滿足GB 16889—2008的垃圾焚燒發電廠滲瀝液處理工藝研究

李 軍，陳 竹，王占磊

（江蘇天楹賽特環保能源集團有限公司，江蘇 南通 226600）

滿足GB 16889—2008的垃圾焚燒發電廠滲瀝液處理工藝研究

李 軍，陳 竹，王占磊

（江蘇天楹賽特環保能源集團有限公司，江蘇 南通 226600）

闡述了滲瀝液的特點及其處理方法，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例，說明該工藝可確保在沖擊負荷下出水水質達到GB 16889—2008排放標準。同時通過滲瀝液處理產沼氣量的計算產氣量為263 m3/h，將這些沼氣回噴至垃圾焚燒爐中發電，每年可增加經濟收入113萬元。

生活垃圾；滲瀝液；處置工藝；沼氣

1 滲瀝液的特點

生活垃圾滲瀝液是一種成分復雜的高濃度有機廢水，其特性如下［1-2］：①有機污染物種類多。垃圾滲瀝液中含有大量的有機物，滲瀝液中含較多的有機烴類及其衍生物、羧酸類、醇酚類、酮醛類和酚胺類等，其中有些物質己經列入我國環境優先控制污染物黑名單。②有機污染物濃度高。垃圾滲瀝液中的COD和BOD濃度高達幾萬mg/L。由于滲瀝液中含有較多難降解有機物，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2 000 mg/L以上。⑤營養元素比例失調。一般垃圾滲瀝液中BOD/TP大于300，與微生物生長所需磷元素相差較大，在滲瀝液生化處理過程中，需要加以補給。

因此，垃圾滲瀝液處理過程運行不穩定，處理效率低，運行成本較高，并在處理過程中產生可能二次污染物。

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）相結合的工藝及A/（厭氧/好氧） 工藝。如廣州興豐生活垃圾填埋場滲瀝液處理系統采用UASB+SBR處理工藝。但隨著填埋時間的延長，垃圾滲瀝液的濃度越來越高成分越來越復雜，滲瀝液可生化性變差，單獨生化處理無法去除滲瀝液中難生物降解的有機污染物。

2.2 生化處理+物化處理

常用的物化處理方法有化學氧化、吸附、混凝、膜分離，可有效去除色度、有機物和懸浮固體；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生物處理效果。上海老港四期工程滲瀝液采用SBR和MBR并聯處理工藝，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題，但難降解有機物的處理效果并不十分明顯，滲瀝液處理后出水不能達標排放。

2.3 生化處理/物化處理+膜分離

滲瀝液在進行MBR處理之前需要厭氧消化過程，降解其中的有機質，同時具有脫氮功能，且厭氧處理成本相對較低，可以有效減輕MBR工藝中膜的負荷。北京市安定垃圾填埋場以中溫厭氧處理系統+膜生物反應器（MBR）+膜深度處理為主要技術，滲瀝液經過厭氧、MBR系統，然后進入納濾，出水部分進入反滲透，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到GB 16889—2008標準。

3 工程應用實例

國內某生活垃圾焚燒發電項目設置3條焚燒線，每條焚燒線處理規模為400 t/d。垃圾滲瀝液主要來自主廠房的垃圾坑、垃圾卸料大廳地面沖洗等污水。滲瀝液處理規模按進場垃圾量的25%考慮［1］，即300 m3/d，同時考慮額外的30%沖擊負荷，即總計390 m3/d，以確保在沖擊負荷條件下出水水質達標。為實現焚燒廠處置垃圾的零污染輸出，綜合考慮廠區所處地理位置、地質條件、水資源情況以及處理設施占地情況，參考設計進水水質為：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滲瀝液處理站進行垃圾滲瀝液的單獨處理，設計出水水質能夠穩定達到GB 16889—2008規定，輸送至城市污水管網進行納管排放。

考慮到單純生化處理、生化處理+物化處理均無法達到上述排放標準，而生化處理/物化處理+膜分離技術可以達到標準排放要求，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。按照新的標準要求，垃圾滲瀝液處理項目投資為7～10萬元/t；處理費用為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與GB 16889-2008的比較。

按照標準要求，垃圾滲瀝液處理項目噸投資為7～10萬元。據測算，運行費用估算見表2，噸處理費用為20～30元。

表1 某生活垃圾焚燒廠主要出水指標與國標的比較

表2 某生活垃圾焚燒廠運行費用估算結果

4 滲瀝液處理產沼氣量計算及處理方式

表3列出了該廠滲瀝液處理產沼氣量計算結果。

表3 某生活垃圾焚燒廠滲瀝液處理產沼氣量

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

假定沼氣進高壓儲罐前后為等溫過程，根據氣體狀態方程P1V1=P2V2，則沼氣儲罐可以儲存沼氣為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（體積分數） 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熱量的比較。可以看出，每升沼氣中所含的能量大約相當于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產生的沼氣量為6 31 m3/d（263 m3/h），沼氣送入除濕裝置，除去沼氣中的水分，之后進入過濾裝置，（過濾出沼氣中的顆粒雜質。根據前述計算，清潔沼氣通過壓縮機送入沼氣儲罐，沼氣儲罐的容積為231 m3，壓力約0．6 MPa，可儲存約5 h的沼氣量。

每臺爐單獨配置2臺獨立的沼氣燃燒器，將滲瀝液厭氧處理過程中產生的沼氣經沼氣燃燒器送入焚燒爐進行燃燒，其能量作為額外的能量進入整個系統，增加鍋爐的蒸發量，增加汽輪機組的發電量，以實現對資源的回收利用。根據計算，沼氣上網發電量每小時約為255 kWh，年上網發電量為226萬kWh。考慮上網電價為0．5元，每年可以增加收入113萬元，25 a特許經營期共計2 825萬元。

6 結束語

滲瀝液處理系統采用厭氧+好氧MBR處理工藝，確保滿足GB 16889—2008的要求。同時對厭氧過程產生的沼氣量進行計算并回噴至垃圾焚燒爐中，實現對資源的回收利用，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［M］．北京：化學工業出版社2000．

［2］白良成．生活垃圾焚燒處理工程技術［M］．北京：中國建筑工業出版社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目設備的設計E-mail：lljjjjj@126．com。

（責任編輯：鄭雯