我國生活垃圾焚燒廠滲濾液處理探析

王婕　李劍峰

（1上海市浦東新區(qū)廢棄物管理中心上海2001352上海勘測設(shè)計研究院有限公司上海200434）

我國生活垃圾焚燒廠滲濾液處理探析

王婕1李劍峰2

（1上海市浦東新區(qū)廢棄物管理中心上海2001352上海勘測設(shè)計研究院有限公司上海200434）

生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正逐步成為垃圾處理的主流技術(shù)，垃圾滲濾液的二次污染問題亟需解決。本文分析了焚燒廠滲濾液的特點、排放標(biāo)準(zhǔn)及處理方式，指出了滲濾液處理的問題，提出相應(yīng)對策，以期為我國焚燒廠滲濾液管理與控制提供支持。

垃圾焚燒；滲濾液；排放標(biāo)準(zhǔn)；處理方式

據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2014年底，全國城市生活垃圾量達到1.79×108t/d，垃圾圍城現(xiàn)象嚴(yán)重。城市生活垃圾主要有填埋、堆肥和焚燒等處理方式。填埋是目前最常用的垃圾處理方式，但是隨著填埋場地的日益匱乏，占地面積小，減量化、資源化和無害化程度高的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正逐步成為垃圾處理的主流。根據(jù)《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，明確要求焚燒項目總規(guī)模為30.72×104t/d。雖然到2015年底，全國焚燒總能力為23.3×104t/d，但目前在建的工程規(guī)模還有10×104t/d左右。而垃圾焚燒廠產(chǎn)生的滲濾液中含有大量高濃度有機污染物和重金屬等有毒有害物質(zhì)，如處理不當(dāng)將嚴(yán)重污染地表水、地下水和土壤。因此，垃圾滲濾液污染問題亟需解決。

1　垃圾焚燒廠滲濾液的特點

垃圾滲濾液屬高濃度有機廢水，具有BOD5和COD濃度高、有毒有害污染物種類多、微生物比例失調(diào)、水質(zhì)水量變化大等特點[1]。焚燒廠滲濾液堆放時間短，其特點不同于填埋場滲濾液，但類似于初期滲濾液。我國生活垃圾含水率較高，一般垃圾焚燒廠內(nèi)生活垃圾的儲存時間為3～7天，通過有機質(zhì)的生物發(fā)酵促進滲濾液滲出，降低入爐垃圾含水率，提高入爐垃圾熱值。我國垃圾焚燒廠產(chǎn)生的滲濾液量大大高于發(fā)達國家。

2　垃圾焚燒廠滲濾液控制標(biāo)準(zhǔn)及處理方式

2.1就地處理達標(biāo)后直接排放或回用

隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，焚燒廠滲濾液對周邊環(huán)境的危害逐步引起重視。《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2014）[2]嚴(yán)格規(guī)定了焚燒廠滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)，強化了控制要求。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定焚燒廠滲濾液就地處理執(zhí)行填埋場滲濾液同樣的標(biāo)準(zhǔn)（GB1889-2004）。為實現(xiàn)污水零排放的目標(biāo)，一些垃圾焚燒廠依照《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）中冷卻水水質(zhì)要求，將滲濾液處理的出水回用。更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求滲濾液處理必須采用深度處理工藝[3]，如北京天地人的碟管式反滲透和碟管式納濾技術(shù)已經(jīng)在各地建有70多個項目。該技術(shù)雖然投資大，成本高，但隨著垃圾焚燒項目的逐步普遍，其有利于垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展，符合國家利益、環(huán)保政策。

2.2預(yù)處理達標(biāo)后運至污水處理廠處理

GB18485-2014對排入二級污水處理廠的滲濾液出水也做出了規(guī)定，在重金屬濃度達到GB18485-2014中表2規(guī)定的濃度限制、污水量不超過污水處理廠處理量0.5%、均勻注入且不影響污水處理效果的前提下，可通過污水管網(wǎng)或密閉輸送至污水處理廠。該方式可利用污水處理廠的容量資源，適用于距離污水廠較近且滲濾液量較小的垃圾焚燒廠。但需在廠內(nèi)采用較低成本的處理方式（如混凝沉淀）對滲濾液進行預(yù)處理，使重金屬達標(biāo)。

2.3直接運往垃圾填埋場滲濾液處理站處理

距離垃圾填埋場較近的焚燒廠，可將滲濾液通過管網(wǎng)或密閉輸送至垃圾填埋場滲濾液處理站，與填埋場滲濾液一同處理。但隨著垃圾焚燒方式的日益普及，垃圾填埋場的填埋物將由原來含水率高、有機物濃度高的生活垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定化處理后的焚燒殘渣、飛灰及性質(zhì)穩(wěn)定的工業(yè)垃圾。填埋場滲濾液水量、成分、濃度將發(fā)生很大變化，填埋場滲濾液處理工藝也將不適用于焚燒廠滲濾液。

2.4濃縮后回噴到焚燒爐中焚燒

霧化回噴是國外垃圾焚燒廠處理滲濾液普遍方式，但由于我國垃圾滲濾液水量大，垃圾熱值低等實際情況，直接回噴并不適用。因此需要對滲濾液進行預(yù)處理，例如將滲濾液進行濃縮處理，使其水量更少、濃度更高、含水率更低，在工況良好時，將滲濾液回噴至焚燒爐，可減小對鍋爐的影響，同時徹底解決滲濾液處理后濃縮液的問題。目前，國內(nèi)深能源環(huán)保公司在深圳鹽田和南山垃圾廠相繼應(yīng)用了此方式。這種以廢治廢的方式適合垃圾焚燒爐和余熱鍋爐能力有富裕的垃圾電廠。

3　垃圾焚燒滲濾液處理存在問題

3.1垃圾焚燒滲濾液處理的環(huán)境管理體系有待進一步完善

GB18485-2014對焚燒廠滲濾液末端治理提出了更高的控制要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行填埋場滲濾液標(biāo)準(zhǔn)（GB1889-2004），基本等同于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）二級標(biāo)準(zhǔn)，比《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，部分指標(biāo)嚴(yán)于國外填埋場滲濾液標(biāo)準(zhǔn)[4]（詳見表1）。更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)對于有效控制焚燒廠滲濾液對環(huán)境的二次污染起到十分重要的作用。《生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范》（CJJ90-2009）對垃圾焚燒滲濾液處理只簡單提出要求，沒有做出具體技術(shù)指導(dǎo)。借鑒《生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ564-2010）中所推薦的垃圾滲濾液處理技術(shù)成本過高，一般均超過了地方的經(jīng)濟承受能力，在實際應(yīng)用中不能被廣泛實施應(yīng)用，存在指導(dǎo)性、可操作性及適用性不強的問題。

表1　各排放標(biāo)準(zhǔn)主要污染物濃度比較單位：mg/L

3.2垃圾焚燒滲濾液產(chǎn)生量大，成分復(fù)雜，重金屬含量高

傳統(tǒng)的生活習(xí)慣造成我國垃圾含水率高。2000年6月，國家確定了一批垃圾分類試點城市，其中大部分城市都開展干濕分類，將含水率較高的濕垃圾從生活垃圾中分離出來，經(jīng)過多年的嘗試，并沒有達到預(yù)期效果。如某區(qū)2014年生活垃圾理化特性分析中，生活垃圾平均含水率為63%，其中，開展垃圾干濕分類的小區(qū)中，干垃圾含水率57%，濕垃圾69%，干濕垃圾分類效果不佳。重金屬含量較高的電池、燈管、電子垃圾等混入生活垃圾的現(xiàn)象也比較嚴(yán)重。造成我國垃圾滲濾液產(chǎn)生量大，成分復(fù)雜，重金屬含量高，成為滲濾液達標(biāo)排放的制約因素。

3.3缺乏經(jīng)濟高效有針對性的垃圾焚燒滲濾液處理技術(shù)

垃圾滲濾液屬于難降解有機廢水，氨氮含量高，有毒有害物質(zhì)種類多，滲濾液處理技術(shù)要求高，處理難度大。按照新標(biāo)準(zhǔn)要求，我國大部分垃圾焚燒廠滲濾液處理工程都面臨升級改造問題，但目前缺少經(jīng)濟可行的技術(shù)以保證垃圾滲濾液的達標(biāo)排放。

生化技術(shù)與膜技術(shù)相結(jié)合可實現(xiàn)垃圾滲濾液達標(biāo)排放，但工程投資大、運行成本高，實際應(yīng)用難。如反滲透技術(shù)處理垃圾滲濾液投資成本一般在8～10萬元/噸，運行成本在30～50元/噸[4]，一般焚燒廠難以承受。尋求經(jīng)濟高效的處理技術(shù)是保證滲濾液達標(biāo)排放的關(guān)鍵。

4　垃圾焚燒滲濾液處理存在問題的對策分析

4.1完善垃圾焚燒滲濾液處理的環(huán)境管理體系

結(jié)合我國國情、地區(qū)差異及現(xiàn)有技術(shù)水平，制定并完善垃圾滲濾液污染控制標(biāo)準(zhǔn)，進一步完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及工程技術(shù)規(guī)范文件，強化文件的指導(dǎo)性、可操作性，為垃圾滲濾液無害化處理提供強有力的技術(shù)支持。

4.2落實垃圾分類政策，從源頭控制垃圾滲濾液

從垃圾分類入手，在源頭上將垃圾分類投放，將含水率較高的廚余垃圾從生活垃圾中分離出來，將紙類、塑料、金屬等可回收物回收利用，將電池、燈管、電子垃圾等有害物單獨分類資源利用，從源頭控制垃圾滲濾液的質(zhì)和量。

4.3開發(fā)經(jīng)濟、高效、實用的焚燒廠滲濾液處理技術(shù)

單一的處理方法已經(jīng)不能滿足要求焚燒廠滲濾液處理要求，應(yīng)通過各種方法的優(yōu)化組合。“預(yù)處理+生化處理+膜處理技術(shù)”是目前滲濾液處理比較成熟的方法，但膜處理產(chǎn)生的濃液仍是一個處理難題[8]。濃縮回噴法是一個“零排放”的垃圾滲濾液處理方法，也值得采用[9]。代晉國等[4]提出以羥基自由基為基礎(chǔ)的高級氧化技術(shù)是垃圾滲濾液處理的一個研究方向，高級氧化處理與生化處理技術(shù)的高效集成也是垃圾滲濾液處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。

5　結(jié)語

垃圾焚燒廠滲濾液已經(jīng)成為一個亟待解決的問題。《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2014）強化了垃圾焚燒滲濾液控制要求，垃圾焚燒廠滲濾液達標(biāo)排放需要更強的技術(shù)支撐，更高的投資運行費用。上文各處理方式各有優(yōu)缺點，應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)貙嶋H、環(huán)保及經(jīng)濟性，選擇最適合的處理方式。落實垃圾分類政策，從源頭控制滲濾液的質(zhì)和量，是減少滲濾液污染的一種手段。嚴(yán)格控制滲濾液達標(biāo)排放更需要開發(fā)高效、經(jīng)濟的滲濾液處理技術(shù)。更具操作性和指導(dǎo)性的工程技術(shù)規(guī)范的出臺將為垃圾焚燒滲濾液處理的發(fā)展指明方向。

[1]楊飛黃.膜組合技術(shù)處理城市垃圾焚燒廠滲濾液運行特性的研究.成都:西南交通大學(xué),2007.

[2]GB18485-2014生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn).

[3]葉杰旭,等.生活垃圾焚燒廠瀝濾液處理技術(shù)研究進展.環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2012,(35)61.134-139.

[4]代晉國.新標(biāo)準(zhǔn)下我國垃圾滲濾液處理技術(shù)的發(fā)展方向，環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報，2011,(1)3.

[5]GB16889-2008生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn).

[6]GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn).

[7]GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn).

[8]王磊剛.垃圾焚燒廠滲濾液處理工程中常見問題探討.能源環(huán)境保護,2013(27)6:39-45.

[9]高文彬.垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的處理.城市建設(shè)理論研究, 2014(4)18.