗滤液的处理中更常见。与活性污泥法相比,氧化塘体积大,有机负荷一般不高,故多用于渗滤液的最后处理工序,以保证出水水质达标。氧化塘可以是好氧塘,也可以是厌氧塘或兼性塘。

(二)垃圾渗滤液的物化处理法

1 混凝沉淀。混凝沉淀可以大幅度去除渗滤液中的SS及色度等,常用的混凝剂包括a12(S04)3、Fe3o4和FeCl3等。对于垃圾渗滤液而言,铁盐的处理效果要比铝盐具有优越性。有研究表明,对于BoD5/CoD值较高的“年轻”填埋场的渗滤液而言,混凝对CoD和toC的去除率较低,通常只有10%~25%;而对于BoD5/CoD值较低的“老年”填埋场的或者经过生物处理的渗滤液而言,混凝对CoD和toC的去除率则可以达到50%~65%。

2 化学沉淀。化学沉淀主要用于去除垃圾渗滤液的色度、重金属离子和浊度等,常用的化学药剂为ca(oH)2,对于垃圾渗滤液而言,其投加量通常控制在1~15g/L之间,对CoD可以去除20%~40%,对重金属离子可去除90%~99%,对色度、浊度及SS等可以去除20%~40%。化学沉淀也可用于去除垃圾渗滤液中的氨氮,生成磷酸铵镁复合肥,但此项研究仍处于小试阶段。

3 吸附。吸附可以去除渗滤液中的CoD和氨氮,常用的吸附剂有颗粒活性炭和粉末活性炭,此外还有粉煤灰、高岭土、泥炭、焦炭、膨润土、蛭石、伊利石和活性铝等。当采用活性炭用于渗滤液的处理时,对CoD和氨氮的去除率可以达到50%~70%。

4 吹脱。吹脱主要用于去除垃圾渗滤液中的高浓度的氨氮,以保证后续生物处理的正常运行。吹脱出的nH3需经过回收处理,以防对空气造成污染。

5 膜分离。膜分离主要用于渗滤液的深度处理,包括微孔膜、超滤膜和反渗透膜等,其对渗滤液中CoD和ss的去除率均可以达到95%左右。对于此类工艺来讲,由于费用昂贵,限制了它在实际工程中的推广使用。

(三)垃圾渗滤液的土地处理法

渗滤液的土地处理主要是通过土壤颗粒的过滤、离子交换、吸附和沉淀等作用去除渗滤液中的悬浮固体颗粒物和溶解成分。通过土壤的微生物作用使渗滤液中的有机物和氨发生转化,通过蒸发作用减少渗滤液的发生量。渗滤液的土地处理包括:慢速渗滤系统、快速渗滤系统、表面漫流、湿地系统、地下渗滤以及人工土地渗滤等多种土地处理系统。土地处理投资省、运行费用低,但受气候条件和地域限制一般只应用于干旱地区。

(四)垃圾渗滤液的其他新处理技术

1 回灌一常规处理一膜分离结合的处理技术。这种处理技术将常规处理技术、高新膜分离技术和回灌技术有机地结合起来,优势互补,解决了处理出水水质达标的难题,加速了垃圾填埋的稳定化进程。

2 超声降解水体中有机污染物技术。超声降解水体中有机污染物技术主要是利用频率在15kHz以上的声波在溶液中以一种球面波的形式传递,超声波在辐照溶液过程中会引起许多化学变化,称为超声空化。超声空化是液体中的一种极其复杂的现象,液体中的微小水泡在超声波的作用下被激化,表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程,能够将废水中有毒的有机物转变为C02、H2o、无机离子或比原有机物毒性弱的有机分子;具有少污染或无污染、设备简单、操作方便和高效等优点,同时伴有杀菌消毒功效,是一种很有应用潜力的水处理新技术。

3 充氧气机的立用技术。用于水体治理的新型环保产品一美国爱尔充氧气机,在渗滤液处理中亦可以得到有效的应用。它大大地提高了污水中的曝气效果,使好氧微生物在充足的氧量下,分解其中的有机污染物,增强降解的效果从而提高出水水质。

三、结语

垃圾渗滤液的治理篇6

关键词:厌氧折流反应器;垃圾渗滤液;自养脱氮膜生物反应器;纳滤

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.006

1背景

垃圾渗滤液主要来源于垃圾填埋场表面覆土渗透雨水和垃圾本身分解出的内含成分水,是所有垃圾填埋场伴生的二次污染物,垃圾渗滤液的指标和性质并不稳定,在一个相当大的范围内波动;并且液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在时间和空间上均处于一个相当大的范围内变动。垃圾渗滤液具有高CoD、高盐分、成分复杂、含重金属、可生化性差等特点。如果这些垃圾渗滤液得不到恰当处置,其产生的后果非常严重,不但影响地表水的质量,还会危及地下水的安全;目前,正在市场应用的处理技术大致可以分为三类:

(1)采用“预处理+生化+物化”工艺技术处理渗滤液,由于垃圾渗滤液生化性较差,尾水中依然有较多的污染物。

(2)直接采用“预处理+高压膜分离”工艺技术处理渗滤液,膜分离处理过程可以有效地分离水与污染物,但由于膜分离处理不能降解、消除污染物,相应地会产生大量更难处理、处置的浓缩污水,是污染物的转移,而并没有得到有效分解,且运行管理难度大。

(3)综合采用“生化+物化+膜分离”工艺技术处理渗滤液,生化处理过程可以有效地降解、消除污染物,膜分离处理过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物,但也会产生浓缩水,但浓缩液量较少,相对来说处理难度降低,且运行稳定可靠。

2工艺流程介绍

如图1所示垃圾渗滤液处理工艺,具体流程为:

(1)垃圾渗滤液首先经过复合厌氧折流反应器,通过厌氧水解、酸化和甲烷化作用有效处理垃圾渗滤液中的可生化有机物,并回收利用其产出的沼气资源。该反应器抗冲击负荷能力强、有机负荷率高,处理效率高,并且由于设置填料能够防止厌氧污泥流失。

(2)复合厌氧折流反应器处理后的水,再进入本工艺的核心单级自养脱氮膜生物反应器,该反应器尤其适合处理C/n比较低的高氨氮废水。垃圾渗滤液经厌氧处理后,氨氮浓度已经非常高,进一步处理的目的就是去除其中的氨氮。在单级自养中,通过限氧和序批式运行模式,通过控制溶解氧、pH、碱度等措施,创造利于部分硝化过程的条件,完成脱氮去除氨氮过程。采用单级自养脱氮工艺,脱氮效率高,处理能耗和成本最低。相对于其它自养脱氮工艺,采用单级自养脱氮工艺,对于菌种富集、工艺启动运行和出水质量具有明显的优势。

(3)单级自养脱氮膜生物反应器装置出的水,最后经纳滤处理后,达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)直接达标出水。

3研究结论

(1)本项目采用复合厌氧折流反应器-单级自养脱氮膜生物反应器-纳滤工艺进行垃圾渗滤液处理,相比于现有的处理技术,处理效率高,处理成本低,能源和资源消耗少,是一种可持续性污水处理工艺,具有重要的推广应用价值。

(2)采用复合厌氧折流反应器,能够去除垃圾渗滤液中的可生化组分,同时,可以将难降解有机物水解酸化,提高渗滤液可生化性。该反应器具有处理效率高,有效防止污泥流失,抗冲击能力强的优点。

(3)单级自养脱氮技术与传统的硝化-反硝化脱氮工艺相比,具有明显优势:系统耗氧量可减少60%以上,供氧能耗大幅下降,节省动力费用;不需要外加有机物作电子供体,既节省费用,又防止造成二次污染;工艺产泥量小,可节约将近80%的污泥处理能耗;反应器中的污泥活性高,并且反应器效率均远高于传统一般污泥法中的硝化-反硝化过程,可以大幅度减小反应器的容积。

垃圾渗滤液的治理篇7

垃圾填埋处理技术是一种特殊形式的综合利用技术。因为垃圾填埋后的无害化过程实质上就是生化处理过程,由于垃圾填埋场主要存在占地面积大,选址困难,因此填埋场渗滤液的生产及其避免对环境造成危害,则是填埋场设计、设计和运行中必须加以重点的问题。在此,针对吴忠市城市生活废气物无害化综合垃圾处理场运行中有可能出现的以下问题加以重视。

1.渗滤液渗入地下问题

由于高浓度的渗滤液较难处理,加之渗滤液收集量不大,而我市的垃圾处理场与污水场有甚远,不能借用污水处理场进行处理,所以防止渗滤液渗入地下。由于填埋场添埋垃圾年限较长,加上填埋后垃圾在场内随着时间的推移逐步分解,所产生的渗滤液全部将流出场内,而且吴忠市垃圾填埋场因为投资受限而无法按要求建造渗滤液最终处理系统,所以渗滤液的处理上要自始至终进行监测,防止污染地下环境。

2.废气排不畅

填埋场内封闭后,气体的导出采取燃烧处理,随时监测,不能出现垃圾场内由于温度过高,场内产生的气体不能即时导出,有可能发生爆炸的事故。由于垃圾处理与市区较远,所生产的气体不能利用,即时导出是直接安全的方法。

3.修建排水问题

垃圾填埋场位于牛首山下,下雨时形成山上洪水冲下来,对填埋场造成毁坏,如果洪水不能及时排出,雨水渗入垃圾填埋场中对防渗成造成负担。所以必须在填埋场外修建排水沟,将洪水及时排出场外。

4.解决处理中的技术问题

由于吴忠市垃圾和技术选择受到垃圾成份、经济发展水平、自然条件及传统习惯因素的影响,垃圾填埋是吴中市垃圾处理未来8-10年的固定模式。目前吴忠市垃圾处理年限为8年,8年后,随着经济的发展,科学技术的提高,对其他填埋场提出更高的要求,这样才能造福吴忠人民,解决垃圾填埋技术中垃圾焚烧和生化处理带来得好处。

国外发达国家的城市生活垃圾从收集、运输到处理技术,经过几十年的发展和完善已非常成功,并积累了许多经验。在收集方面,国外发达国家已经全面采用垃圾分类收集方式,有效地实现废物的最大程度回收和再生利用。为卫生填埋、垃圾堆肥、焚烧发电、资源综合利用等垃圾处理方式应用奠定了基础,为实现垃圾“资源化、减量化、无害化”的处理目标,提供了有力保障,并且推动经济效益和社会效益。在处理方面,广泛采用的城市垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用四种处理方式;在投资方面,国外发达国家对垃圾处理的投资力度很大,资金来源多样化,使得垃圾处理技术和垃圾处理设备的研究工作蓬勃发展。吴忠市城市垃圾处理的目标是实现城市生活垃圾“减量化、无害化、资源化”的统一,也就是说保证城市生活垃圾中的各类有用物质得到直接回收利用及转换利用。

二、吴忠市城市垃圾处理三种方法的运用

解决垃圾问题的目标是将垃圾减量化、资源化和无害化处理.目前主要有三种方法:卫生填埋、焚烧及高温堆肥,以下对这三种技术在吴忠市城市垃圾处理过程中的运用作一比较。

1.垃圾卫生填埋

垃圾卫生填埋是一种保护环境质量,防治垃圾二次污染的最终处理技术,处理垃圾的比重最大,被认为是必备的首选技术。其主要表现在:卫生填埋场的选址及工程设计日益严格和规范;基础防渗技术、衬层铺设、填埋作业、渗滤液疏导和循环利用及填埋气体回收后再利用技术日趋成熟,渗滤液和填埋气体的二次污染防治技术及资源开发的迅速发展以及填埋操作所使用的多种机械都带来了较大的发展,由于无论采用何种垃圾处理方法,最终都会产生一些残渣需要处理,所以垃圾卫生填埋场是垃圾处理方案中必不可少的,垃圾卫生填埋最大的优点是投资费用较低,对垃圾的产量变化适应能力加强,可选用非耕地作场址。缺点是大量占用土地,资源回收率低。目前,吴忠市选择垃圾卫生填埋就是基于上述考虑,并且吴忠城市大多垃圾混装,无机物含量高,收集方法落后,以及垃圾处理所需的大量资金难以落实。因此目前采用单一的垃圾填埋技术。相信随着城市的发展扩大,对填埋场的技术标准越来越高,垃圾填埋技术将逐步与其他垃圾处理技术方式综合利用,取长补短,使垃圾填埋技术上一个新的台阶。

2.垃圾焚烧

焚烧是一种城市垃圾的高温焚烧处理工艺。垃圾焚烧则有使垃圾高度减量化、无害化和可供热、发电等优点,但垃圾焚烧需要一次性投资,处理成本较高,同时焚烧处理工艺复杂。针对吴忠是经济不发达地区,而且垃圾的可燃物比较少,热值低,不适于目前的吴忠城市垃圾处理,在以后城市经济迅速增强,人民的生活水平大幅度提高,垃圾焚烧技术的应用和建设运营会得到普遍公认。

3.垃圾高温堆肥

垃圾高温堆肥是指在一定温度下,对垃圾进行发酵、生物分解,使垃圾达到无害化的方法。这种方法,比较简单,投资比焚烧法低,较卫生填埋高,并且可以做到垃圾资源化利用。但垃圾堆肥的进场成分需要控制,否则堆肥产品质量将非常难以把控。堆肥产品销售也需要有较好的市场机制配合。采取这种方法,最主要的是对进场垃圾成分进行控制。国内外的垃圾堆肥实践充分证明,混合垃圾堆肥处理技术复杂,成本高,产品质量差,缺乏生命力,没有分类收集、堆肥处理是没有出路的。由于吴忠经济落后,垃圾混装,无机物与有机物的成分难以控制,甚至无机物增多,并且目前的吴忠市场对堆肥产品的质量不能确定,产品销售是一大难题。最终产生的不可用物仍需要处理。针对这种情况,也不能采用这种方法。

我市的垃圾处理技术有较高的水平,但是垃圾填埋场是一种比较保守的方法,从国外资料来看,垃圾处理发展的形式是:(1)分类收集垃圾越来越受到重视。实行生活垃圾分类收集,提高生活垃圾中可利用物的利用率,潜力很大。同时通过分类收集,还可以减少垃圾处理量,节约能源和土地资源,避免危险废物对环境和人体健康造成严重危害,是一项利国利民的事业。(2)垃圾填埋的标准越来越高,填埋比例逐步下降。(3)垃圾焚烧将稳步发展。但是吴忠城市垃圾处理符合国家规定的“减量化、无害化、资源化”的原则。城市生活垃圾处理是一个复杂的系统工程,任何单一的处理措施都无法满足。这样,才能有效地改善城市垃圾对环境造成的污染,提高城市的人居环境质量,造福吴忠人民。

我国对垃圾处理方案选择提出了指导性原则:卫生填埋、焚烧、堆肥等垃圾处理技术及设备都有相应的适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理和利用的原则下,可以合理选择其中一种或适当组合。从吴忠市城市垃圾处理技术来看,随着城市经济发展水平、技术水平、社会环境的变化,城市垃圾处理技术应向多元化方向发展,向系统处理方向发展,走可持续发展的道路!

垃圾渗滤液的治理篇8

关键词:垃圾填埋场,污染源,防治措施

 

卫生填埋作为目前最常见的垃圾处理方法,具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便等特点,在世界上许多国家得到广泛应用。在我国,越来越多的城镇生活垃圾也开始采用卫生填埋法处理,但卫生填埋也存在着诸多污染问题,填埋过程中产生的大量二次污染物,如不妥善处理,会对周围的水体、大气和土壤造成严重污染,因此必须采取有效措施防治垃圾填埋二次污染,减少填埋场对周边环境的影响,促进人口、资源、环境和社会的可持续发展,这是当前面临的一个重要课题。

1、垃圾填埋场周边的污染源

1.1水污染源 垃圾填埋场的水污染主要来自于垃圾渗滤液,其次还有少量的生活污水和洗车废水以及流经填埋场的地表径流可能受到垃圾填埋场的污染。垃圾渗滤液来源于五个方面:一是垃圾本身带来的水分;二是垃圾中有机物经分解后所产生的水分;三是以各种途径进入垃圾填埋场的大气降水和地下水;四是地表径流;五是灌溉水。其中进入场区的大气降水和地下水以及垃圾自身含水是决定渗滤水产生量的主要因素。垃圾渗滤液属高浓度的有机废水,主要污染物是BoD、CoD、nH3-n和重金属。

1.2大气污染源 垃圾填埋场大气污染源主要是填埋气(LFG)以及垃圾填埋场的粉尘和垃圾飞扬物。LFG主要是由于微生物分解垃圾中的有机成分产生的,主要成分包括CH4、Co2以及少量的H2S、nH3、n2和H2等,对环境产生影响的主要污染物有CH4、Co2等温室气体和H2S、nH3等恶臭气体。CH4和Co2约占填埋气体的85%-99%;H2S和nH3等有毒的恶臭物质,约占填埋气体的02%-14%;填埋场释放气体中的微量气体量很少,但成分复杂,有100多种,可以归为挥发性有机组分(VoCs)。

1.3噪声源 垃圾填埋场的噪声来源于垃圾运输车辆进出填埋场的交通噪声;垃圾填埋作业时填埋机械(压实机、推土机、垃圾运输车等)工作时发生的噪声;场区渗滤液废水处理站的鼓风机和水泵等的噪声。根据类比调查可知,这些机械产生的噪声值约为80-90dB(a)。

1.4其他污染源 影响场内环境质量的污染源除以上

几种外,垃圾填埋场还存在以下的环境影响:a、固废主要来源为填埋区的废纸、粉尘、塑料等能被风吹起的轻物质以及污水处理站的污泥。b、垃圾填埋场的存在对周围景观的不利影响以及填埋中的塑料袋、纸张和尘土等在未及时压实覆土情况下可能飘出场外,造成环境污染和景观的破坏。c、填埋作业及垃圾堆体对周围地质环境的影响,如造成滑坡、崩塌、泥石流等。d、填埋场孳生的害虫、昆虫、啮齿动物以及在填埋场觅食的鸟类和其他动物可能传播疾病,这类污染直接影响填埋场职工和附近居民的生活。

2、污染源对周边环境的影响

垃圾填埋后对环境造成的污染是多方面的。论文参考网。监测结果表明:目前全国尚无一例城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均达到国家标准的。这些污染物如不加处理排放,极易对周边环境造成影响,其中最主要的是对水、大气和土壤的污染。

2.1水污染 垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。这是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液会对周边地区的环境、经济发展和人民群众生活造成十分严重的影响。

2.2大气污染 卫生填埋场中的生活垃圾含有大量有机物,这些有机物被微生物厌氧消化、降解,会产生大量的垃圾填埋气。填埋气主要成为为CH4、Co2以及其它一些微量成分,如n2、H2S、H2和挥发性有机物等。CH4和Co2产生的温室效应会使全球气候变暖。此外,CH4是易燃易爆气体;H2S和nH3气体虽然排放量不大,但其为强刺激性气体,大量气体逸出的地方会有恶臭味,且H2S对人体有毒。

2.3土壤污染 城市生活垃圾中含有大量的玻璃、电池、塑料制品,它们直接进入土壤,会对土壤环境和农作物生长构成严重威胁,其中废电池污染最为严重,进入土壤和地下水源,最终对人体健康造成严重危害。

3污染防治措施

3.1渗滤液污染控制措施 (1)填埋场场底防渗。为防止垃圾渗滤液污染地下水,必须在填埋场底采取有效的防渗措施。之前垃圾填埋场底部都铺放一层防渗材料,主要有黏土、沥青、塑料膜等合成橡胶等。各填埋场可根据具体工程和水文地质情况,采取相应的防渗措施。(2)渗滤液的收集处理。渗滤液由于成分复杂、污染大,在排放前必须进行处理。但目前国内外尚无完善的能够适应各种垃圾渗滤液的处理工艺。一般来说,渗滤液可采取“清污分流-渗滤液回灌-预处理-汇入城市污水处理厂合并处理”的方法进行处理。

3.2填埋气的回收利用 垃圾填埋气是一种可回收利用的能源,其热值与城市煤气的热值相近,但由于填埋气回收设备复杂且投入大而效益低,我国目前运行的垃圾填埋场中,大多没有气体回收系统,大量有毒有害气体被放入空中,不仅造成污染,也是一种资源浪费。一般来讲,沼气回收利用可通过“收集-净化-利用”的方式进行。论文参考网。

(1)填埋气的收集。由于大部分沼气在填埋场填埋过程中就已形成,所以沼气采集应在填埋过程中就开始实施。在荷兰,对正在使用的垃圾场,主要采用立式或水平式收集技术。立式采气系统是在垃圾场的填埋过程中逐步建造成的,其方法是在填埋场内均匀分布竖立大口径钢管,在每个钢管外砌筑竖井,当填埋厚度达到2-5m时,将钢管向上抽一部分,并继续砌筑,直到填埋场达到设计高度,然后将钢管移走。通过将各竖井用排气管水平连接,即可实现垃圾填埋与沼气回收同步进行。对于分层堆放的填埋场,可采用水平采气系统,但要注意采气管道的铺设不要影响垃圾的填埋。对已建成封场的填埋场,可采用表面收集或竖井收集技术。

(2)填埋气的净化。溶剂吸收法是目前较为成熟的沼气净化方法,如采用双塔式溶剂吸收法提纯垃圾沼气,设备简单、成本低、操作简便,净化效果好。

(3)填埋气的利用。沼气为一种经济可用的能源,其应用主要有以下三种形式;直接供给工业以及暖房或温室,用于供暖或工业生产,这种方式沼气的热效率最高;沼气经脱水后用于燃气发动机驱动发电机发电;经加工处理升级使沼气达到天然气质量用途更为广泛

3.3土壤污染的防治 (1)搞好垃圾源头控制。垃圾减量化、无害化是解决城市生活垃圾问题的关键。要大力推行清洁生产,控制过分包装,严格限制一次性商品的生产。倡导绿色消费,呼吁老百姓重新拿起菜篮子、米袋子、饭盒子,少用或不用塑料包装物。

(2)实行垃圾分类回收。城市垃圾中含有大量污染物,也含有大量可回收再利用的资源,实行垃圾分类回收,不仅可以解决垃圾污染问题,还可以创造可观的经济效益。

(3)搞好填埋区植被覆盖。在填埋过程中,应边填埋边绿化,尽量减轻污染。论文参考网。对建成封场后的)填埋场,要大力搞好植被覆盖,为填埋区的重新开发利用创造良好条件。

3.4加强监测,消除隐患 要在场区周围设立观测井,配置有害气体检测仪,定期对地下水质和大气环境进行监测消除污染隐患。

4结语

生活垃圾处理场是一个运行周期长、环境影响因素多的建设项目,所以卫生填埋场环评应重视公众参与。填埋场的场址选择应符合国家规定:填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求;填埋场排放的污染物不应超过国家相关现行标准的规定;填埋场宜选在地下水贫乏地区;生活垃圾填埋场应设在当地夏季主导风下风向,距人畜居栖点500m以外;交通方便、运距合理。防渗工程是垃圾卫生填埋场工程的核心部分,评价中应从防渗方式、工艺、材料等的选择与操作方面对渗滤液防渗对策进行合理性、可行性和可靠性论证。

垃圾渗滤液的治理篇9

关键词:卫生填埋困境生物反应器填埋技术好氧生物厌氧生物反应器

1城市生活垃圾卫生填埋处理现状及困境

城市生活垃圾卫生填埋处置方式由于具有技术可靠,工艺简单,管理方便;投资相对较省,运行费用低;适用范围广,对生活垃圾成分无严格要求,能完全消纳进场垃圾等一系列优点,在许多地区和国家都得到了广泛的运用。如1993年美国填埋处理量占垃圾总处理量的69.24%[1],英国1999年垃圾填埋处理占垃圾总处理量的67%,1991在德国年垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的60%,在西班牙占75%,而我国在2001年统计结果显示垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的80%。尽管垃圾卫生填埋处理技术拥有以上一系列的优点和得到了广泛的运用,然而现行传统的“式”(Drytomb)卫生填埋技术要求填埋过程中实行单元填埋、每日覆土、中场覆土,封场时再用自然土和粘土甚至土工膜组成最终覆盖层,严格按照上述要求施工的填埋场封场后就成了一个垃圾的“干墓穴”,由于湿度减少,微生物的活性减弱甚至停止,场内垃圾的生物降解是一个无任何控制的自然降解过程,封场后很长一段时间(数十年)内垃圾保持不变或者变化很小。此时的垃圾填埋场是一个潜在的污染源,一旦填埋场的覆盖层和防渗层部分功能失效,其污染特性必将暴露无疑。这种垃圾填埋形式实际上人为制造了一个定时炸弹,其实质只是将当代人产生的垃圾这一污染源转移给了下一代或后几代,这不符合可持续发展战略要求。现行的垃圾卫生填埋技术存在占地面积大的缺点之外,还存在如下几个无法避免的缺陷,由此严重的制约了垃圾卫生填埋技术的进一步推广和运用。

1.1传统填埋场渗滤液水质、水量波动较大,处理难度大

现行垃圾填埋场渗滤液产量直接受进入场内的大气降水量的影响,一般填埋场运营期间渗滤液产量大,封场后渗滤液量相应减少;雨季渗滤液产量大,旱季渗滤液量则较少。受垃圾组分,大气降雨量的影响,填埋场渗滤液水质水量季节性波动显著;受填埋垃圾分解阶段的影响,填埋初期渗滤液有机污染物浓度特别高,垃圾填埋后期污染物浓度则逐渐降低。由于一般填埋场据城市污水处理厂距离较远,即使较近大量高污染物特征的渗滤液也会对城市污水处理系统的正常运行带来冲击,故一般填埋场都建设有独立渗滤液处理系统。但包括物理、化学、生物处理法等工艺在内的渗滤液处理系统都无法适应不断变化的渗滤液水质和水量的要求,经常要求随季节以及填埋阶段的不同改建渗滤液处理系统或对系统的有关运行参数进行调整。

1.2传统填埋场渗滤液污染强度高,二次污染严重

传统填埋场渗滤液不仅污染种类繁多,成分复杂,同时污染物浓度极高。部分填埋场渗滤液CoD可能高达近十万mg/L,氨氮浓度也可能高达近万mg/L,要使组分复杂,污染物浓度高的渗滤液排放前达到有关排放标准的要求,必须对其进行深度处理。深度处理费用之高,令很多填埋场的运行管理者望而止步。2001年7月国家环保总局下发了《关于开展生活垃圾处理设施环境影响调查和监测的通知》(环办[2001]72号),对全国垃圾处理设施的污染排放情况及其对周围环境的影响展开调查,调查结果显示,我国垃圾卫生填埋场渗滤液排放、地下水水质及无组织排放等无一家达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16887-1997)之规定,且二次污染程度较高[2]。

1.3传统填埋场封场后维护监管期长、风险大、费用高、不利于场地及时复用

尽管传统填埋场不时有雨水进入,但受季节影响进入水量分布不均、受填埋场所布设的覆盖层影响使进入场内水分分布地点不均,因而填埋垃圾得不到均匀的、快速的降解,垃圾体的污染特征长期存在。美国epa要求填埋场封场后监管30年,但有专家认为现行部分垃圾填埋场封场100年后还有大量垃圾未得到有效降解,仍对周围环境构成潜在威胁。长时间填埋场监管期不仅增加渗滤液处理、监测以及其他系统的维护费用,还增大了渗滤液收集系统、防渗层等系统失效的可能,从而增加了潜在的二次污染风险。

1.4传统填埋场产气期滞后且历时较长,产气量小,资源化率低

传统填埋场进入甲烷化阶段所需时间长,还因渗滤液连续排放而损失大量可转化为甲烷气体的有机物,从而降低填埋场甲烷气体总产量;由于产气期较长而降低了产甲烷速率,使填埋场在甲烷总量减少的同时还延长了回收甲烷气体所需时间,因而降低了回收甲烷气体作为能源的经济效益。目前,除杭州、广州和深圳已在利用填埋场气体发电外,其余100多个填埋场都将填埋气体在燃烧后排放或直接排放,造成资源的严重浪费和对环境的负面影响。

1.5传统填埋场垃圾处理费用高

由于传统填埋场的以上不足之处,自然就直接导致较高的单位垃圾填埋处理处置费用,不利于这一垃圾处置方式在更大范围的推广和运用。

2生活垃圾生物反应器填埋技术

2.1技术优势[3~6]

鉴于传统垃圾填埋技术以上一系列不足之处和生物技术在环境保护中的广泛运用,二十世纪后期欧美及日本等国家开始另一种改进的填埋场方式即生物反应器填埋技术的研究。生物反应器填埋技术根据填埋垃圾被微生物降解的机理和过程,利用填埋场这一天然的微生物活动场所,通过一系列手段优化填埋场内部环境使其成为一个可控生物反应器,为微生物大量繁殖提供一个最优的生存空间。生物反应器填埋技术不仅对填埋场产生的渗滤液能实现很大程度的场内就地净化,还为填埋场的提前稳定创造了良好条件,同时还增加了填埋气体回收利用的经济效益,明显提高垃圾的生物降解速度和效率,从而提高垃圾的资源化、无害化水平。生活垃圾生物反应器填埋技术较现行垃圾卫生填埋技术的主要优势:(1)通过渗滤液回灌,让渗滤液进一步参与生物反应,降低其污染物浓度,从而降低渗滤液的处理难度和处理费用;(2)加速生活垃圾的微生物降解过程,从而增加填埋场的有效容积;(3)通过控制填埋场内部的温度和湿度等条件,提高填埋气体的产气率和产气量,从而提高生活垃圾的资源化率;(4)加速填埋垃圾的稳定过程,从而降低填埋场的运行维护费用,并进一步降低对周围环境的二次污染风险等。由此可见生物反应器填埋技术具有传统卫生填埋技术不可比拟的优点。现如今生物反应器填埋技术在世界各国得到了广泛的运用,如美国epa已着手修改现有的垃圾管理法规以推广这一新型的垃圾填埋技术。同样在1979年,生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术被由日本健康福利部颁布的废物最终处置导则采用,该工艺还在马来西亚、印尼、菲律宾及巴西等国被广泛运用,同时该技术的培训课程也在亚太地区逐步开展。

2.2生活垃圾生物反应器填埋技术的不同形式及其特点

生活垃圾生物反应器填埋技术根据填埋工艺不同可分为好氧、厌氧、好氧-厌氧及半好氧四种生物反应器填埋技术。与传统的卫生填埋技术相比较,四种生物反应器填埋技术都有各自的特点。

2.2.1好氧生物反应器填埋技术

好氧生物反应器填埋技术是将渗滤液、其他液体及空气等根据场内垃圾生物降解需要,通过一种可控的方式加入至填埋场,概念图见图1。这样不仅大大地加快填埋垃圾生物降解和稳定速率,减少危害最大的温室气体——甲烷的排放,同时降低渗滤液污染强度和处理费用。国外研究表明,好氧生物反应器填埋场的生活垃圾达到稳定的时间在2~4年左右,温室气体减少50%~90%。由于需要强制通风供氧、渗滤液回灌及其他控制形式,故单位时间内运行费用很高。由于运行维护时间大大缩短,故总的运行维护费用同传统的卫生填埋技术相比,相差不大。

图1好氧生物反应器填埋场概念图

2.2.2厌氧生物反应器填埋技术

厌氧生物反应器填埋技术是通过向填埋垃圾体回灌渗滤液和注入其他的液体以保持填埋场内最佳的湿度条件,可生物降解垃圾在缺氧的条件下进行厌氧降解,同时快速产生富含CH4的填埋气体,概念图见图2。它具有加速填埋垃圾降解和稳定,减轻渗滤液有机污染强度,增大甲烷气体产量、产生速率,进而提高甲烷气体回收利用效益等优势,资源化率高,垃圾达到稳定化时间在4~10年左右,CH4气体产量增加约200%~250%,运行维护费用较低。缺点是渗滤液氨氮浓度长期偏高,不利于渗滤液的生物处理。

图2厌氧生物反应器填埋场概念图

2.2.3好氧-厌氧生物反应器填埋技术

好氧—厌氧生物反应器填埋技术是对上层新填埋垃圾进行强制通风供氧,下层垃圾仍按厌氧方式运行,概念图见图3。主要目的在于降低新填埋垃圾中易降解物酸化后对厌氧垃圾层的危害,同时向场内的湿度和其他环境条件进行控制,以实现填埋垃圾的无害化和资源化。垃圾达到稳定化时间和运行维护费用间于好氧和厌氧生物反应器填埋技术之间。

图3好氧-厌氧生物反应器填埋场概念图

2.2.4半好氧生物反应器填埋技术[7]

半好氧型生物反应器填埋场利用填埋场内外气体压力差,通过自然进风方式维持渗滤液收集管、排气管及中间覆土周围一定区域垃圾层的好氧状态,使部分垃圾实现好氧降解,同时向场内回灌渗滤液和其他液体,概念图见图4。其兼具好氧生物反应器填埋场的部分优点,同时建设成本和运行费用同传统的卫生填埋技术相比差别不大,二次污染程度低。

图4半好氧生物反应器填埋场概念图

3我国城市生活垃圾处理现状分析

2000年统计结果显示我国垃圾产量已经达到了1.4亿t,然而能达到真正意义上的、符合环境卫生要求处理的垃圾只有3%左右[8],大部分垃圾仍是通过简单的“堆填”来消纳。垃圾的“堆填”实际上是垃圾在某处的“存放”,它通常既不设防衬层,也无渗滤液收集处理和填埋气利用设施,因而,并没有改变垃圾对环境的污染状况。由于我国环保资金投入和垃圾焚烧技术等方面的限制,尤其在我国中西部地区,垃圾低位热值低,含水率高等特点,要大力推广垃圾焚烧处理还有很长一条路要走。同时我国未实现垃圾分类收集、运输和处理,垃圾堆肥处理中仍有许多问题还未解决,导致堆肥产品肥效低,产品中含有大量的玻璃粹渣,农民用户对此反应强烈,市场前景黯淡。有关媒体对四川省第一批利用国债建设的近十个垃圾综合处理厂(堆肥+焚烧或者堆肥+填埋)进行了调查,结果显示仅有个别垃圾处理厂能正常运行,究其原因之一是堆肥产品质量达不到预期的效果,市场受挫,垃圾厂变成了堆放垃圾的垃圾场,造成财力、物力和人力资源的巨大浪费。而我国地幅辽远,自然条件千变万化,有许多地方具备了建设填埋场的天然地理条件。2000年建设部、国家环保总局、科技部联合制定了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,其总则指出填埋处理是垃圾处理必不可少地最终处置手段,也是现阶段乃至今后相当长一段时间内的一种主要垃圾处理处置模式。

4结束语

随着生物技术的不断进步和完善以及人们能源与环境意识的加强,世界垃圾填埋技术已从传统的以贮留垃圾为主向多功能方向发展,即一个垃圾填埋场应同时具有贮留垃圾、隔断污染、生物降解和资源恢复等多个功能。我国也应紧跟世界垃圾填埋技术的发展新趋势,大力研发生活垃圾生物反应器填埋技术。鉴于我国现有生活垃圾处理处置技术现有水平和基本国情,考虑到经济性和可操作性,我国当前应在回灌型生物反应器填埋技术方面加大研发和运用力度。笔者认为当前研究的重点应放在:(1)日覆盖层和中间覆盖层材料的选择,确保适当的透气性和水利渗透系数;(2)不同回灌形式(表面喷洒、水平管/沟回灌、竖井回灌以及混合回灌等)各自的适用条件和每种回灌形式的定量计算;(3)渗滤液回灌量、时间、频率的确定;(4)由于渗滤液回灌可能导致场内产酸细菌的大量繁殖,产生大量的有机酸,造成环境酸的大量积累,从而抑止产甲烷细菌的生长繁殖,因此还需解决如何有效调节场内pH值的问题;(5)由于垃圾填埋技术涉及到水力学、微生物学、环境工程学等多个学科,研发过程中应运用系统工程学的原理和方法,确定最佳计方案和运行方式,使生物反应器填埋技术在满足环境保护的前提下,实现单位垃圾建设成本和运行成本最低。

参考文献

1建设部标准定额研究所编.城市生活垃圾处理工程项目建设标准与技术规范宣贯教材.北京:中国计划出版社,2002.7

2李国刚.我国城市生活垃圾处理处置的现状和问题.环境保护,2002,(4):26~28

3mostafaw.Bioreactorlandfills:experimentalandfieldresults.wastemanagement,2002,22:7~17

4DebraR.Reinhart,phD,pethebioreactorlandfill:itsstatusandfuture.wastemanageRes.,2002,20:172~186

5epa530-F-97-001.LandfillReclamation,1997

6Hudginsm,HapperS.operatinalCharacteristicsoftwoaerobicLandfillSystemstheSeventhinternationalwastemanagementandLandfillSymposiuminSardinia.italy,1999

垃圾渗滤液的治理篇10

【关键词】城市生活垃圾;卫生填埋;处理技术

一、卫生填埋处理技术概况

卫生填埋作为生活垃圾的最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的主要方法。特点是费用低、方法简单,在选定的处置场内,采用防渗、铺平、压实、覆盖处理垃圾并对填埋场沼气、渗滤液进行处理。经科学的选址、严格的场地保护处理,对渗滤液和填埋气体进行控制。卫生填埋场具有处理和终止处置生活垃圾的双重功能,采用焚烧处理的残渣和堆肥处理中的不可堆肥部分都需要卫生填埋处置。作为生活垃圾的最终处理方法,是大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。填埋场的一个主要问题是渗滤液的污染控制。渗滤液是垃圾在填埋过程中由于垃圾中有机物分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。水质则随垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而显著变化。所以做好卫生填埋处理技术的处理也是很重要的。

二、卫生填埋处理技术类型

卫生填埋一般可分为五种类型:

(一)普通厌氧填埋:工程设施简单,填埋作业简便,但不符合卫生标准;发达国家已没有这类填埋场,国内有早期建设的还有在使用。

(二)厌氧卫生填埋:无排渗导气系统,卫生标准较低;发达国家已不使用,国内原有垃圾填埋场大部分属该类型;

(三)改良型厌氧卫生填埋:卫生标准高,填埋作业简便,国外生活垃圾填埋场一般采用这种形式;国内新建填埋场如杭州天子岭、深圳下坪、南昌麦园、福州红庙岭和贵阳高雁等填埋场均按建设部技术标准《城市生活垃圾卫生填埋场技术标准》CJJ17-2001、《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》CJ/t3037-1995和《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997等进行设计、施工和运行管理;

(四)准好氧型卫生填埋:根据有关资料表明,本类型渗滤液有机物浓度略低于改良型卫生填埋,腐熟速度较快,但通气管路多,作业繁琐,比较少用;

(五)好氧型卫生填埋:卫生条件好,垃圾腐熟快,但通气管路多,且需设鼓风机鼓风,不仅作业复杂而且技术上尚处于未成熟阶段。我国包头有类似型式的填埋场建设尝试,该类填埋场适宜在少雨、干旱地区使用,可省去渗滤液处理系统。

三、填埋气与渗漏液的处理技术

(一)填埋气的收集技术

1、竖井收集系统。早期的填埋气主要用竖井收集系统,具体做法是在填埋场填埋作业后不久,通过挖掘机械或人工打井的方式建造竖井系统。

2、表面收集系统。填埋场在表面覆盖完成以后,便可进行表面收集系统的安装。整个系统是由排气管编织而成的收集网,填埋气通过排气细管输送到系统的几个中央采气点进行收集。

3、水平收集系统。水平式收集系统是在垃圾填埋到一定高度后,在填理场内铺设水平收集主管,然后,将水平气管收集到的气体汇集到主收集管。

(二)填埋气的应用

1、直接燃烧。对填埋气进行加工处理后,可以直接供给工业及温室用户,其中以供暖或工业生产为用途的热效率最高。填埋气的经济效益取决于填埋场到用户的距离及发生源的连续性。

2、发电。主要由填埋气收集燃烧系统和发电系统组成,填埋气经收集后,经加压输送至内燃发机组,燃烧转化成电能传输出去。

(三)渗滤液的处理现状

渗滤液水质复杂,这给渗滤液的处理处置带来了很大的困难,目前国内外还没有非常完善的处理工艺,对渗滤液的主要处理途径是:

1、与城市污水合并处理。将垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂,与城市污水合并进行处理。

2、渗滤液回灌技术处理。用适当的方法,将在填埋场底部收集到的滤渗液从其覆盖表面或覆盖层下部重新灌入填埋场。

3、渗滤液处理厂处理。目前,用于垃圾渗滤液处理的方法主要有生物法和物理化学法。

(四)渗滤液处理时需要注意的问题

1、垃圾渗滤液的成分复杂、水质水量变化大、污染物浓度高、处理难度大。主要的处理方法有生物处理法、物理化学处理法和土地处理法。单独采用一种方法处理垃圾渗滤液难以满足排放要求,因此必须采用多种方法的组合工艺。

2、以循环回灌法为预处理,再把渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理是适合我国的渗滤液处理方法。但必须考虑到填埋场和污水处理厂的距离及污水厂对渗滤液的接纳能力。如单独处理,则建议采用物理化学处理法进行深度处理。

三、分析垃圾填埋存在的一些问题

(一)二次污染相对严重

例如垃圾渗出液在没有严格的防渗措施时会污染地下水及土壤,同时垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量,另外,垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患,排放到大气中又会产生温室效应。近年来有的城市已经认识到这一问题,建立了一批具有较高水平的卫生填埋厂,较好地解决了二次污染问题,但建设投资大,运行费用(包括规范的填埋、渗出液处理及甲烷收集利用等)高。最关键的是填埋场处理能力有限,服务期满后仍需投资建设新的填埋场,进一步占用土地资源。

(二)环境污染相对严重

由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现。垃圾所散发的毒、臭气体向周围漫散,形成空中、周边、地下立体污染,而且易引起甲烷爆炸事故,由此对人、畜、生态环境酿成悲剧的事例,屡见不鲜。虽然,在许多发达国家和我国一些较发达城市建设了不少“卫生填埋场”,减少了一些污染,但由于技术和管理上的不完善而造成的环境污染问题依然很多,不能从根本上解决问题。

(三)设计理念比较落后,

科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;填埋处理方式的技术要求比较高,如果达不到一定的技术要求,可能出现如下险情:一是垃圾在填埋过程中产生的气体在垃圾层中大量积聚,压力增大到一定程度,在瞬间突破覆盖层,冲击膨胀可能发生物理爆炸;二是垃圾填埋防渗措施不当,可能引起垃圾渗滤液渗漏,污染地下水源、土壤、植被,危及动物甚至人畜健康;三是填埋区周围群众反映强烈,生活垃圾在降解过程中产生大量甲烷、二氧化碳和挥发性有机物恶臭气味,形成“致癌、致畸、致突变”的潜在危害;四是垃圾没有经过分拣,其中有利用价值的物资作为废物填埋,加大了垃圾的产生量。

四、结束语

我国城市垃圾无机物多、有机物少的成分特点更适合采用卫生填埋处理技术[x]由于垃圾中无机物含量高,填埋后比较稳定,产生的臭味气体少,不会造成大气质量恶化;渗滤液相对较少。卫生填埋处理技术设备简单,运行成本低,就我国目前的经济发展状况是可行的。

参考文献:

[1]《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008