淺論生活垃圾焚燒電廠滲濾液的零排放

丁路躍，胡斯翰

(1 浙江省環境保護科學設計研究院，浙江　杭州　310007；2 浙江省環境監測中心，浙江　杭州　310015)

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淺論生活垃圾焚燒電廠滲濾液的零排放

丁路躍1，胡斯翰2

(1 浙江省環境保護科學設計研究院，浙江杭州310007；2 浙江省環境監測中心，浙江杭州310015)

概述了生活垃圾滲濾液的危害性、特性及當前熱門處理技術，并以浙江某生活垃圾焚燒發電工程為例，分析生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放的必要性和可行性，以及當前存在的一些問題，為同類企業滲濾液的處理提供借鑒。當前國家在大力倡導和實施節能減排政策，生活垃圾焚燒發電是一個很好的舉措；實施其滲濾液零排放，節能減排潛力巨大，對于我國環境保護和生態文明建設具有重要的現實意義。

生活垃圾焚燒電廠；滲濾液；零排放；必要性；可行性

隨著我國經濟、城鎮化進程的快速發展，土地資源越來越緊缺，使得生活垃圾傳統的衛生填埋處置方法逐漸顯現出其弊端。而作為生活垃圾常用的處置方法之一的堆肥技術，雖可避免滲濾液的產生，但受到我國生活垃圾未能實施有效分揀的限制。生活垃圾焚燒發電既可有效地處理生活垃圾，又能利用焚燒熱能，較好地達到了固廢“減量化、資源化、無害化”的目的，最為符合我國國情，屬于我國鼓勵發展的產業，成為近年來解決生活垃圾出路的一個新方向。但與衛生填埋處置方法一樣，生活垃圾焚燒發電也面臨著滲濾液的處理難題。垃圾滲濾液已被公認為高風險高污染的廢水，對地下水和地表水具有極大的危害性，其如何被合理地處理已成為當前環境領域研究的難點和熱點[1]。

本文概述了生活垃圾滲濾液的危害性、特性和當前熱門處理技術，并以浙江某生活垃圾焚燒發電工程為例，分析生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放的必要性和可行性，以及當前存在的一些問題，為同類企業滲濾液的處理提供借鑒。

1　滲濾液零排放的必要性

1.1滲濾液的危害

眾所周知，生活垃圾滲濾液水質復雜，危害性大，主要表現在其含有高濃度的氨氮[2]、亞硝酸鹽[3-4]和重金屬[5]等。另外垃圾滲濾液有機物成分復雜也是其具有高風險的直接原因，劉軍等[6]采用GC-MS技術分析檢測出垃圾滲濾液中含有機物63種，其中致癌物1種，促癌物、輔致癌物4種，致突變物1種，還有多種有機物被列入我國環境優先污染物“黑名單”[7]。

可見如不對生活垃圾滲濾液加以有效的收集處理，將會對地下水、地表水及土壤等造成嚴重污染。然而生活垃圾滲濾液作為一種難處理、高危害的污染物，即使被處理達標后排放，其毒性仍然很大，對環境也仍然存在著很大的風險。李鴻江等[8]研究表明，垃圾滲濾液經三級礦化垃圾反應床處理后，其出水中的COD、BOD5、氨氮和大腸菌數雖然較低，但仍會對植物的生長產生擬制作用，且隨著時間的延長，抑制作用更顯著。王躍華等[9]分別采用稀釋后CODMn為28 mg/L和1.5～14 mg/L的垃圾滲濾液喂養鯽魚，前者在24 h全部死亡；后者結果顯示隨著滲濾濃度的增高，鯽魚外周血細胞的微核率增大，即隨著接觸時間增長，會有導致生物體內細胞分裂受阻和造成細胞內遺傳物質損傷的潛在危害。李廣科等[10]也有研究報道，低濃度垃圾滲濾液(COD為10～100 mg/L)誘發的小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核率和微核細胞率均有極顯著的升高。這也意味著，長期低垃圾濃度滲濾液的人群暴露，有引起體內細胞遺傳物質損傷的危險。

由此可見，為了切實加強環境保護，保障人群健康，實施生活垃圾滲濾液零排放是十分必要的。

1.2生活垃圾處置的選址問題

生活垃圾處置常用的方法包括衛生填埋、焚燒和堆肥三種，無任那種方法，其處置場地都選址于城郊或人口相對稀疏的地區。這些地方往往基礎設施薄弱，一般無納污管網的排污去向，不具備滲濾液納管排入污水處理廠集中處理的條件；即使對滲濾液進行處理達標后排入環境，也存在二次污染的問題，因此生活垃圾焚燒電廠須自行處理滲濾液，并實現其零排放。

2　滲濾液零排放的可行性

2.1生活垃圾焚燒電廠滲濾液的特性及處理技術

生活垃圾焚燒電廠均會設有封閉式的垃圾儲存系統，垃圾儲存時間較短，一般不會超過一周，其滲濾液主要來自垃圾本身，且未經過發酵、水解、酸化等穩定化過程，因此相比生活垃圾衛生填埋的滲濾液有較大差異。生活垃圾焚燒電廠滲濾液的特性主要表現在水質有機物濃度高，種類復雜，且變化范圍大，平均COD濃度多在3000～8000 mg/L之間；BOD/COD能達到0.5以上，可生化性較好；氨氮及鉛、鐵等重金屬濃度高，氨氮濃度多在1500 mg/L左右。

生活垃圾滲濾液常用的處理方法包括物化法和生化法，對于具備納管集中處理條件的采用物化法和生化法就能滿足要求；而對于不具備納管條件，需處理達到一級標準或回用的，采用常規的物化法和生化法則很難滿足要求，當前普遍采取的措施是組合處理工藝。生活垃圾焚燒電廠滲濾液的上述特性決定了其處理工藝應具備耐COD負荷沖擊，能有效地去除氨氮和重金屬，出水穩定達標且實用可靠等特點，因此目前熱門的生活垃圾焚燒電廠滲濾液處理技術為“UASB厭氧+MBR好氧+NF納濾膜”的組合工藝，UASB厭氧前段處理，再繼續MBR好氧生化，最后輔于NF納濾膜深度處理。其效果理想，經濟可行，運用廣泛，有關的研究和成功運用的文獻報道也很多[11-14]。

2.2回用標準

目前我國還沒有系統的回用水水質標準，因此在再生水回用時一般參考城市污水再生利用系列水質標準，其中工業用水主要指標見表1[15]。

表1　工業用水水質標準

注：表1～表3中 pH值的單位為無量綱，其它為mg/L；表3中總汞和總鉛的單位為μg/L，“<”表示未檢出。

2.3實例分析

浙江某生活垃圾焚燒發電工程，垃圾焚燒處置能力為700噸/天，滲濾液經處理后回用于廠區生產，實現滲濾液零排放，已通過建設項目竣工環境保護驗收。下面以該工程為例分析生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放的經濟技術可行性。

2.3.1滲濾液處理工藝

圖1　滲濾液處理工藝流程

項目pH值SSCODBOD5氨氮進水水質6～9400060000300001500出水水質6～9301003025

該生活垃圾焚燒電廠滲濾液采用“UASB厭氧+MBR膜生化+NF納濾膜”處理工藝(見圖1)，設計處理能力為160噸/天，進出水水質設計指標見表2。

2.3.2滲濾液處理系統進出水水質

該生活垃圾焚燒電廠滲濾液實際產生量約150噸/天，經上述工藝處理后全部回用于焚燒爐出渣冷卻和煙氣處理等。根據該工程環境保護設施竣工驗收監測報告，其滲濾液處理系統進出水水質中主要指標監測結果見表3。

根據表3，該生活垃圾焚燒電廠滲濾液處理系統進水水質中主要指標濃度為SS 990～3030 mg/L、COD 69300～74200 mg/L、BOD537100～46600 mg/L和氨氮1250～1400 mg/L，出水水質中主要指標濃度為SS未檢出(<4 mg/L)、COD 31～37 mg/L、BOD5未檢出(<2 mg/L)和氨氮0.16～0.19 mg/L，進水水質波動較大，出水水質穩定；對各主要指標的去除效率較高，均在99%以上。比較表3和表1、表2可以看出，該滲濾液處理系統出水水質符合設計指標要求，滿足工業用水水質標準要求。

表3　滲濾液處理系統進出水水質連續2天監測結果

2.3.3滲濾液零排放技術分析

生活垃圾焚燒電廠中可以回用滲濾液再生水的工序主要包括循環冷卻水補給、焚燒爐出渣冷卻、配置石灰乳液煙氣脫硫和廠區綠化等。其中焚燒爐出渣冷卻、煙氣處理等對回用水水質要求相對較低，但回用量有限；廠區綠化能回用一定的量，但受季節影響又較大。由于地區差異和垃圾收集、儲存過程的不同，使得各生活垃圾焚燒電廠滲濾液的產生量存在差異，因此焚燒爐出渣冷卻、煙氣處理和廠區綠化等不足于確保滲濾液再生水全部回用。生活垃圾焚燒電廠循環冷卻水補給量約為冷卻水循環量的10%，其消耗量很大，可完全接納滲濾液的產生量。循環冷卻水補給滲濾液再生水關鍵是對循環冷卻水系統需定期進行除垢清理，濃水進入滲濾液處理系統進行再處理。

以上述生活垃圾焚燒電廠為例，循環冷卻水補給量約750噸/天，焚燒爐出渣冷卻用水約100噸/天，煙氣處理用水約80噸/天，而垃圾滲濾液產生量約150噸/天，經處理后優先回用于對水質要求不高的焚燒爐出渣冷卻和煙氣處理，多余的補給于循環冷卻水系統，可確保該生活垃圾焚燒電廠的滲濾液零排放。

2.3.4滲濾液零排放經濟分析

在滲濾液處理系統運行正常的情況下，該生活垃圾焚燒電廠每年可以提供約5.5萬噸合格的回用水，即節約了這么多的自來水。當地生產經營單位自來水水價為5.40元/噸，其經濟效益十分可觀。而且每年可減少COD排放量約5.5噸(以設計出水指標COD 100 mg/L計)，消除因廢水排放而造成的水環境污染，有效地保護環境。

由此可見，實施生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放在技術上是成熟可行的，亦能帶來較好的經濟、社會效益。

3　發展生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放存在的問題

生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放雖然是必要的和可行的，但目前在我國仍難于迅速推廣應用，其原因是多方面的。

(1)目前我國生活垃圾處置仍以衛生填埋為主，焚燒處置比例不高。由于選址和建設成本等問題，我國各地生活垃圾焚燒電廠的建設都還存在一定的爭議，因此當前應強化規劃，重視監管，提高煙氣中二噁英的排放標準，消除疑慮，拓寬生活垃圾焚燒的出路。

(2)缺乏法律、政策支持。我國生活垃圾焚燒發電起步較晚，目前僅靠市場經濟規律來推行生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放的難度還較大，需要靠政府法律和政策的支持。所以政府相關部門應出臺相應的鼓勵性政策、法律法規，給予合理的補償，大力提倡和推動生活垃圾焚燒電廠滲濾液零排放的發展。

(3)缺少統一的回用水質標準。目前我國還沒有統一的回用水水質標準，多數參考行業相關標準或企業自定標準，因此較難評價出水是否達到回用水質要求，帶來一定的管理難度。

4　結　語

我國人口眾多，經濟高速發展，生活垃圾每天產生量約600萬噸，也伴隨產生約150萬噸/天的滲濾液，且每年以5%～6%的速度增長，若不加以合理處置處理，則存在著巨大的環境風險，對環境保護是一個嚴峻的挑戰。當前國家在大力倡導和實施節能減排政策，生活垃圾焚燒發電是一個很好的舉措。實施其滲濾液零排放，節能減排的潛力巨大，對于我國環境保護和生態文明建設具有重要的現實意義。

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[15] GB/T 19923-2005 城市污水再生利用-工業用水水質[S].

Zero Discharge of Leachate from Domestic WasteIncineration Power Plant

DING Lu-yue1,HU Si-han2

(1 Environmental Science Research &Design Institute of Zhejiang Province,Zhejiang Hangzhou 310007; 2 Zhejiang Province Environmental Monitoring Center,Zhejiang Hangzhou 310015,China)

Through the overview of leachate harmfulness and the operation status of a domestic waste incineration power generation project in Zhejiang province,the necessity and feasibility of leachate zero discharge in domestic waste incineration power plant was analyzed,and some problems were presented,to provide reference for enterprises of the same kind of leachate treatment.The zero discharge of leachate in domestic waste incineration power plant has great potential for energy saving and emission reduction,which has important significance for the environmental protection and ecological civilization construction in China.

domestic waste incineration power plant;leachate;zero discharge;necessity;feasibility

丁路躍(1982-)，女，工程師，主要從事環境保護工作。

胡斯翰，男，工程師，主要從事環境保護工作。

X5

A

1001-9677(2016)04-0109-04