付亞赫(江西水投康贛環保產業集團有限公司,江西 南昌 330000)
隨著我國城市化進程的不斷加快,居民的生活水平有了顯著的提高,但是相應的生活垃圾也越來越多。在傳統的垃圾處理中,常采用填埋和堆肥的方式,這兩種方式雖然在一定時期處理了垃圾的問題,但是未能實現垃圾的廢物利用,而且還有污染環境的風險。因此,西方發達國家開始將生活垃圾焚燒處理,然后用垃圾焚燒產生的熱量發電,這樣不僅能有效的處理垃圾,還可實現垃圾的廢物利用。
我國目前也引入了焚燒發電的垃圾處理方式,在具體的應用中先將垃圾進行發酵,減少垃圾中的水分,這樣就能讓垃圾的燃燒更為充分,提高其燃燒時產生的熱值。但是在發酵的過程中會產生滲濾液,這些滲濾液對環境有著較大的危害,所以要進行專業的處理。一般而言,垃圾滲濾液會經過預處理、生化處理和膜處理等組合的工藝,處理后垃圾滲濾液能達到循環利用和排放的標準,但是處理完成后也會產生滲濾液的濃縮液。
這部分濃縮液含有大量的金屬離子和有機物,直接排放會造成污染的問題,因此需要進一步的處理,以此來減少對環境的危害。雖然滲濾液濃縮液在垃圾總量中所占的比重較小,但是隨著生活垃圾焚燒發電廠的增多,滲濾液濃縮液也隨之增多,因此相應的濃縮液處理工藝就顯得十分重要。如果不能有效的去除其中有害物質,將會對生態環境造成較大的危害。
隨著我國可持續發展戰略的持續推進,環保問題越來越受到人們的關注,垃圾焚燒發電的本意在于實現垃圾的廢物利用,因此更要注重生產過程的環保性,對于滲濾液濃縮液要謹慎的處理,盡可能減少對生態環境的污染。目前我國關于垃圾滲濾液濃縮液處理的工藝有多種,企業可根據自身的實際情況進行選擇,而且相關的技術仍在不斷改進和完善中,這將會給垃圾焚燒發電廠提供更大的選擇空間。
垃圾濃縮液滲濾液中所含的污染物較多,成分十分復雜,而且其中還有很多難分解的大分子有機物和金屬離子,這就給后續的處理帶來了較大挑戰。具體而言,垃圾滲濾液濃縮液的特征主要體現在三個方面:
垃圾滲濾液濃縮液大多為棕黑色,其成分十分復雜,含有大量的有機物、金屬離子和鹽類。而且其成分并不是一成不變的,往往與垃圾的種類有著密切關系,這就為后續的垃圾滲漏液濃縮液處理帶來了較大的挑戰。
垃圾滲濾液濃縮液中的很多物質生物降解性較差,常規的處理手段很難有效去除其中的有害物質,往往要經過多道工序才能實現過濾,整體的處理難度較大。
垃圾滲濾液濃縮液中氯離子的濃度較高,如果氣溫高于60攝氏度,還會形成酸性物質。腐蝕金屬設備。這就極大地減少了垃圾滲濾液濃縮液處理設備的使用壽命,增加了生活垃圾焚燒發電廠的成本。
從上述的幾點特征可以看出,垃圾滲濾液濃縮液不僅處理難度較大,而且往往會帶來較大的成本投入。因此為了有效的保護環境,要選擇恰當的垃圾滲濾液濃縮液處理工藝,一方面確保處理后可達到排放的標準,另一方面降低處理的難度和成本。
轉移處置是較為簡單的滲濾液濃縮液處理方法,它可分為外運和回灌兩種形式。外運是將滲濾液濃縮液運輸到可處理危險廢物的焚燒廠,這種方式的操作十分簡單,但是如果焚燒發電廠距離危險廢物焚燒廠的距離較遠,就會增加運輸成本。
回灌處理是當前垃圾滲濾液濃縮液較為常用的處理工藝,首先在垃圾填埋場進行簡單的處理,將微生物固定在垃圾的表面,然后將濃縮液回灌到垃圾的填埋層,這時垃圾中的微生物就會消耗濃縮液中的營養物質,將其降解成無機物,以此來實現無害化的處理。但是回灌工藝的缺點也較為明顯,它會增加污染物的濃度,而且隨著反應時間的延長,很多不能降解的無機鹽、重金屬等物質會堆積在垃圾填埋場的底部。這樣就增加了后續垃圾滲濾液處理的難度,而且也會減少滲濾膜的使用壽命。當濃縮液中無機鹽和各類離子達到一定濃度時,甚至會導致整個膜系統的癱瘓。
高級氧化技術是借助化學和物理的方式來處理滲濾液濃縮液,它利用產生的強氧化性羥基來降解濃縮液中的有機物,主要的方法有臭氧氧化法、電化學氧化法、光化學氧化法和超臨界水催化氧化法等。采用高級氧化技術處理垃圾滲濾液濃縮液能夠高效去除其中的有機物質,但是這種方法也存在一定的限制,它無法穩定的去除滲濾液濃縮液中的全部有害物質,也無法保證處理后的濃縮液能夠達到排放的標準,因此在當前的垃圾滲漏液濃縮液處理中,高級氧化技術的應用相對較少,目前相關技術仍處于不斷的改進和完善中。
蒸發技術是對垃圾滲濾液濃縮液進行加熱,揮發其中的水分,然后將有機物、重金屬離子等留在蒸發器中,這樣也能達到處理的目的。從當前的實際情況來看,蒸發技術主要有MVR技術、ME技術、SCE技術、TVR技術等,以下是三種常用技術的優缺點分析:
3.3.1 ME蒸發技術
該種技術的能耗相對較低,而且是以蒸汽作為能量來源,但是這種技術在處理前需要對濃縮液進行酸化處理。當設備內發生結垢的問題后,仍然可以繼續使用,但是整體能耗會顯著提升。目前,采用ME蒸發技術處理滲濾液濃縮液的成本約為每噸40元。
3.3.2 MVR蒸發技術
該技術以電能為能量來源,處理滲濾液濃縮液的能耗也較低。但是該項技術也有一定的限制,如果滲濾液濃縮液的硬度較高,則需要經過嚴格的預處理,而且還要去除其中的腐蝕性物質。在使用的過程中,如果發生了結垢的問題,需要對設備進行清洗。從當前的實際情況來看,采用MVR蒸發技術處理滲濾液濃縮液的成本約為每噸12元。
3.3.3 SCE蒸發技術
該技術處理垃圾滲濾液濃縮液的能量來源是沼氣和電能,而且在處理室內液濃縮液時無需經過預先處理。由于采用無轉熱的間壁,因此在運行的過程中也不會產生結垢的問題。目前,采用SCE蒸發技術處理滲濾液濃縮液的成本約為每噸15元。
MVR技術在處理垃圾滲濾液濃縮液時成本相對較低,而且節能效果十分明顯,因此在國內的應用范圍最廣。近幾年SCE技術也逐漸發展起來,這是因為其工藝較為可靠,而且處理的效果相對較好。當然,不同的生活垃圾焚燒發電廠要根據自身的實際情況選擇,在保障滿足處理標準的前提下,選擇最符合自身需求的工藝。
膜蒸餾技術是較為先進的過濾處理技術,它是以膜兩側的蒸汽壓差為驅動力,可以讓濃縮液中的蒸汽分子通過膜后富集,進而實現濃縮和提純的目的。采用膜蒸餾技術可在常壓的狀態下進行,整體的操作較為簡便,而且也不需要過高的溫度,這樣就能有效提高處理過程的安全性。另外,膜蒸餾技術處理設備的體積也較小,因此能夠靈活的應用于多種場景。從目前的實際情況來看,膜蒸餾技術在海水淡化、高鹽廢水處理等領域都有著較為廣泛的應用,也可用于垃圾滲濾液濃縮液的處理。但是目前膜蒸餾技術在垃圾滲濾液濃縮液的處理中仍處于起步的階段,后續大范圍的推廣和應用還需要一定的時間。
垃圾滲濾液濃縮液的成分較為復雜,其中各類污染物質較多,處理難度較大,而且還會對處理設備產生腐蝕,因此它在生活垃圾焚燒發電廠是較難攻克的環節。但是它直接關系到環境保護的問題,所以要合理的選擇工藝和技術,用最恰當的方式來處理垃圾滲濾液濃縮液。
本文在探究垃圾滲漏液濃縮液特征的基礎上,研究了垃圾滲濾液濃縮液的處理工藝,分為轉移處理、高級氧化處理、蒸發處理和膜蒸餾處理四種。不同的處理方式有自身的優缺點,各生活垃圾焚燒發電廠要根據自身的實際情況進行選擇,在保障處理質量的基礎上選擇最符合自身需求的處理工藝。