生活垃圾滲濾液處理技術(shù)研究進展

曹宇煌

摘要：城市生活垃圾滲濾液又稱滲瀝液或浸出液，是指城市生活垃圾經(jīng)發(fā)酵和雨水淋濾后產(chǎn)生的廢水。城市生活垃圾長期堆放或填埋過程中地表水和地下水的處置;其中一個主要原因是近70%的處理方法是衛(wèi)生填埋，填埋的后果之一就是產(chǎn)生大量的滲濾液。城市生活垃圾滲濾液的科學(xué)收集與處理是國內(nèi)外研究的熱點之一。

關(guān)鍵詞：生活垃圾滲濾液;消解;影響;處理工藝

生活垃圾滲濾液是工業(yè)中一個熱點和難點，其成分復(fù)雜、有機負荷重、難以處理。對于浸漏液，遵守排放標準是非常重要的如果掩埋場不能有效處理瀝濾液，將對周邊地區(qū)、水系和環(huán)境產(chǎn)生一系列影響。總結(jié)了生活垃圾滲濾液的相關(guān)處理技術(shù)，并展望了其發(fā)展趨勢。

一、城市生活垃圾滲濾液的來源及特點

1.城市固體廢物浸漏液來源。影響城市固體廢物瀝濾液生產(chǎn)的因素很多，主要原因是垃圾的含水量發(fā)生變化。（1）外部環(huán)境降水的滲透，主要指雨雪，降水和降雪的浸出效果是城市固體廢物瀝濾的主要來源。（2）外部地表水的流入，包括地表水灌溉和地表水徑流。地表灌溉和地表徑流是從外部環(huán)境收集降水直接形成的。（3）地下水滲透，主要影響填埋場。由于填埋場的廢物水位低于非填埋場的地下水水位，地下水可能進入填埋場的垃圾產(chǎn)生瀝濾液。（4）據(jù)估計，如果生活垃圾中的濕度為47 %，每噸生活垃圾將產(chǎn)生0.0722噸的瀝濾液。（5）微生物作用下發(fā)酵生活垃圾產(chǎn)生的濕度。厭氧發(fā)酵通常發(fā)生在家庭垃圾的堆積和填埋過程中，直接導(dǎo)致產(chǎn)生浸漏液的濕度增加。

2.城市生活垃圾滲濾液的特性。一般來說，城市生活垃圾最大的特點是有機物含量高，導(dǎo)致垃圾滲濾液中有機物較多。一般可分為三種：低分子量脂肪酸、中分子量黃腐酸和高分子量碳水化合物。對于城市生活垃圾，滲濾液中的有機成分會隨著填埋時間的變化而變化。垃圾填埋初期，城市生活垃圾滲濾液中90%以上的有機物為乙酸、丙酸和丁酸，濃度較大。

二、城市生活垃圾滲濾液的處理方法

1.合并處理。綜合處理是指根據(jù)鄰近原則，將城市固體廢物瀝濾液引入相關(guān)城市的污水處理廠，從而對城市固體廢物進行處理。由于城市廢水量相對較大，可能會沖淡城市固體廢物的瀝濾液，但必須對其比例進行適當控制，這意味著城市固體廢物的瀝濾液必須經(jīng)過預(yù)處理。如果城市固體廢物的瀝濾液排放不會給城市污水處理廠造成很大負擔，則不能進行預(yù)處理。如果這造成大量的負荷，而且可能進一步污染水質(zhì)，則必須進行必要的預(yù)處理。研究表明，如果城市固體廢物瀝濾量與城市廢水量的比率低于0.5%，而城市固體廢物瀝濾量增加的負擔低于10 %，則可以進行直接合作處理。

2.土地的處理。土地處理通常指利用土壤凈化處理廢水的方法。目前有兩種類型的土地處理：人工濕地處理和補給處理。人工濕地具有成本低、使用方便的特點，但其效率和影響容易受到季節(jié)變化的影響。它最適合于植物長時間生長并保持強勁狀態(tài)的南方地區(qū)。城市固體廢物瀝濾液的充液處理方法是將垃圾填埋場作為一種大型垃圾生物濾清器處理。對于城市固體廢物瀝濾，在通過土壤和垃圾層的過程中出現(xiàn)了一系列物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。浸漏液中的有毒物質(zhì)可以降解或截獲。垃圾滲濾液充電后，可以得到相對穩(wěn)定的污水。然而，處理城市固體廢物的瀝濾液很容易造成土壤堵塞、氨氮積累和其他土地退化問題，需要進一步處理。充液很少單獨用作城市固體廢物瀝濾液的處理方法。

3.現(xiàn)場處理。除了聯(lián)合處理和土地處理兩種方法外，還有一種現(xiàn)場處理。前兩種方法成本相對較低，操作過程簡單，但容易受到客觀條件的限制。對于較大的城市，將選擇獨立的城市垃圾滲濾液處理系統(tǒng)進行處理。集中獨立處理的優(yōu)點是處理量大，處理徹底，不易發(fā)生二次污染。缺點是費用高，需要專業(yè)治療。

三、生活垃圾滲濾液處理技術(shù)研究

1.生活垃圾滲濾液技術(shù)研究現(xiàn)狀。與國外相比，中國的垃圾填埋場瀝濾液處理廠相對較晚;處理通常需要執(zhí)行以下步驟。自1990年代初以來，其需求過程與生活污水處理非常相似，對生產(chǎn)廢水排放的標準要求相對較低;自1990年代后期以來，生物化學(xué)系統(tǒng)和物理化學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合，產(chǎn)生的廢水排放標準接近國際標準。中國垃圾填埋場滲濾液處理技術(shù)的發(fā)展，以垃圾填埋場滲濾液處理為例，經(jīng)歷了以下階段：（1）傳統(tǒng)生物處理階段;物理化學(xué)預(yù)處理+生物處理階段;生物處理（膜生物反應(yīng)器）+先進處理階段;預(yù)處理+生物處理+高級處理/預(yù)處理+物理化學(xué)處理。隨著工業(yè)的深入，生活垃圾滲濾液根據(jù)不同的標準、實地作業(yè)和經(jīng)濟影響，呈現(xiàn)出不同的綜合使用模式。杭州天子嶺二段式生物化學(xué)系統(tǒng)能有效處理垃圾滲濾液;通過控制生化系統(tǒng)中的氧含量，垃圾滲濾液也可以得到良好的處理。厭氧沉積過程-脫層-生物化學(xué)-混凝等人員也可以滿足排放要求;采用氨脫附-厭氧生物濾清器-SBR進行了浸漏液試驗研究，試驗還可滿足排放要求，新鮮浸漏液也可通過混凝處理滿足相應(yīng)的處理要求;采用混凝法處理浸漏液，減少了對下一個生物化學(xué)系統(tǒng)的影響。

2.國外生活垃圾滲濾液技術(shù)研究現(xiàn)狀。國外掩埋場的瀝濾液處理技術(shù)起步較早，隨著時間的積累，出現(xiàn)了各種各樣的技術(shù)。填埋場的瀝濾液充電不僅可以降低瀝濾液污染物的濃度，而且可以逐漸增加填埋場產(chǎn)生的氣體。據(jù)估計，英國50 %的垃圾填埋場采用了充電技術(shù)。美國的生活垃圾瀝濾液處理過程分為物理和化學(xué)預(yù)處理+生物處理、物理/化學(xué)預(yù)處理、生物處理和高級處理。根據(jù)美國環(huán)境保護局出版的掩埋手冊《掩埋地點設(shè)計》。歐盟國家嚴格控制家庭垃圾填埋場的有機物質(zhì)含量不到5%，試驗廢物工業(yè)的主要污染物呈逐年下降趨勢，因此經(jīng)過預(yù)處理后，這些污染物被進口到城市污水處理站進行先進處理;采用混凝沉淀+生物鉑處理垃圾滲濾液，試驗結(jié)果表明，它對脫氮效果良好。

3.生活垃圾滲濾液技術(shù)的比較。由于其復(fù)雜的組成、沉重的有機負擔和難以處理，處理瀝濾液一直是一個熱門或相關(guān)的優(yōu)先事項，其水的生產(chǎn)必須達到排放標準，這一點非常重要。如果掩埋場不能有效地處理浸漏液，將對周圍地區(qū)、水規(guī)劃和環(huán)境產(chǎn)生一系列影響。結(jié)合水質(zhì)適應(yīng)性、處理效果、作業(yè)管理、工藝技術(shù)可行性、作業(yè)管理成本等因素，采用生物化學(xué)+膜處理法處理瀝濾液是合理的。（1）浸漏液采用生化+膜處理，可靈活應(yīng)對浸漏液水質(zhì)波動，可根據(jù)不同時期浸漏液處理需求進行處理。生化處理為后膜處理提供了穩(wěn)定的條件。（2）生化+膜處理工藝具有一定的環(huán)境適應(yīng)性和較強的抗沖擊承載力。在生物化學(xué)系統(tǒng)中，微生物本身及其協(xié)同效應(yīng)可以有效地降低瀝濾液中的污染物濃度。（3）與DTRO純工藝相比，DTRO是一種物理過濾工藝，其電導(dǎo)率和鹽度均高于生物化學(xué)+膜處理工藝。DTRO產(chǎn)生大量濃縮溶液和高度污染。并且運行成本高于生化+膜處理工藝。（4）這一過程在大多數(shù)填埋場都有豐富的案例和經(jīng)驗，盡管該系統(tǒng)的運行成本較低;它在大多數(shù)掩埋場都很受歡迎。

總之，隨著垃圾滲濾液的積累，水質(zhì)參數(shù)和水量將發(fā)生很大變化。特別是，每年的填埋地老化造成了嚴重的C/N失衡，生物碳利用不足以滿足消除氮的要求。大多數(shù)填埋場都以增加碳源來補充，以抵消C/N的比例，從而造成較低的生物脫氮效果和較高的經(jīng)營成本，這將不可避免地導(dǎo)致采用綜合工藝來達到排放標準;隨著濃縮垃圾填埋溶液逐年再噴灑，瀝濾液的電導(dǎo)率、鹽含量和水分效率變化迅速。在這種嚴重情況下，在逐步提高公眾對環(huán)境保護的認識的過程中，必須把技術(shù)卓越作為發(fā)展的方向，以尊重環(huán)境保護與技術(shù)之間的平衡。

參考文獻：

[1]王萍.生活垃圾滲濾液處理技術(shù)導(dǎo)則.2019.

[2]張曉麗，淺談生活垃圾滲濾液處理技術(shù)研究進展.2020.