生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處置技術

1、    生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處置技術    摘 要：近年來，隨著生活垃圾處置技術的不斷發(fā)展，垃圾焚燒廠在生活垃圾處理方面日益扮演著重要角色，在環(huán)境保護方面發(fā)揮著十分重要的作用。在生活垃圾焚燒廠處理垃圾的過程中，垃圾滲濾液的處理是一項十分重要的內(nèi)容。垃圾滲濾液的妥善處置，對環(huán)境保護、資源回收等方面會產(chǎn)生很好的示范效應。本文針對城市生活垃圾滲濾液的特點，介紹了當前焚燒廠垃圾滲濾液的處置技術，對當前各種處置技術的應用效果及發(fā)展趨勢進行了分析，為焚燒廠垃圾滲濾液的處理處置提供一定的參考。關鍵詞：生活垃圾焚燒廠；垃圾滲濾液；處置技術doi：10.16640/k

2、i.37-1222/t.2019.13.007隨著我國經(jīng)濟總量的不斷提升，城鎮(zhèn)化進程不斷加快，我國的生活垃圾產(chǎn)量不斷增長，生活垃圾的處置技術也在日益成熟。由環(huán)境部發(fā)布的2018年全國大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報中可以看出，202個大、中城市生活垃圾產(chǎn)生量20194.4萬噸，處置量20084.3萬噸，處置率達99.5%。各?。▍^(qū)、市）發(fā)布的大、中城市生活垃圾產(chǎn)生情況見下圖：城市生活垃圾產(chǎn)生量最大的是北京市，產(chǎn)水量為901.8萬噸，其次是上海、廣州、深圳和成都。前10位城市產(chǎn)生的城市生活垃圾總量為5685.8萬噸，占全部信息發(fā)布城市產(chǎn)生總量的28.2%。近年來，我國垃圾圍城問題日漸突出，垃圾

3、焚燒處理設施建設成為生態(tài)文明建設順利推進的重點之一。2016年11月住房城鄉(xiāng)建設部、國家發(fā)展改革委、國土資源部和環(huán)境保護部聯(lián)合發(fā)布關于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見，意見明確了“十三五”工作目標：將垃圾焚燒處理設施建設作為維護公共安全、推進生態(tài)文明建設、提高政府治理能力和加強城市規(guī)劃建設管理工作的重點。到2017年底，建立符合我國國情的生活垃圾清潔焚燒標準和評價體系。到2020年底，全國設市城市垃圾焚燒處理能力占總處理能力50%以上，全部達到清潔焚燒標準。此目標的提出基于我國垃圾圍城問題的嚴重性，是落實中央關于生態(tài)文明建設的重要舉措；對城市生活垃圾焚燒的建設指明了方向。垃圾焚燒技術作

4、為當前垃圾處理的主要方式正在迅速發(fā)展。而隨著目前生活垃圾的不斷增加，對于生活垃圾的處理效率也有著越來越高的要求1。垃圾焚燒廠的生活垃圾，在垃圾料倉的貯存過程中，會產(chǎn)生一定的垃圾滲濾液，垃圾滲濾液的處理是垃圾焚燒廠垃圾處置過程中十分重要的一環(huán)。垃圾滲濾液是一種成分復雜、有機物含量高、處理難度大的高濃度有機廢水，其中含有多種復雜成分，氨氮濃度高，有大量的難降解物質(zhì)、重金屬離子等。垃圾滲濾液若未能得到妥善處置，會對自然環(huán)境及人體健康造成極大的危害。為能夠使垃圾滲濾液得以更好處理，從而使垃圾滲濾液處理能夠得到更理想的效果，本文概括、總結(jié)了焚燒廠垃圾滲濾液的主要性質(zhì)，介紹了當前焚燒廠滲濾液處理的幾種主要

5、處理技術，對各種處置技術的實際應用效果及發(fā)展趨勢進行了分析。為高效處理垃圾滲濾液提供一定的參考，為更好的處理生活垃圾提供更理想的技術支持，提升生活垃圾處理效率。下圖中為2011-2017年我國垃圾滲濾液產(chǎn)水量的數(shù)據(jù)表，仍保持逐年穩(wěn)步上升的趨勢。1 生活垃圾焚燒廠滲濾液組成及其性質(zhì)對于垃圾焚燒廠中的滲濾液而言，其來源主要是垃圾自身內(nèi)含水及在堆酵中所產(chǎn)生的相關水分。滲濾液的成分比較復雜，并且受各種不同種類因素的影響，主要有初始含水率、垃圾成分以及空氣濕度與貯藏溫度等。通過對垃圾滲濾液進行質(zhì)譜分析，其結(jié)果表明，滲濾液中存在的有機物種類能夠有上百種，并且這些物質(zhì)中絕大部分都是腐殖類高分子碳水化合物，還

6、有中等分子如灰黃霉酸類物質(zhì)2。通過對某廠垃圾滲濾液組成進行分析，其具體成分如下表：通常情況下，垃圾滲濾液的性質(zhì)主要表現(xiàn)為以下特點：（1）有機物濃度高。生活垃圾在焚燒廠的貯藏時間都在一周之內(nèi)，生活垃圾中存在的部分有機物僅僅經(jīng)過短時間厭氧發(fā)酵、水解及酸化，由于微生物的水解酸化作用導致脂肪酸形成，而這些脂肪酸未必能得到進一步降解，在這種情況下所產(chǎn)生滲濾液內(nèi)部具有濃度較高的codcr，濃度能夠達到4080g/l；（2）有機物濃度、水量變化大。受季節(jié)、氣候等因素影響，垃圾滲濾液的水量在一年之內(nèi)變化較大，有機物濃度也隨之受到影響，其特點為在夏季時濃度相對比較低，而在冬季時濃度相對比較高；（3）可生化能力差

7、。滲濾液內(nèi)部的bod5與codcr的比例為0.40.8之間，其中氨氮濃度大約為12g/l，并且隨著目前石化、食品以及制藥與印染等相關工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景下，在垃圾滲濾液中的氨氮含量以及氮化合物含量均表現(xiàn)出一定上升趨勢3；（4）物質(zhì)種類豐富、成分復雜。垃圾滲濾液中有濃度較高的揮發(fā)性污染物，還有揮發(fā)性有機酸，而這些有機酸中的低碳醇及碳原子在7之內(nèi)，在有機碳質(zhì)量濃度中所占比例大約為50%，滲濾液酸堿度在5.06.5之間，其原因主要就是由于其中包含數(shù)量較大有機酸，其中的ss濃度能夠達到15g/l4。綜上所述，垃圾滲濾液的整體特點表現(xiàn)為污染物濃度高，水質(zhì)水量隨季節(jié)存在較大的變化，物質(zhì)成分復雜，處理難度大，表

8、現(xiàn)為灰褐色或者黃褐色，并具有較強烈惡臭味。2 垃圾滲濾液產(chǎn)生的危害在生活垃圾焚燒廠進行垃圾處理過程中，所產(chǎn)生的垃圾滲濾液，屬于有機物濃度及氨氮濃度均較高的一種廢水，若未能夠進行適當處理，不但會對地表水、地下水及周圍環(huán)境造成污染，對人的身體健康也會構成較大威脅。在垃圾滲濾液的組成中，包含數(shù)量較多的碳水化合物以及硫、氮有機物，且溶解氧不足，使?jié)B濾液內(nèi)部環(huán)境形成厭氧環(huán)境，從而產(chǎn)生多種惡臭物質(zhì)如硫化氫、甲硫醇等，這些物質(zhì)會導致人們有頭暈、惡心及尿血等相關癥狀產(chǎn)生，嚴重時危及生命，對人體健康構成嚴重威脅。同時，垃圾滲濾液中還存在大量病毒及病原微生物，其內(nèi)部存在的有機物病毒、病菌及微生物繁殖。此外，在垃圾

9、滲濾液中還有很多重金屬污染物及其它有毒有害物質(zhì)存在，通過生物富集等各種途徑被人體吸收之后，可能會導致急慢性中毒，導致畸形及癌癥發(fā)生，嚴重者會導致死亡，且重金屬在進入水體之后，也就會對水環(huán)境造成污染。所以，垃圾滲濾液會產(chǎn)生十分嚴重的危害，在生活垃圾處理過程中，對于滲濾液進行科學合理處理十分必要，使垃圾滲濾液所產(chǎn)生危害能夠得以減輕。3 生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處置技術隨著環(huán)保要求的日益嚴格，滲濾液處理技術的不斷發(fā)展，焚燒廠滲濾液處理的排放標準也逐漸提高。技術、排放標準要求的不斷提升，越來越多的處理技術被人們所重視，通過尋求科學、經(jīng)濟、合理的技術組合，以實現(xiàn)對滲濾液的適當處理，其具體工藝流程如下圖：

10、當前，焚燒廠垃圾滲濾液處理的主流工藝技術，已經(jīng)從早期的單一處理工藝，如“預處理+厭氧+生化（mbr）”逐漸過渡到多種成熟工藝相結(jié)合，如“預處理+厭氧+生化（mbr）+兩級dtro”，“預處理+厭氧+生化（mbr）+納濾（nf）+反滲透（ro）”，多種處理技術的組合應用，為焚燒廠滲濾液的有效處理提供了更科學合理的選擇途徑。以下為幾種工藝路線的經(jīng)濟性比較：下面就滲濾液處理不同工藝環(huán)節(jié)的處置技術，做一定的概括和介紹。3.1 垃圾滲濾液的物化法處置滲濾液成分復雜，在垃圾滲濾液進行生化處理前，需要進行一定的預處理，通過預處理可以優(yōu)先去除滲濾液中的部分雜質(zhì)及大分子物質(zhì)。物化法在預處理以及深度處理中均有著十

11、分廣泛的應用，這種方法的應用能夠避免水質(zhì)及水量所產(chǎn)生影響，特別是對于bod5與codcr的比例在0.2之內(nèi)，且可利用生物處理方法比較困難的一些滲濾液，利用物化法進行處理能夠取得十分理想的效果，并且在實際處理過程中出水性質(zhì)比較穩(wěn)定。然而，這種處理方法的缺點就是需要耗費較高的成本，所產(chǎn)生投資及運行費用相比于生物法處理明顯比較高。焚燒廠滲濾液水質(zhì)成分復雜，污染物濃度高，排放標準要求高，在實際處理過程中，物化法已得到比較廣泛的應用。在垃圾滲濾液的深度處理過程中，比較常用的物化法主要包括吸附法、混凝-沉淀法、氣浮、蒸發(fā)以及膜處理法與光催化氧化法，通常都是將其與厭氧生化處理方法相結(jié)合進行應用，可得到理想的

12、處理效果。其中，最主要的物化處理方式，如混凝-沉淀法及膜處理法，由于其產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，運維操作方便，自動化程度高，當前已成為垃圾滲濾液處理的主要處理方式。3.2 垃圾滲濾液的生物法處理在生物法的滲濾液處理中，其主要包括好氧生物法、厭氧生物法以及好氧與厭氧結(jié)合生物法。其中，對于好氧生物法而言，其能夠使?jié)B濾液中的cod濃度、bod5濃度以及nh3-n濃度，并且還能夠?qū)㈣F及錳等相關金屬污染物去除，然而，在利用這種方法進行垃圾滲濾液的處理中，應當使氧氣供需得以得到滿足，該方法的實質(zhì)就是通過電能消耗使廢水水質(zhì)能夠得以較好改善，因而需要耗費一定的能源。另外，在利用好氧生物法進行處理中會有較大污泥量產(chǎn)生，污泥

13、處置及處理需要較高費用，并且對于無機營養(yǎng)元素具有較好要求。而對于厭氧生物法處理而言，其所產(chǎn)生的能耗比較少，操作相對而言比較簡單，污泥產(chǎn)率相對比較低，因而其投資及運行費用也就相對比較低，并且在實際應用中所產(chǎn)生污泥量相對比較少，對于營養(yǎng)物質(zhì)需求相對也比較少，同時厭氧菌在降解有機物方面具備較強能力，因而該方法的應用相對更廣泛。焚燒廠滲濾液在進行生化處理前，通過厭氧處理的方式，可以大幅降低水中的cod，bod等，降低滲濾液整體水質(zhì)負荷，為后續(xù)更好的進行生化處理打下良好基礎。好氧與厭氧結(jié)合生物法就是對好氧生物法與厭氧生物法進行綜合利用，利用這種方法需要依據(jù)實際情況進行合理選擇，能夠取得比較理想的處理效果

14、。3.3 垃圾滲濾液的活性污泥法處理在垃圾滲濾液的處理過程中，活性污泥法也是十分常見的一種方法，這種方法主要就是以活性污泥為主體對垃圾滲濾液進行處理。就系統(tǒng)組成方面而言，在利用活性污泥法進行垃圾滲濾液處理過程中，其系統(tǒng)主要包括四個部分，分別為曝氣池、沉淀池以及污泥回流系統(tǒng)及污泥排出脫水系統(tǒng)。在實際操作過程中，首先應當使需處理滲濾液及回流活性污泥之間能夠?qū)崿F(xiàn)充分混合，對于混合之后流體，將其向曝氣池中投入。在此基礎上，通過外部空氣壓縮機將壓縮空氣向曝氣池的底部通入，使氣體能夠由下及上不斷擴散，在不斷擴散過程中，混合污水將大量氧氣溶解，此時活性污泥及滲濾液中相關化學成分能夠?qū)崿F(xiàn)充分反應。在實際反應過

15、程中，可有效去除滲濾液中存在的有機污染物，而后在沉淀池中實現(xiàn)分離，對于澄清上部污水，由出水口將其排出，而對于下部沉淀物，大多數(shù)均向曝氣池內(nèi)回流，重新進行處理，而對于少量增殖微生物，則以剩余污泥方式將其排出，從而將滲濾液處理得以完成。此外，對于一些中小型生活垃圾焚燒廠而言，所產(chǎn)生滲濾液相對而言數(shù)量比較少，可利用濃縮法進行處理，也就是將滲濾液進行濃縮，在此基礎上將濃縮液回噴至焚燒爐內(nèi)實行焚燒處理，從而使?jié)B濾液處理得以完成。4 目前垃圾滲濾液處理中應當注意的問題就目前我國實際情況而言，由于生活垃圾的分類仍未實現(xiàn)，垃圾滲濾液成分比較復雜，污染物物質(zhì)濃度較高，在垃圾滲濾液的處理方面仍舊存在一定問題，主要

16、體現(xiàn)在以下兩個方面。第一，常規(guī)滲濾液處理方式效果不理想。這一問題出現(xiàn)的原因主要包括以下一點：其一，抗沖擊負荷能力比較差。在生物處理污水過程中，通常情況下要求污水水量及水質(zhì)比較穩(wěn)定，然而在實際處理過程中，由于降水較多的情況下，調(diào)節(jié)池內(nèi)容量可能存在不足情況，而這種情況的存在必然會沖擊生物處理系統(tǒng)負荷，對處理效果產(chǎn)生不良影響；而在降水匱乏情況下，滲濾液量比較少，但氨氮等相關污染物濃度比較高，對于微生物生產(chǎn)會產(chǎn)生一定抑制作用。其二，處理工藝重啟比較困難。在進入冬季之后，滲濾液量會比較少，單元反應器再次啟動也就比較困難。其三，工藝適應性比較差。隨著垃圾填埋時間不斷延長，營養(yǎng)元素失調(diào)會比較嚴重，滲濾液中的

17、碳氮比會有所降低，并且可生化性有所降低。其四，脫鹽率比較低。由于目前的生活垃圾中有大量餐廚垃圾存在，導致滲濾液中鹽含量比較高，然而在實際處理中脫鹽相對比較困難。其五，脫色比較困難。在垃圾滲濾液中會有較多難降解發(fā)色物質(zhì)存在，而在后期尾水處理過程中，脫色效果十分不理想。第二，水質(zhì)指標處理很難達到理想標準。由于在垃圾滲濾液中有多種不同物質(zhì)存在，其成分比較復雜，可生化性相對比較差，水質(zhì)及水量波動性比較大，因而利用常規(guī)工藝進行處理很難達到理想標準，而利用比較先進的膜技術進行處理，往往需要加大的資金投入，耗費的成本比較高，無法實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行，投資效率比較低，浪費比較嚴重。產(chǎn)生的膜濃縮液也是當前滲濾液處理行業(yè)中的熱點、難點問題。氨氮濃度較高問題比較突出，氨氮濃度較高屬于滲濾液十分重要的一個特點，依據(jù)垃圾成分不同及處理方式不同，滲濾液中的氨氮濃度也存在一定差異，這對于垃圾滲濾液的處理會造成嚴重不良影響，導致其無法達到比較理想的處理標準。5 結(jié)語在生活垃圾焚燒廠實際運行過程中，為能夠使生活垃圾處理得到更加理想的效果，應當注意有效開展各個方面工作，而垃圾滲濾液處理就是比較重要的任務及內(nèi)容。因而應當對垃圾滲濾液進行有效處理，在垃圾滲濾液實際處理中，相關工作人員應當在充分認識垃圾滲濾液基礎上，選擇有效技術及方法對滲濾液進行合理處置。全面認識、了解滲濾液的水質(zhì)特點、