王本輝,梅 巖,王麗麗,史 琦,張 寧,高 洋
1.北京中環世紀工程設計有限責任公司遼寧分公司,遼寧沈陽 110001
2.遼寧省人防質量監督站,遼寧沈陽 110032
生活垃圾滲濾液污染控制技術論證
王本輝1,梅 巖1,王麗麗1,史 琦1,張 寧1,高 洋2
1.北京中環世紀工程設計有限責任公司遼寧分公司,遼寧沈陽 110001
2.遼寧省人防質量監督站,遼寧沈陽 110032
垃圾滲瀝液由于其本身的特性,決定了其危害的嚴重性,產生的滲瀝液若不加處理,不僅產生臭味污染環境,影響人們的身體健康,而且一旦泄露,就將污染周圍地下水及土壤,并且這種污染是持續性的, 后患無窮。
滲瀝液;水質;水量
沈陽市某大型垃圾填埋場于2003年10月份投入使用, 滲瀝液監測從2004年1月開始連續監測5個月,其原因分析如下:
由于沈陽市某大型生活垃圾填埋場運行時間短,又逢枯水期,滲瀝液產量低,集液池中滲瀝液是垃圾在填埋過程中產生的并聚集在作業區內地勢洼處,由于冬季溫度低而沒滲透到填埋場底部。隨著時間的延續,集液池內的滲瀝液暴露在大氣中的面積逐漸加大,停留時間變長,滲瀝液達到降解,污染指標降低。4月下旬以后隨著沈陽市氣溫的升高,集液池中滲瀝液全部滲透到填埋場底部,而集液井中滲瀝液是在重力作用下將填埋場底部滲瀝液導流而來,集液池內滲瀝液流入集液井,使集液井內水質的污染指標明顯上升,由于沈陽市某大型垃圾填埋場運行時間短,滲瀝液水質檢測不能反應出滲瀝液的變化規律,滲瀝液水質變化有待于以后連續監測。
垃圾滲瀝液來源于于3個方面:1)垃圾本身所含的水份;2)垃圾中的有機物氧化分解產生的水;3)各種途徑進入填埋場的水(雨水、洗車水、生活用水)。
降水對填埋場的滲瀝液影響因素也是多方面的,不僅受到徑流、蒸發的影響,而且表面覆土的壓實密度、匯水面積、地表坡度、植被狀況、降水頻率等都對滲入量有直接的影響。由于降水量、降水頻率是隨機的,因此要確切預測滲瀝液產生量是很難的。
衛生填埋場的一個重要作用就是阻斷垃圾滲瀝液同環境的聯系,主要措施就是建造滲瀝液控制系統。滲瀝液控制系統包括防滲系統、收集系統、處理系統、排放及其他控制系統。目前國內外的滲瀝液控制系統設計建設方法各有不同,要考慮技術、安全、經濟等多種因素。
垃圾本身含水不會產生大量的滲瀝液,降水、地表水、地下水才是滲瀝液的主要來源,我們的目標減少滲瀝液的產生量,應從以下幾個方面入手:
1)地表水導排。控制填埋場區內外地表徑流,可以有效地減少滲瀝液產生量,主要是設置環場雨水邊溝、截洪溝、導流壩等防洪排水系統。
2)地下徑流導排。地下徑流導排系統在大多數垃圾衛生填埋場中都沒有設置。北京六里屯填埋場由于填埋區坑底處于地下水位線以下很多,所以特別設置了地下水導排系統。還有一些填埋場在周圍設有降水井。
3)地表滲水導排。地表滲水導排是指最終封場覆蓋層內設置的排出地表滲水的防滲層,與場底防滲層一起形成一個完整的連續不透水層,將垃圾堆體與外界環境隔開,從而達到防止地下水。
4)運行工藝控制。重視臨時覆蓋的作用,盡量縮小填埋作業面,并使垃圾在盡可能小的面積內盡快達到要求的高度,進行臨時覆蓋。以形成的作業面可以形成一定的坡向,覆蓋相對清潔的覆蓋材料,降水可以通過這樣的坡面流入雨水邊溝(或匯集到一起通過泵抽出),這樣就減少了滲瀝液的產生。
物化法一般是作為生化法處理的預處理工藝,以減輕生化法處理的負荷;或作為生化法處理的后續保證工藝,以確保最后出水水質達到設計要求。常用的物化法有混凝沉淀、氣浮法、氨吹脫、膜分離等。
4.1.1 氨吹脫
與城市污水相比,垃圾滲瀝液的氨氮濃度高出數十至百倍。由于高濃度的氨氮對生物處理系統有一定的抑制作用,同時也會造成滲瀝液中C/N比失調,生物脫氮難以進行,導致最終出水難以達標排放。所以在高氨氮濃度滲瀝液處理工藝流程中,一般采用先氨吹脫,再進行生物處理的工藝流程。吹脫是以曝氣的物理方式使游離氨從水中逸出,以降低滲瀝液中氨氮濃度。目前氨吹脫的主要形式有曝氣池、吹脫塔和精餾塔,國內用得最多的是前兩種形式。曝氣池吹脫法由于氣液接觸面積小,吹脫效率低,不適用于高氨氮滲瀝液的處理。
4.1.2 膜分離方法
膜技術是利用隔膜是溶質或微粒分離的一種水處理方法。膜分離技術的特點是:在膜分離過程中,不發生相變化,能量的轉化效率高;一般不需要投加其他物質,可節省原材料和化學藥品;膜分離過程中,分離和濃縮同時進行,污染物質可以被有效分離;根據膜分離的選擇投過性和膜孔徑的大小,可將不同粒徑的物質分開,從而使處理后的滲瀝液達到不同的排放標準;膜分離過程可以在常溫下進行,受當地氣候條件限制很小;膜分離適應性強,維護方便,易于實現自動化控制。在滲瀝液的處理中,膜分離技術主要為反滲透和超濾。
4.2.1 厭氧生物處理法
厭氧生物法處理是在沒有氧的情況下,以厭氧微生物為主,對有機物進行降解、穩定的處理方法。在厭氧反應過程中,復雜的有機物被降解、轉化為簡單、穩定的產物,同時釋放能量。其主要產物為CH4。有機物的厭氧降解過程一般可以分為4個階段即水解階段、酸化階段,產乙酸階段、產甲烷階段:厭氧生物法處理方法的具體技術和反應器種類有很多種,但已應用于滲瀝液處理的主要有上流式厭氧濾器、上流式厭氧污泥床厭氧濾器,其中上流式厭氧污泥床反應器簡稱UASB。
4.2.2 好氧生物處理法
滲瀝液的好氧生物處理,是好氧微生物在溶解氧存在下,利用水中的膠體狀,溶解性的有機物作為營養源,使之經過一系列生化反應,最終以低能位的無機物穩定下來,達到無害化要求。好氧生物處理方法的具體技術應用于滲瀝液處理的主要有活性污泥法、好氧穩定塘、氧化溝、A/O、SBR、CASS等,5年前,我國南方滲瀝液處理應用比較多的是好氧穩定塘、氧化溝、A/O處理工藝,進幾年SBR、CASS處理工藝應用比較普遍。
[1]趙由才,朱青山.“城市生活垃圾衛生填埋場技術與管理手冊”.化學工業出版社,1999,9.
[2]沈東升.生活垃圾填埋生物處理技術.化學工業出版社環境科學與工程出版中心.
[3]張望軍,王國生.城市垃圾填埋場滲濾液處理[J].重慶環境科學,1995,17(2):44-47.
[4]李國建,等.城市垃圾處理工程[M].科學出版社.
[5]張瑞明,等.污水回噴法處理垃圾填埋滲濾液[J].環境污染與防治,1998,20(4):23-25.
[6]陶濤,袁居新,劉文峰,等.中山市垃圾滲濾液生物處理工藝技術改造方案[J].環境衛生工程,2000,8(3):101-10.
X7
A
1674-6708(2010)24-0129-02