垃圾壓縮/轉運站滲濾液一體化生物處理技術與裝備應用示范

華南理工大學環境與能源學院，圣水源環保產業（深圳）有限公司

【基本情況】

華南理工大學與圣水源環保產業（深圳）有限公司于2021 年5 月在廣州市白云區棠景街道市政服務所益壽垃圾壓縮站合作建立了“垃圾壓縮站滲濾液一體化生物處理技術與裝備”科研成果的產業化應用示范項目。該生活垃圾壓縮站設有4 臺垃圾壓縮處理機，日處理生活垃圾量約50 t。通過清污分流改造，將滲濾液原液全量收集。采用電子計量平衡偶聯控制方法及氣升環流廢水生物處理工藝專利技術，以一體化處理設備對滲濾液進行全量就地處理。經過1.5 a 時間連續運行，設備運行穩定，出水指標穩定達到GB/T 31962—2015 污水排入城鎮下水道水質標準的A 級排放標準。運行過程實現無人值守、遠程云控制。該項成果的示范應用，不僅實現了益壽垃圾壓縮站垃圾滲濾液的就地處理及達標排放目標，還從根本上解決了該壓縮站運營過程的“鄰避效應”問題。益壽垃圾壓縮站和一體化處理設備如圖1 所示。

圖1 益壽垃圾壓縮站和一體化處理設備Figure 1 Yishou domestic waste compacting station and the integrated treatment equipment

【技術/案例原理及技術路線】

（1）技術原理：基于垃圾滲濾液水質特征，通過構建有機污染物的生物降解、氮磷的生物強化去除過程的電子計量平衡模型，解決滲濾液生物處理厭氧/缺氧/好氧耦合過程的碳源、堿度失衡問題；選擇氣升環流生物反應器構型，設計加工過程耦合的一體化高效生物反應器；結合生化反應過程的動力學特征，開發嵌入式控制系統對生物處理全過程進行偶聯控制，實現高濃度垃圾滲濾液的就地處理、達標排放目標。

（2）技術路線：該技術由清污分流+生物處理模塊+深度處理模塊組成。滲濾液中的有機物、氮、磷等污染物通過含厭氧/缺氧/好氧過程的生物處理模塊降解去除；深度處理模塊采用生物膜法工藝，主要作用在于改善出水感官質量。經過處理，出水主要指標穩定達到GB/T 31962—2015 的A 類排放限值。剩余污泥泵入垃圾壓縮箱內以垃圾層為介質進行泥水分離，濾出水流入原液調節池一并處理。

垃圾壓縮/轉運站滲濾液全量化就地處理技術路線見圖2。

圖2 垃圾壓縮/轉運站滲濾液全量化就地處理技術路線Figure 2 Technology roadmap for full quantitative in-situ treatment of leachate from domestic waste compacting/transfer station

【技術/案例特點】

（1）清潔的滲濾液污染治理技術。一體化處理設備全過程采用生物技術，不添加任何化學藥劑，無水、氣、固二次污染物產生。

（2）工藝先進、高效、占地面積小。一體化處理設備融合氣升環流廢水生物處理工藝及電子計量平衡偶聯控制兩項發明專利技術，為微生物營造最適環境，最大限度提升微生物的反應速率和基質去除能力。

（3）真正的“非膜法”滲濾液處理技術。全程采用“非膜法”生物強化技術，將滲濾液中的污染物進行高效生物降解，處理全過程無濃縮液產生。

（4）操作簡便、自動化程度高。設備運行全過程采用自動控制，實現物聯網云控制，常年無人值守，是適合垃圾壓縮/轉運站的污染控制技術。

【長效運行模式與機制】

（1）運行模式：采取購買服務的方式，通過招投標引進市場化企業承擔垃圾壓縮/轉運站滲濾液處理設施建設及日常運營維護，業主方（城管局、街道或受政府委托的國企）負責日常監管考核。

（2）運行機制：一體化處理設備操作自動化程度高、工藝及設備運行穩定，采用物聯網管理系統實行遠程監測控制，實現無人值守、故障報警、控制中心反饋控制/手機APP 在線控制的高效管理模式，同時結合定期現場巡查，確保設備的長期穩定運行。

【經濟、環境及社會效益】

（1）經濟效益：本案例建造成本約1.0 萬元/t（按日垃圾處理量計），滲濾液的綜合處理成本為20～30 元/t，遠低于同類就地處理技術（100～200 元/t）和外運處理（150～200 元/t）的費用。運行費用僅涉及電費、易耗品費及設備維護費。本技術從惡臭污染控制及滲濾液處理兩方面的投入計算，與常規工藝技術相比，可節省基建成本約50%、綜合處理成本約70%～80%。

（2）環境效益：垃圾壓縮/轉運站滲濾液處理系統采取閉環運行，處理過程無惡臭氣體、噪音污染產生，無濃縮液及其他水、氣、固等二次污染物產生，是符合“生態、環保、可持續發展”理念的滲濾液處理新技術；確保了滲濾液全量就地處理達標排放，徹底解決了壓縮/轉運站滲濾液污染環境的隱患問題，顯著改善站內作業環境質量及站外生態環境質量。

（3）社會效益：解決了滲濾液處理工藝復雜、設備占地面積大、運行管理難度大、濃縮液需單獨處理等行業痛點與難點問題，處理過程碳排放低、能耗小，形成了垃圾壓縮/轉運站環境污染治理的“雙碳”模式；從源頭消除了垃圾壓縮/轉運站建設及日常運營對周邊社區及居民產生的“鄰避效應”。