淺談城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術

鳳凰

（昆明翊佐環境科技有限公司，云南 昆明650091）

1 引言

隨著社會主義市場經濟的發展與改革開放的不斷推進，我國的城市建設規模逐漸擴大，人們的生活水平不斷地提升。但隨之而來的生活與生產垃圾也在逐漸增長。

所謂城市垃圾填埋場，就是指采用衛生填埋的方式對城市在建設與發展的過程中產生的垃圾，進行集中堆放的場地。它一般采用分層覆土填埋的方式對城市產生的垃圾進行分類處理，堆積一層垃圾之后再覆蓋一層黃土，這在很大程度上可以降低垃圾對自然環境的污染。

2 垃圾滲濾液概述

2.1 垃圾滲濾液的含義

所謂垃圾滲濾液，就是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身所含有的水分或者進入垃圾填埋場的雨水、雪水以及其他水分，在扣除覆土層、垃圾的飽和持水量之后，并經歷覆土層與垃圾層而形成的一種高濃度的廢水。

2.2 垃圾滲濾液的特征

垃圾滲濾液的特征包含以下五點：一是垃圾滲濾液中的金屬含量較高；二是垃圾滲濾液中的營養因素的比例發生失調現象，比如說，C／N的比值出現失調現象，而且其中的磷含量較少，一般情況下，BOD5／TP之間的比值是大于300的，這和微生物生長所需要的碳磷比值相差太大；三是垃圾滲透液中的有機物濃度較高，其中的COD與BOD5之間的濃度最高值達到數千或者數萬mg／L；四是垃圾滲透液中的氨氮含量比以往要高，變化的范圍較大；五是垃圾處理過程中的水質變化較大，其中滲透液的性質與成分隨著垃圾填埋場的使用時間的延長而不斷地發生變化，氨氮的濃度變得越來越高，可生化的可能性越來越小。

2.3 垃圾滲濾液的來源

垃圾滲透液的來源主要包括以下五方面：一是垃圾自身所帶的水分；二是雨水或者雪水；三是垃圾填埋場的地下水；四是垃圾填埋場外部的地表水；五是垃圾在經過垃圾填埋場的衛生填埋后，因為微生物的厭氧分解作用所產生的水分。

2.4 針對垃圾滲濾液的物理組成的研究

所謂垃圾滲濾液的物理組成，就是指根據分子量與物質大小的分布情況對滲濾液的物理組成進行細致的劃分。它主要分為三個部分：一是大于0.42～10μm的組分屬顆粒狀態；二是小于0.001～0.0012μm的組分屬溶解狀態；三是0.001～0.0012μm和0.42～10μm的組分屬膠體狀態。

垃圾滲濾液的物理組成包括以下兩項內容：

（1）重金屬在滲濾液物理組分屬中的分布，很多滲濾液中的同類重金屬或者異類重金屬的分布狀態變化很大，這主要是和重金屬自身所包含的特征有關。同時也和滲濾液中的水質參數相關，比如說，有機物與膠體物質的種類、pH值、主要的陰陽離子濃度等。有很多研究表明，重金屬在顆粒狀態組分中的分布很少，或者在膠體狀態組分中重金屬的分布會隨著膠體分子量的變化而變化。

（2）有機物在物理組分屬中的分布，填埋場中滲濾液的有機物含量分年輕期、中年期、老年期之分。其中中年期與老年期的有機物含量在每升幾百到幾千毫克，在年輕期的滲濾液中，有機物的含量在每升幾千到幾萬毫克之間。垃圾滲濾液中的有機物在物理組成中的分布是有著很大程度上的區別的，在膠體狀態的組分內部，有機物的分布會隨著分子量的變小或者膠體的大小變化而不斷地升高。在滲濾液的年輕期，高分子量的有機物占據一定的比例，低分子量的有機物占據大部分的比例。伴隨著垃圾填埋時間的拉長，滲濾液中的有機物分子量的擴散范圍會增大，高分子量的有機物的含量也會隨之變大。

2.5 針對垃圾滲濾液的化學組成的研究

所謂垃圾滲濾液的化學組成，就是指根據化學種類或者物質分子的組成來描述垃圾滲透液中的化學成分。它主要分為以下4個部分。

（1）垃圾滲濾液中的無機離子的種類包括：Na＋、Ca2＋、CL－、SO2－4、Mg2＋、HCO－3、Fe2＋、NH＋4等，它們是構成垃圾滲濾液中TDS的主要化學成分。Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋在垃圾填埋場產生甲烷的過程中，由于pH值的上升，其中有機物的含量會相應減少，在垃圾滲濾液中，NH＋4的質量濃度可以達到5000mg／L以上，它是垃圾滲濾液中具有長期性的無極污染物之一，在厭氧的垃圾填埋場的內部不會被完全去除。

（2）垃圾滲濾液中含有大量的微量有機物，它主要包括鄰苯二甲酸鹽、苯胺類化合物、分類化合物等。這些微量有機物在垃圾滲濾液中的含量很低，對自然環境的影響較小，它不會構成垃圾滲濾液處理過程中的主要問題。

（3）垃圾滲濾液中的主要有機物包括：中等分子量的富里酸類物質、低分子量的揮發性脂肪酸以及高分子量的胡敏酸等。其中，富里酸類物質與胡敏酸屬于腐殖酸，主要由大分子的有機物進行分解，進而分解成氨基酸或者小分子有機酸，它們的濃度很高，是垃圾滲濾液中具有長期性特征的主要有機污染物。

（4）垃圾滲濾液中所含有的重金屬離子主要包括：Pb2＋、Hg＋、Zn2＋、Sn－、Ge2＋、Cu2＋等。這些重金屬離子極易和大分子的有機物或者無機離子進行離子交換或者吸附，或者沉淀，從而進行有機結合，因此可以將這些化學狀態劃分為無機絡合物狀態、有機絡合物狀態或者游離狀態。其中，前兩者就是垃圾滲濾液中眾多重金屬離子存在的主要形式。在垃圾滲濾液中，很多重金屬離子會隨著垃圾堆體內的沉淀或者吸附等作用，而濃度降低。因此，在垃圾滲濾液的處理方面，重金屬離子不是處理技術所要關注的重點。

3 針對城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術

3.1 城市垃圾填埋場滲濾液的處理方案

眾所周知，垃圾滲濾液是一種化學成分多種多樣的高濃度的有機廢水，在不同的時間段內，在不同的城市垃圾填埋場內，垃圾滲濾液的水質是不同的，具有著各自的特征，因此要對其進行科學的處理，需要制定各具特色的處理方案。當前的垃圾滲濾液處理方式有兩種：場外處理與場內處理。但具體下來，主要有四種方案：一是建立污水處理系統以進行廢水的單獨處理；二是垃圾填埋場直接將污水排入到城市的污水處理廠做進一步處理；三是在垃圾填埋場的周圍與現場噴灑處理劑；四是垃圾填埋場將垃圾滲濾液做預先處理后，再排入到城市污水處理廠進行進一步處理。

3.2 城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術

3.2.1 生物處理法

垃圾滲濾液的生物處理法，就是指在處理的過程中，運用各種各樣的微生物，對滲濾液中的污染物進行有效降解的方式方法。它主要包括兩種處理方法：一是厭氧處理法，它包括厭氧固定化的生物膜反應、升流式的厭氧污泥床以及厭氧塘；另一種是好氧處理法，它主要包括生物轉盤、氧化塘、滴濾池、活性污泥法、序批式活性污泥法以及穩定塘等。其中厭氧生化處理法具有能耗少、抗毒性能高、污泥產率低的優勢，適合處理磷含量低、有機物含量高的滲濾液。對于一些高濃度的滲濾液，需要將厭氧處理法與好氧處理法相結合，這樣不僅能耗少、資源利用率高，而且處理效率高、成本低。但是生物處理法極易受到溫度的影響，在處理老年期垃圾滲濾液的時候，往往會因為受高濃度的氨氮微生物的抑制以及其所含有的可以被降解的有機物數量降低，使得生物處理的方法沒有辦法達到理想的效果。

3.2.2 回灌法

垃圾滲濾液的回灌法，就是指將城市垃圾填埋場作為一個生物反應容器，將容器中產生的垃圾滲濾液回流到垃圾填埋的區域，充分利用垃圾填埋場自身所包含的穩定系統，讓垃圾滲濾液通過垃圾層以及覆土層，經過一系列的化學、生物以及物理作業，最終完成處理工作，同時也可以通過增加蒸發作用減少垃圾滲濾液的含量。回灌法所具有的優勢是既簡單又節省成本，但是它也具有一些缺點，比如說，它不能完全將滲濾液清理干凈，因為回灌需要噴灑，這會使得大量的垃圾滲濾液被噴灑到空中，進而對空氣造成一定程度上的污染。而且在回灌的過程中，由于水力負荷的壓力過大，這極易使得地下水被污染。同時，垃圾滲濾液在經過填埋層的過程中，不是非常均勻地流過，而是沿著相關通道形成一條短流，從而不能完全提升穩定化的速率以及清除污染物的目標。

3.2.3 土地處理法

土地處理法，就是指在人工操作并控制的基礎上，通過土地—植物系統中的生物—物理—化學等多種反映的綜合，最終使得垃圾滲濾液得到充分的凈化。其中，土壤中的微生物可以將垃圾滲濾液中的有機物進行有效的分解，并進行轉化，比如說將有機氮轉化成氨氮；而土壤中的顆粒可以發揮它們的吸附、截留以及過濾作用；在土壤中的植被可以充分地利用垃圾滲濾液中的營養物質進行生長，同時通過自身的蒸騰作用以減少垃圾滲濾液的含量。這種土地處理的方法，具有簡單方便、節省成本、緩沖量較大的優點，非常適合于地形平坦廣闊的地方。

土地處理的方法主要包括以下三種：一是表面漫流的方法；二是滲濾系統；三是濕地系統。其中人工濕地系統主要應用于垃圾滲濾液的處理，它主要是利用土地的基質以及土壤的吸附和快慮功能對垃圾滲濾液進行凈化，再加上植物對廢水的吸收作用，使得它的凈化效果越來越明顯。

3.2.4 物化處理法

物化處理法，就是指通過一系列的化學與物理反應清除滲濾液中的可吸附的有機物與不可溶解的組分，并將滲濾液中的難分解有機物降解為易降解的有機物，最后將其清除。這項技術包括以下內容：濕式氧化、中和沉淀、化學氧化、活性碳吸附、光催化氧化法、絮凝沉淀以及電化學法等。這種方法可以適應水量與水質的變化特征，但是它的成本很高，所消耗的資源也比其他處理方法多，因此，這種方法不是垃圾滲濾液處理技術中最常用的方法。

［1］ 陳現明，原培勝，白振光.城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術［J］.艦船防化，2005（4）：1～4.

［2］ 江 騰.淺談城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術［J］.科技資訊，2008（31）：130.