滿足GB 16889—2008的垃圾焚燒發(fā)電廠滲瀝液處理工藝研究

李 軍，陳 竹，王占磊

（江蘇天楹賽特環(huán)保能源集團(tuán)有限公司，江蘇 南通 226600）

滿足GB 16889—2008的垃圾焚燒發(fā)電廠滲瀝液處理工藝研究

李 軍，陳 竹，王占磊

（江蘇天楹賽特環(huán)保能源集團(tuán)有限公司，江蘇 南通 226600）

闡述了滲瀝液的特點(diǎn)及其處理方法，并以某生活垃圾焚燒廠采用厭氧+好氧MBR工藝處理垃圾滲瀝液的工程實(shí)例，說(shuō)明該工藝可確保在沖擊負(fù)荷下出水水質(zhì)達(dá)到GB 16889—2008排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)通過(guò)滲瀝液處理產(chǎn)沼氣量的計(jì)算產(chǎn)氣量為263 m3/h，將這些沼氣回噴至垃圾焚燒爐中發(fā)電，每年可增加經(jīng)濟(jì)收入113萬(wàn)元。

生活垃圾；滲瀝液；處置工藝；沼氣

1 滲瀝液的特點(diǎn)

生活垃圾滲瀝液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，其特性如下［1-2］：①有機(jī)污染物種類多。垃圾滲瀝液中含有大量的有機(jī)物，滲瀝液中含較多的有機(jī)烴類及其衍生物、羧酸類、醇酚類、酮醛類和酚胺類等，其中有些物質(zhì)己經(jīng)列入我國(guó)環(huán)境優(yōu)先控制污染物黑名單。②有機(jī)污染物濃度高。垃圾滲瀝液中的COD和BOD濃度高達(dá)幾萬(wàn)mg/L。由于滲瀝液中含有較多難降解有機(jī)物，一般在生物處理后，COD仍為500～20 000 mg/L。③離子含量多。垃圾滲瀝液中含有10多種金屬離子，一般滲瀝液中重金屬含量很低。④氨氮含量高。滲瀝液中的氨氮濃度可高達(dá)2 000 mg/L以上。⑤營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)。一般垃圾滲瀝液中BOD/TP大于300，與微生物生長(zhǎng)所需磷元素相差較大，在滲瀝液生化處理過(guò)程中，需要加以補(bǔ)給。

因此，垃圾滲瀝液處理過(guò)程運(yùn)行不穩(wěn)定，處理效率低，運(yùn)行成本較高，并在處理過(guò)程中產(chǎn)生可能二次污染物。

2 滲瀝液處理方法

2.1 單純生化處理

該方法是利用微生物的代謝作用去除水中污染物的方法，包括厭氧生物處理和好氧生物處理目前應(yīng)用比較多的是上流式厭氧污泥床（UASB與序批式活性污泥法（SBR）相結(jié)合的工藝及A/（厭氧/好氧） 工藝。如廣州興豐生活垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理系統(tǒng)采用UASB+SBR處理工藝。但隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，垃圾滲瀝液的濃度越來(lái)越高成分越來(lái)越復(fù)雜，滲瀝液可生化性變差，單獨(dú)生化處理無(wú)法去除滲瀝液中難生物降解的有機(jī)污染物。

2.2 生化處理+物化處理

常用的物化處理方法有化學(xué)氧化、吸附、混凝、膜分離，可有效去除色度、有機(jī)物和懸浮固體；采用吹脫法可有效去除滲瀝液中高濃度的氨氮。合理的物化處理方法能夠確保后續(xù)生物處理效果。上海老港四期工程滲瀝液采用SBR和MBR并聯(lián)處理工藝，處理出水納入南匯污水處理廠。生化+物化處理方法僅在一定程度上緩解了滲瀝液的污染問(wèn)題，但難降解有機(jī)物的處理效果并不十分明顯，滲瀝液處理后出水不能達(dá)標(biāo)排放。

2.3 生化處理/物化處理+膜分離

滲瀝液在進(jìn)行MBR處理之前需要厭氧消化過(guò)程，降解其中的有機(jī)質(zhì)，同時(shí)具有脫氮功能，且厭氧處理成本相對(duì)較低，可以有效減輕MBR工藝中膜的負(fù)荷。北京市安定垃圾填埋場(chǎng)以中溫厭氧處理系統(tǒng)+膜生物反應(yīng)器（MBR）+膜深度處理為主要技術(shù)，滲瀝液經(jīng)過(guò)厭氧、MBR系統(tǒng)，然后進(jìn)入納濾，出水部分進(jìn)入反滲透，部分納濾出水和反滲透出水勾兌排放或回用，部分反滲透出水后出水達(dá)到GB 16889—2008標(biāo)準(zhǔn)。

3 工程應(yīng)用實(shí)例

國(guó)內(nèi)某生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目設(shè)置3條焚燒線，每條焚燒線處理規(guī)模為400 t/d。垃圾滲瀝液主要來(lái)自主廠房的垃圾坑、垃圾卸料大廳地面沖洗等污水。滲瀝液處理規(guī)模按進(jìn)場(chǎng)垃圾量的25%考慮［1］，即300 m3/d，同時(shí)考慮額外的30%沖擊負(fù)荷，即總計(jì)390 m3/d，以確保在沖擊負(fù)荷條件下出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)焚燒廠處置垃圾的零污染輸出，綜合考慮廠區(qū)所處地理位置、地質(zhì)條件、水資源情況以及處理設(shè)施占地情況，參考設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：CODCr40～75 g/L；BOD520～45 g/L；NH3-N 380～1 800 mg/L；SS 1 000 mg/L，確定在垃圾焚燒廠建設(shè)滲瀝液處理站進(jìn)行垃圾滲瀝液的單獨(dú)處理，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到GB 16889—2008規(guī)定，輸送至城市污水管網(wǎng)進(jìn)行納管排放。

考慮到單純生化處理、生化處理+物化處理均無(wú)法達(dá)到上述排放標(biāo)準(zhǔn)，而生化處理/物化處理+膜分離技術(shù)可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放要求，因此選擇生化處理/物化處理+膜分離（厭氧+好氧MBR） 處理工藝處理滲瀝液。按照新的標(biāo)準(zhǔn)要求，垃圾滲瀝液處理項(xiàng)目投資為7～10萬(wàn)元/t；處理費(fèi)用為20～30元/t。圖1為該廠滲瀝液處理工藝流程。

圖1 某生活垃圾焚燒廠滲瀝液處理工藝流程

表1列出了該廠主要出水指標(biāo)與GB 16889-2008的比較。

按照標(biāo)準(zhǔn)要求，垃圾滲瀝液處理項(xiàng)目噸投資為7～10萬(wàn)元。據(jù)測(cè)算，運(yùn)行費(fèi)用估算見(jiàn)表2，噸處理費(fèi)用為20～30元。

表1 某生活垃圾焚燒廠主要出水指標(biāo)與國(guó)標(biāo)的比較

表2 某生活垃圾焚燒廠運(yùn)行費(fèi)用估算結(jié)果

4 滲瀝液處理產(chǎn)沼氣量計(jì)算及處理方式

表3列出了該廠滲瀝液處理產(chǎn)沼氣量計(jì)算結(jié)果。

表3 某生活垃圾焚燒廠滲瀝液處理產(chǎn)沼氣量

沼氣采用表壓為0．6 MPa的高壓儲(chǔ)罐儲(chǔ)存（直徑7 m，高度6 m），沼氣罐容積為231 m3。

假定沼氣進(jìn)高壓儲(chǔ)罐前后為等溫過(guò)程，根據(jù)氣體狀態(tài)方程P1V1=P2V2，則沼氣儲(chǔ)罐可以儲(chǔ)存沼氣為1 386 m3，即約5 h的常壓沼氣量。

5 沼氣的處理方式

甲烷是一種寶貴的清潔能源，具有很高的熱值。沼氣成分（體積分?jǐn)?shù)） 如下：CH4約45%CO2約 40%，N2約 10%，H2S＜0．5%，供氣壓力為 0．3～0．4 MPa，低位熱值約 18 MJ/m3。圖 2 為沼氣與其他燃料發(fā)熱量的比較?？梢钥闯?，每升沼氣中所含的能量大約相當(dāng)于0．4 L柴油、0．5汽油的能量，其凈化處理后是一種較理想的氣體燃料。

本工程滲瀝液處理系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣量為6 31 m3/d（263 m3/h），沼氣送入除濕裝置，除去沼氣中的水分，之后進(jìn)入過(guò)濾裝置，（過(guò)濾出沼氣中的顆粒雜質(zhì)。根據(jù)前述計(jì)算，清潔沼氣通過(guò)壓縮機(jī)送入沼氣儲(chǔ)罐，沼氣儲(chǔ)罐的容積為231 m3，壓力約0．6 MPa，可儲(chǔ)存約5 h的沼氣量。

每臺(tái)爐單獨(dú)配置2臺(tái)獨(dú)立的沼氣燃燒器，將滲瀝液厭氧處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣燃燒器送入焚燒爐進(jìn)行燃燒，其能量作為額外的能量進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)，增加鍋爐的蒸發(fā)量，增加汽輪機(jī)組的發(fā)電量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的回收利用。根據(jù)計(jì)算，沼氣上網(wǎng)發(fā)電量每小時(shí)約為255 kWh，年上網(wǎng)發(fā)電量為226萬(wàn)kWh。考慮上網(wǎng)電價(jià)為0．5元，每年可以增加收入113萬(wàn)元，25 a特許經(jīng)營(yíng)期共計(jì)2 825萬(wàn)元。

6 結(jié)束語(yǔ)

滲瀝液處理系統(tǒng)采用厭氧+好氧MBR處理工藝，確保滿足GB 16889—2008的要求。同時(shí)對(duì)厭氧過(guò)程產(chǎn)生的沼氣量進(jìn)行計(jì)算并回噴至垃圾焚燒爐中，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的回收利用，以獲取可觀的收益，此種方式是可行的。

［1］張益，趙由才．城市生活垃圾焚燒技術(shù)［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社2000．

［2］白良成．生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)［M］．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社2009．

Waste Leachate Treatment Process in Waste Incineration Plant Meeting GB 16889—2008

Li Jun,Chen Zhu,Wang Zhanlei
（Jiangsu Tianying S．T Environmental Protection Energy Group Co．,Ltd,Nantong Jiangsu 226600）

The characteristics of waste leachate and its treatment process were expounded．Taking one domestic wast incineration plant with leachate treatment system of anaerobic and aerobic MBR process as an example,it is illustrated that thi waste leachate treatment process can ensure the outlet water meeting GB 16889—2008 under the circumstance of impact load It is also showed that the production of methane gas is 263 m3/h,by calculation of methane gas production during the leachat treatment process．And the methane gas could be sprayed back to the incinerator to generate electricity,it could achieve 1．1 million yuan per year．

domestic waste；waste leachate；disposal process；methane gas

X703．1

B

1005-8206（2012）03-0051-03

2012-01-23

李軍（1979—），工程師，主要從事垃圾焚燒項(xiàng)目設(shè)備的設(shè)計(jì)E-mail：lljjjjj@126．com。

（責(zé)任編輯：鄭雯