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填埋場滲瀝液污染控制技術比較
發(fā)布日期:2010/5/20 16:49:03
 

  據(jù)統(tǒng)計,我國城市生活垃圾處理方式大部分還是衛(wèi)生填埋,根據(jù)相關建設標準規(guī)定,今后凡新建的垃圾填埋場,一定要把滲瀝液的處理同步設計、同步使用,用源頭治理技術改善水質。因為垃圾滲瀝液處理不當會使衛(wèi)生填埋失去應有的環(huán)保價值。由此看出,對垃圾填埋場滲瀝液的污染控制越來越重要。

  所謂垃圾滲瀝液是指,超過垃圾覆蓋土層持水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進入填埋場后,流經(jīng)垃圾層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水,包括垃圾本身所含水分、垃圾分解所產(chǎn)生的水和地下水滲入的水所組成的高濃度污水。垃圾滲瀝液的處理既有常規(guī)廢水處理技術的共性又有其顯著的特點。滲瀝液中含有大量的有機物、氨氮、病毒、細菌、寄生蟲等有害有毒成分,其表現(xiàn)特征為:水質波動大、成分復雜、生物可降解性隨填埋場場齡的增加而逐漸降低、金屬離子含量低、污染物濃度高、持續(xù)時間長、流量小而且不均勻。

  目前,垃圾填埋場滲瀝液處理主要采用生物法、物理化學法、土地法、減量法等。在通常情況下,一般需要幾種處理法相結合才能獲得較好的處理效果。

    生物處理法

  生物處理法包括好氧處理、厭氧處理及兼性處理。好氧生物處理可有效地降低滲瀝液的化學需氧量,還可去除部分鐵、錳等金屬元素。利用好氧生物處理滲瀝液的方法主要有:活性污泥法、曝氣氧化塘、穩(wěn)定塘、生物轉盤和滴濾池等。國外早在上個世紀80年代就有成功運用穩(wěn)定塘技術處理滲瀝液的生產(chǎn)性處理場(HowardRobison,1992),英國在1983年建成的BrynPostey填埋場滲瀝液處理廠,運用曝氣氧化塘技術處理滲瀝液。該氧化塘有效庫容1000立方米,由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防滲襯底,采用兩臺高效表面曝氣機進行曝氣,滲瀝液最小水力停留時間10天。

  上海市廢棄物老港處置場,在三期工程改擴建時建成了以穩(wěn)定塘和蘆葦濕地地表漫流處理系統(tǒng)相結合的滲瀝液處理系統(tǒng),設計規(guī)模為2000立方米/天,實際運行流量1500立方米/天。杭州天子嶺垃圾場采用兩級好氧曝氣塘技術處理垃圾滲瀝液。該法存在所需體積大、有機負荷低、降解速度慢等缺點。但其工程簡單,在土地允許條件下垃圾滲瀝液好氧生物處理方法是最省錢的。

  厭氧生物處理具有能耗低、污泥產(chǎn)量小等優(yōu)點,它適合處理溶解性有機物,處理方法包括上向流厭氧污泥床、厭氧強酸式生物濾池、混合反應器及厭氧塘。采用厭氧好氧兼性處理,可發(fā)揮兩者的長處,達到最優(yōu)的處理效果。廣東中山市垃圾填埋場、蘇州七子山垃圾填埋場等實踐證明:在初期不僅可以有效地去除化學需氧量、五日生化需氧量,而且還能較好地去除氮、磷等營養(yǎng)成分,出水均能達到排放標準,但隨著可生化性的降低,生物處理便無能為力了。

  物化及土地處理法

  物理化學處理不受水質影響,出水的水質較穩(wěn)定,尤其對五日生化需氧量與化學需氧量比值較低,對難以生物處理的滲瀝液有較好的處理效果。在實踐中它常用作預處理或與其他方法聯(lián)用。物理化學法主要是沉淀法、氧化法、吸附法及反滲透法等,混凝法一般與其他方法聯(lián)用。氧化法中,提高氫氧根的形成量與產(chǎn)生速度是氧化處理的關鍵。利用活性炭、粉煤灰爐渣、沸石等非金屬礦物材料吸附劑來脫除滲瀝液中難降解的有機物、金屬離子和色度等。

  滲瀝液的土地處理法主要是通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀去除濾液中懸浮固體和溶解成分。土地處理包括:慢速滲流系統(tǒng)、快速滲流系統(tǒng)、表面漫流系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)、地下滲濾土地處理系統(tǒng)以及人工快速處理系統(tǒng)等多種土地處理系統(tǒng)。目前應用最廣的是濕地系統(tǒng)中的人工濕地法。土地處理法具有投資少、操作簡單、運行費用低等優(yōu)點,但對土壤和地下水有長期污染作用,而且受土地條件的限制。

    減量處理法

  減量處理法是通過適宜的手段減少垃圾滲瀝液的數(shù)量從而改善水質的處理方法,是一種源頭治理技術。減量處理法的途徑主要有三種:采取覆蓋法阻止水分下滲;將填埋場設計為一個反應器,使?jié)B瀝液在填埋場得以自身消化;將生成的滲瀝液用蒸餾、蒸發(fā)、回灌等方法實現(xiàn)減量化處理。采取覆蓋法阻止水分下滲實現(xiàn)減量處理,要求垃圾填埋場實行單層填埋、每日覆蓋,封場時再用自然土和黏土甚至土工膜組成最終覆蓋層,封場后很長一段時間(數(shù)十年)內垃圾保持不變或變化很小。但被看作是一顆在人為控制系統(tǒng)失效后可能發(fā)生爆炸的定時炸彈。雖然有的填埋場因防水措施不當而使水進入場內,使填埋垃圾發(fā)生降解,但水量分布不均而使填埋場歷經(jīng)數(shù)十年才能達到穩(wěn)定,同時還伴隨著長期的滲瀝液處理和填埋場監(jiān)管問題,因此傳統(tǒng)的減量處理法不宜采用。

  生物反應器填埋技術可最大限度避免減量處理法的短點,它通過有目的的控制手段強化微生物過程,從而加速垃圾中易降解和中等易降解的有機組分轉化。控制手段包括液體(水、滲瀝液)注入備選覆蓋層的設計、營養(yǎng)添加、pH值調節(jié)、溫度調節(jié)和供氧等。該法具有降低滲瀝液污染強度、增加填埋場有效容積、提高產(chǎn)氣量、加速填埋場穩(wěn)定、降低垃圾處理成本等優(yōu)點。自20世紀70年代美國、英國、加拿大、澳大利亞、德國、丹麥、意大利、瑞典和日本相繼對其進行了研究,以美國為先驅進行了滲瀝液回灌技術的實驗室研究。方法是將收集到的滲瀝液回灌至填埋區(qū)域,利用填埋場自身形成的穩(wěn)定系統(tǒng)使?jié)B瀝液經(jīng)覆土層和垃圾層發(fā)生一系列生物、化學和物理作用而降解和截留,同時使?jié)B瀝液由于蒸發(fā)作用而減量。20世紀80年代,英國在填埋技術和施工完成后將回灌技術作為一項滲瀝液管理技術加以利用。20世紀80年代后期,生物反應填埋的實驗室研究轉入實際填埋場研究。垃圾滲瀝液成分復雜,而且隨場齡發(fā)生變化,目前還沒有較為完善的處理技術,因此在處理垃圾滲瀝液時要根據(jù)不同填埋場的具體情況提出有針對性的處理方案和工藝,并不斷加強水質管理,進行技術改造,開發(fā)高效、新穎的處理方法,并注意防止二次污染的發(fā)生。周紹安/文

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