简析生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺

简析生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

摘要:与垃圾焚烧厂渗滤液相比,垃圾填埋产生的渗滤液水质更复杂、碳氮比严重失衡,处理难度更大,且随着时间的变化,填埋场由填埋初期逐渐向中后期、封场过度,渗滤液水质、水量变化更加明显,因此对于填埋场的渗滤液处理必须给予足够的重视,并采取相应的技术保障措施,确保渗滤液处理后达标排放。

关键词:生活垃圾;填埋场;渗滤液;处理工艺

1生活垃圾填埋场存在的问题

我国垃圾填埋主要存在以下问题:①环保措施不达标的非正规填埋场大量存在。我国每个城市都存在垃圾场,其中利用地形随意填埋,无任何环何措施的非正规填埋场占有一定比例。20世纪90年代后期,垃圾填埋场在我国开始大量推广建设并投入运营,行业建设及管理规范也日趋完备,此时期之前我国建设的填埋场基本上全部都是不符合环保规范的非正规填埋场。②选址不当。因为在垃圾填埋场建设之初没有根据当地的环境状况以及发展情况、地质条件等进行严格的调查和规划,从而使得在城市发展过程中,这部分垃圾场会对附近居民造成严重的影响,同时也因为很大部分的垃圾场地没有严格做好防渗措施,使得垃圾场的污染程度更加严重,为人们的日常生活留下了安全隐患。③环境污染严重。由于我国早期的陈腐垃圾处理系统不够完善,使得一旦发生垃圾废液渗透,很容易造成严重的土地污染以及水体污染等,从而导致土地回收利用难以及当地居民的用水问题。有一部分垃圾填埋场的防洪措施不完善,导致在恶劣天气下例如暴雨等会加强垃圾填埋场附近的土地污染,甚至危害到整体地下水系统的安全。另外,填埋场的处理系统不完善还会导致积累一部分有害气体,这部分气体除了扩散危害附近居民身体健康外,在其长时间累计过后,其中的易燃易爆气体还存在爆炸的可能性。

2主要处理工艺

2.1化学处理工艺

第一,絮凝沉淀。这是对污水进行处理的传统工艺类型,在实际处理应用中具有处理成本低以及操作简单等特点。在实际应用中,其主要通过絮凝剂物理化学性质的应用中和悬浮物颗粒以及胶体,且能够对胶体颗粒的吸附剂以及双电层进行压缩,在悬浮颗粒、胶体间形成沉淀作用,以此起到对颗粒的捕捉效果,使两者能够以此形成较大体积的可沉淀絮体。在现今实际操作当中,主要应用到的絮凝剂有生物絮凝剂、无机絮凝剂以及有机高分子絮凝剂这几种类型;第二,化学氧化法。在该方式中,即通过适当化学药剂的应用氧化垃圾渗滤液当中的有机物,以此起到降低渗滤液COD含量的效果。经常的应用在对于渗滤液的深度处理以及预处理当中。在现今应用中,经常应用到的氧化剂有臭氧、氯气以及过氧化氢这几种类型,通过同氧化剂的结合应用,能够获得同单一氧化剂相比更好的处理效果。

2.2物理处理工艺

第一,吸附法。对于该方式来说,即是对吸附材料进行应用,该类材料具有不规则网孔结构以及较大的表面积,在处理当中能够使渗滤液当中的污染物吸附在材料的表面位置。在垃圾渗滤液处理中,活性炭是其中较为常用的吸附材料,能够对渗滤液当中的色度以及有机物进行有效的去除,具有较好的处理效果;第二,吹脱法。该方式在实际应用中,会对废水进行适当的调节,在调节至碱性后在汽提塔当中通入蒸汽或者空气。在实际吹脱的过程中,因为会对较多的气体进行排除,则将会因此对氨气的浓度进行改变,使废水当中溶解氨实现对气相的转入,以此起到脱除废水氨氮的效果。

2.3生物处理工艺

第一,好氧生物处理。国外已经对垃圾填埋场的治理开发出比较成熟的好氧生物反应器技术。好氧降解处理是以好氧生物反应器为原理,向垃圾填埋层中注入空气和液体。空气中的氧、液体中的水与生活垃圾中可降解的有机成分及可溶解的无机成分发生反应,形成以CO2为主要成分的垃圾填埋气LFG、混合液体和稳定化的垃圾,混合液体在反应过程中被回灌到垃圾填埋场内,改变场内物理化学条件,创造符合好氧微生物生长的环境,从而大大加快垃圾生物降解和稳定化速率,同时降低渗滤液和填埋气的排放强度,减少危害和二次污染。原位好氧降解处理要求垃圾有机质质量分数在20%以上,含水率在40%~50%(以质量分数计),氧气质量分数16%~21%,空气渗透率在10-6~10-5m2•Pa-1•S-2,pH值在6.5~7.5,平原型、地下水位埋藏较深,且垃圾体下伏图层为渗透性差、厚度>1.5m的粘性土层。其优点是比传统的厌氧降解法提高降解速度30倍以上,主要是针对新鲜垃圾的快速降解,使垃圾堆体达到稳定状态。整体治理较完善,投资适中。缺点是投资高,治理周期较长,治理与修复要求严格;工艺技术较为复杂,部分有机物无法降解,很难处理完全。第二,厌氧生物处理。当与好氧生物处理做对比时,就能发现厌氧生物处理法的特点,像能耗少、运行费用低、剩余污泥产生量少等,而且可以回收利用产生的沼气,还具有所需营养物较少,能处理较难处理的高分子有机物等优点,垃圾渗滤液的处理到早、中期时比较适合。但厌氧生物处理法在实际应用中效果并不太好,因为厌氧菌需要在最适的环境生存,因而对温度和pH值的要求高,只有当温度在35℃左右,pH值控制在7左右时,厌氧生物法的处理效果最佳。近年来,经常使用的厌氧生物处理方法有:厌氧接触法、厌氧生物滤池法、(UASB)上流式污泥床反应器等。如加拿大的HalifaxHighway处理垃圾渗滤液厌氧过滤器,可去除90%以上的COD,但如果负荷的增加,去除率就会很快下降。当渗滤液中含有的COD浓度大于10000mg•L-1时,用上流式厌氧污泥床(UASB)处理可去除82%的COD。因为高浓度的有机物、氨氮、抑制剂等物质存在于渗滤液中,可能就会影响UASB的处理效果,去除率就会下降,应继续深入研究,优化UASB的运行。

3封场后渗滤液处理需着重解决的问题

生活垃圾填埋场封场后,一般会有两种情况,一种是仍保留部分填埋功能,作为应急垃圾填埋使用或者填埋特种垃圾(如建筑垃圾和飞灰等),另一种是完全封场,功能转为自然保护区、风景区或居住区。对于封场后的变化,原来的渗滤液处理设施也会相应发生较大的变化。(1)脱水污泥的处置。填埋场垃圾渗滤液处理产生的污泥,脱水后大多送往填埋场与生活垃圾混合填埋,但填埋场完全封场后将不再接收任何垃圾包括污泥,原来渗滤液处理厂产生的污泥只能另寻出路。封场后渗滤液处理产生的污泥可以与城市污水处理厂污泥合并统一处理,但需考虑污泥中重金属的影响,也可以焚烧处理。不论何种处理方式,污泥均需用专用车辆外运,也会导致渗滤液处理成本的增加,外运过程中还需注意运输安全问题,并且应避免运输途中可能会发生的二次污染。(2)臭气和噪音。生活垃圾填埋场的选址一般远离居住区,垃圾填埋场和渗滤液处理厂产生的臭气和噪音对周边环境影响较小,一般执行较低的标准。如渗滤液处理厂的臭气排放大多执行《恶臭污染物排放标准》的二级标准。在一些地区随着填埋场封场后周边地区功能的改变,填埋场封场后会成为自然保护区、风景名胜区或其他需要特殊保护的区域,在此条件下臭气排放标准会发生变化,由原来的二级标准改为一级标准。同样由于周边环境的变化,渗滤液处理厂噪声排放限值也会提高标准。

4结束语

目前绝大部分城市都以填埋处理为主,垃圾进行填埋虽然成本较低,可行性较高,但是垃圾填埋场运营和封场之后涉及到的渗滤液处理问题却是比较棘手的,这就需要可靠的垃圾渗滤液处理技术对其进行处理,使废水达标排放。本文以此为基础展开了简要的分析,仅供参考。

参考文献:

[1]朱娜.生活垃圾填埋场渗滤液在黄土层渗漏过程中的复合生态毒理效应研究[D].山西大学,2013.

[2]刘建国,刘意立.我国生活垃圾填埋场渗滤液积累成因及控制对策[J].环境保护,2017,4520:20-23.

[3]王敏,朱歆莹.生活垃圾填埋场渗滤液金属污染特征及典型金属污染物来源解析[J].环境科技,2018,3103:62-66.

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