滲濾液回噴焚燒利用現(xiàn)狀及對策建議

王建華，王劭然，袁 磊，陳 睿

(青島市環(huán)境工程評估中心，山東 青島 266003)

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和人民生活水平的提高，城市垃圾產(chǎn)生量與日俱增。據(jù)統(tǒng)計，2018年我國城市生活垃圾清運(yùn)量達(dá)到2.28億噸，其中垃圾填埋處理1.17億噸，焚燒處理1.02億噸，垃圾無害化處理率達(dá)到了99.0%[1]。但是無論是垃圾填埋還是焚燒處理，都會產(chǎn)生高濃度的垃圾滲濾液。垃圾滲濾液中組分濃度明顯不同于生活污水，它具有COD、BOD5、氨氮含量高等特點，處理成本高。生化法、物理法和生化連用技術(shù)是常見的滲濾液處理方法，為滿足《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18485—2014的要求，A/O+MBR+NF+RO工藝是目前常見的滲濾液處理工藝，但是該過程運(yùn)行維護(hù)成本高，同時產(chǎn)生高濃度的膜濾濃縮液[2]。滲濾液回噴處置是原環(huán)境保護(hù)部推薦的污染治理方案，該方案具有將垃圾滲瀝液減量化、無害化等優(yōu)點，可有效避免產(chǎn)生二次污染；在保證焚燒質(zhì)量的前提下進(jìn)行噴燒，適當(dāng)降溫，還可減少過熱煙氣對爐膛的損害，防止結(jié)焦情況的產(chǎn)生，提高焚燒爐運(yùn)行效率[3-5]。筆者通過對國內(nèi)外垃圾滲濾液回噴利用現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，提出了滲濾液回噴處置存在的問題，并提出了相應(yīng)的對策和建議。

1 國內(nèi)外滲濾液回噴現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 國外現(xiàn)狀調(diào)查

西方發(fā)達(dá)國家由于垃圾中廚余物少，熱值高(普遍在8296 kJ/kg以上)，滲瀝液產(chǎn)量少(通常不大于5%)，一般將滲瀝液回噴焚燒爐進(jìn)行高溫氧化處理。如比利時某處理量為1000 t/d的垃圾焚燒廠，其最大滲瀝液最大產(chǎn)生量為4 t/d，當(dāng)垃圾熱值較高時，用高壓泵將滲瀝液直接加壓經(jīng)自動過濾器、回噴系統(tǒng)噴入焚燒爐進(jìn)行處理，當(dāng)垃圾熱值較低時自動停止[6]，可以做到垃圾滲瀝液未經(jīng)濃縮全部回噴。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀調(diào)查

目前國內(nèi)多個焚燒發(fā)電廠采用滲瀝液回噴技術(shù)，但實際應(yīng)用效果并不理想。主要原因為：中國城市生活垃圾的廚余物多(可占垃圾總量的50%～60%)、含水率高(平均20%～30%，部分地區(qū)在雨季可達(dá)到50%以上)、熱值較低(4148～5807 kJ/kg)，采用回噴處理技術(shù)對焚燒爐膛內(nèi)燃燒和溫度影響較大，嚴(yán)重時甚至造成爐膛滅火或大幅度降低爐膛溫度，直接影響垃圾焚燒關(guān)鍵污染物指標(biāo)二噁英類的產(chǎn)生[4]。

鑒于以上原因，國內(nèi)垃圾滲瀝液難以做到直接回噴，通常排入滲瀝液處理站處理，再將處理工藝最后一步反滲透產(chǎn)生的濃水回噴至焚燒爐。近期擬建的幾個生活垃圾焚燒發(fā)電項目還增加了濃水深度處理單元，采用“化學(xué)軟化超濾+蝶管式反滲透”工藝，將滲瀝液進(jìn)一步濃縮減量50%，提高熱值，增強(qiáng)可回噴性。對于該方式的運(yùn)行效果，國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了大量研究，理論計算結(jié)果表明，以邢臺市某生活垃圾焚燒廠提供的垃圾熱值資料為依據(jù)，對于低位熱值為5184.75 kJ/kg的生活垃圾，控制濃縮液回噴比在3.96%以內(nèi)時，不會影響垃圾的焚燒狀況[7]；對于熱值為5112 kJ/kg的生活垃圾，理論計算滲瀝液最大回噴量為垃圾入爐量的3.19%[5]。

2 滲濾液回噴效果分析

南京市某生活垃圾焚燒廠運(yùn)行經(jīng)驗表明，將濃縮液回噴焚燒爐時導(dǎo)致進(jìn)爐垃圾熱值急劇下降，原設(shè)計的回噴方案無法實施[4]。青島市某垃圾焚燒廠同樣設(shè)計了回噴工藝，但實際運(yùn)行過程受季節(jié)性因素影響較大，如夏季生活垃圾中果皮多、含水率高，而冬季氣溫低，噴入濃縮液會大幅度降低爐膛溫度，僅在含水率、熱值適宜或爐溫高于正常溫度需要降溫的情況下回噴效果較好，且實際回噴比很低；部分企業(yè)采取噴油等添加助燃劑的方式提高熱值，不僅大大提高了處置成本，也因柴油中氯元素含量較高，致使垃圾焚燒過程二噁英類產(chǎn)生量大大增加，對爐內(nèi)溫度的提高效果也不明顯；另外，濟(jì)南光大垃圾焚燒廠等廠家實際運(yùn)行資料，濃縮液的實際可回噴比僅占垃圾處理量的0.5%左右。

當(dāng)然，也有應(yīng)用較為成功的案例。上海金山環(huán)境再生能源公司項目2017年1月安裝了滲瀝液回噴蒸發(fā)系統(tǒng)，單臺焚燒爐設(shè)計額定回噴量為2.5 t/h，約占垃圾入爐量的15%，試運(yùn)行期間能夠穩(wěn)定運(yùn)行[3]；深圳市垃圾焚燒廠的平均熱值5807 kg/kg，滲瀝液設(shè)計回噴量在400 t/d的垃圾焚燒爐上可達(dá)到1.8 t/h，約占入爐垃圾量的10%[5]。以上案例皆給出了濃縮液能夠穩(wěn)定回噴的結(jié)論，但上海金山項目為試運(yùn)行數(shù)據(jù)，未給出長期實際穩(wěn)定運(yùn)行的工況、是否添加助燃劑等輔助條件，深圳項目僅給出了濃縮液的設(shè)計回噴量，未給出實際回噴量，其調(diào)查結(jié)果不足以支持濃縮液能夠完全按照設(shè)計值回噴的結(jié)論。

3 滲濾液回噴利用對策與建議

3.1 建議相關(guān)技術(shù)政策制定部門在對滲瀝液濃縮液回噴技術(shù)可行性進(jìn)行綜合論證的基礎(chǔ)上，給出環(huán)境、經(jīng)濟(jì)更可行的推薦處置方式

滲瀝液濃縮液回噴技術(shù)雖優(yōu)點眾多，但難以實現(xiàn)全部回噴。理論計算結(jié)果表明，回噴比占垃圾處置量的3%以上時焚燒爐可正常運(yùn)行；實際運(yùn)行數(shù)據(jù)不同地域差別卻較大，資料表明實際回噴比低至0.5%、高至15%。鑒于此，應(yīng)在進(jìn)一步調(diào)研的基礎(chǔ)上，找出適合我國國情的推薦處置方式，而不是盲目跟從發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗。如果實際回噴比過低，那么對于垃圾焚燒企業(yè)滲瀝液或其濃縮液回噴的要求既給企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，帶來的相應(yīng)正面環(huán)境效益又少，是否可考慮在此基礎(chǔ)上研究探尋更為合理的處置方式。

3.2 建議相關(guān)技術(shù)政策制定部門對不能回噴的滲濾液給出妥善的推薦處置方案

根據(jù)山東省近幾年通過審批的部分垃圾焚燒項目環(huán)評資料，日照、新泰、濱州、萊陽等地新上的生活垃圾焚燒發(fā)電項目多將滲瀝液濃縮液回用于飛灰固化或石灰漿制備用水，少量用于回噴；南京市某生活垃圾焚燒廠實際運(yùn)行過程中，在回噴方案失敗后，將深度濃縮后的濃縮液作為除渣機(jī)冷卻用水、飛灰穩(wěn)定化或石灰漿制備用水。

有部分專家認(rèn)為，將濃縮液作為除渣用水會造成一定程度的二次污染，對飛灰穩(wěn)定化或石灰漿制備用水的利用方式較為認(rèn)可，部分專家認(rèn)為將少量濃縮液回灌垃圾池也是可行的；但部分環(huán)保主管部門卻對該種方式存在疑慮，擔(dān)心滲瀝液用于飛灰固化后再進(jìn)入生活垃圾填埋場，隨著降雨再次產(chǎn)生滲瀝液，有造成地下水污染的風(fēng)險，用于石灰漿制備也有再次進(jìn)入大氣環(huán)境的二次污染風(fēng)險。生活垃圾焚燒發(fā)電項目是關(guān)系百姓民生的工程，鑒于仍存在以上分歧，建議對不能回噴的滲瀝液濃縮液利用方式作出統(tǒng)一要求，盡快發(fā)布生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)污染防治技術(shù)政策，避免影響項目落地。

4 結(jié)語

滲濾液特別是濃縮液回噴處理技術(shù)具有系統(tǒng)簡單且可靠，抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，無害化處理徹底，無二次污水排放，建設(shè)安裝和運(yùn)營費用低的優(yōu)點。但是滲濾液回噴標(biāo)準(zhǔn)、回噴量等指標(biāo)需要進(jìn)一步細(xì)化，相關(guān)監(jiān)管部門需要制定相應(yīng)的滲濾液處置指南規(guī)范，以促進(jìn)滲濾液的無害化處置。