垃圾填埋場滲濾液處理措施研究

譚 勇

（中煤科工集團 重慶設計研究院有限公司，中國 重慶 400016）

0 引言

目前，我國城市生活垃圾主要處置方法是衛生填埋和焚燒，衛生填埋方式在我市使用更加廣泛，在填埋階段以及填埋場封場后期會產生大量垃圾滲濾液，滲濾液易于滲透進入未經防滲處理的巖土層和表土層，它是一種黑臭的高濃度有機廢水，含有大量的懸浮物（SS）、化學需要量（COD）、生化需氧量（BOD5）、氨氮、大腸桿菌及鉻、鎘、汞、鉛重金屬等多種污染物，如不作處理，在幾十年甚至上百年對附近公眾健康和周圍環境仍然產生危害。

1 滲濾液的變化過程及危害

1.1 垃圾滲濾液的產生

垃圾滲濾液主要來自以下三個方面：（1）大氣降雨進入填埋場的雨水；（2）垃圾自身含水；（3）微生物對生活垃圾的厭氧分解而產生的水。

1.2 滲濾液的變化過程

同一個填埋場隨著時間的變化濾液有很大不同，可以用五個階段來概括：

（1）調整期。尚有氧氣存在的條件下，由于厭氧和兼氧微生物生長緩慢，滲濾液相對較少，主要源于雨水的沖刷。

（2）過渡期。本階段水分達到飽和容量，滲濾液中的微生物逐漸在選擇壓下富集出厭氧和兼氧微生物，在缺氧厭氧條件下電子受體自O2轉變為NO3-及SO42-，此階段尚無甲烷產生。

（3）酸形成期。水解酸化作用下，滲濾液中的有機質迅速轉化分解為脂肪酸，含N、P 的有機質經氨化和磷酸鹽化轉化為氨氮和磷酸鹽，同時一些金屬（Fe、Mn）會和有機質發生絡合作用使濾液變成深褐色，此期間產生的濾液COD 極高，BOD5/COD 為0.4-0.6，可生化性好，濾液深顏色屬于早期濾液。

（4）甲烷形成期。在第三階段產生的沒有流出填埋場的有機酸在甲烷菌等微生物作用下轉化為CO2和CH4甚至一些H2。該階段由于重碳酸鹽緩沖系統維持在6-8，BOD5/COD 為0.1-0.01，其可生化性降低，濾液進入晚期。

（5）成熟期。可生化性極差，細菌的生物穩定作用趨于停止，不再產生氣體，不可生物降解的腐殖質與重金屬離子發生絡合形成深色的混合液體，該階段濾液中氧氣和氯化物增加。

1.3 滲濾液的危害

垃圾滲濾液作為一種高濃度、多組分、多變化的污水，其性質主要取決于垃圾成分、垃圾的粒徑、現場氣候和填埋時間等因素。一個滲濾液沒有得到有效處理的垃圾處理廠，就是一個更大的再生污染源，其污染可長達數十年甚至上百年。

（1）水質復雜，含有致癌物1 種，促癌物、輔致癌物4 種，致突變物1 種，被列入我國環境優先污染物“黑名單”的有6 種。

（2）含有多種有機物，成分復雜，難降解，難處理。

（3）含有多種重金屬，特別是其中的有毒金屬。隔離措施不當則會滲入到地下，影響地下水，對周圍的居民和植物生存有很大的影響。

（4）味道十分難聞，會產生沼氣，影響大氣環境。

2 滲濾液處理方法及工藝

2.1 滲濾液處理方法

垃圾填埋場滲濾液的處理技術既有與常規廢水處理技術的共性，也有其極為顯著的特殊性。滲濾液的處理一般有如下幾種形式：

（1）直接排入或運輸至城市污水處理廠進行合并處理。

（2）滲濾液循環回噴填埋場。

（3）經必要的預處理后匯入城市污水處理廠合并處理。

（4）在填埋場建設污水處理站（廠）進行現場處理。

這些處理方案需在充分的技術經濟比較和處理可行性研究的基礎上合理而慎重地選用。

2.2 滲濾液處理工藝

目前國內外滲濾液的處理工藝有生物處理、物化處理、土地處理等多種。一般情況下必須將兩種以上處理技術合理組合，才能使處理后滲濾液達標排放。表1 是國內常用垃圾滲濾液處理工藝的比較。

表1 部分垃圾滲濾液（污水）處理工藝比較

由表1 可看出，單獨采用厭氧或好氧工藝均不能把垃圾滲濾液處理達標，而國內多家填埋場的實際經驗證明，即使采用厭氧—好氧結合的工藝也很難使滲濾液處理出水達到GB16889-2008 《生活垃圾填埋場污染控制標準》。因而，在經濟條件允許的情況下，垃圾滲濾液的處理應首先選擇膜法工藝。膜法工藝雖然一次性建設投資高于生物法，但運行費用若以處理單位質量COD 計，則與城市污水處理廠基本持平，經濟上是合理的，而且出水水質穩定可靠，受水質波動影響較少，管理方便。除了表1 中列出的工藝外，還有如上提及的土地處理（主要指人工濕地處理系統）、循環回灌等其他處理工藝。土地處理由于存在惡臭、潛在的重金屬二次污染等問題，應用較少。其次，一些單位開發的微波、磁化、高級氧化等技術尚處于實驗研究階段。

2.3 建議

根據上述對垃圾滲濾液水質和處理方案、工藝的介紹、分析，提出如下建議：

（1）由于垃圾滲濾液的特殊性質，無論采用哪種處理方案都存在一定的問題。在目前采用較多的現場處理的各工藝中也存在各種問題，所以除對處理方案進行研究外，還應當考慮如何減少滲濾液的產生量，宜發展可減少滲濾液產生量的填埋技術。

（2）從各工藝的比較可以看出，膜法處理可取得比較好的效果，在經濟條件允許的情況下應首先考慮使用。

（3）在條件允許的情況下，可將填埋場早期生化性比較好的滲濾液運輸至附近城市污水處理廠進行合并處理，后期可生化性差的滲濾液采用膜法處理以降低總處理費用。

3 結語

垃圾滲濾液的處理是垃圾填埋場防治二次污染的關鍵問題。當前正在運行的垃圾填埋場以及服務期滿封場的垃圾填埋場滲濾液的處理，應根據具體情況，確定設立防治措置，確保處理后水質達標的基礎上優先選用投資運行費用較低的處理技術，以達到環境效益和經濟效益的統一。

［1］宋建華.垃圾滲漣液及其處理技術[J].農業與技術，2007，27(4)：134-137.

［2］趙新澤，孫學成，陳燕.垃圾填埋場滲濾液的處理研究[J].三峽大學學報：自然科學版，2002，24(1)：85-86.

［3］吳志超，邵立明，顧國維.生活垃圾填埋場滲濾液的新型處理技術[J].環境衛生工程，2000，8(2)：62-64.