垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的處理和回收利用

陳玉其

摘要：指出了隨著社會經濟的快速發展，各種環境污染不斷加重。特別是城市化進程的不斷加速，導致城市人口迅速擴增，城市生活垃圾成倍增長，為減少生活垃圾對環境帶來的污染，通常利用堆肥、焚燒、綜合利用和填埋等方式對其進行處理，但在各種處理過程中都會不可避免地產生垃圾滲濾液。因此，研究和探討垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的處理和回收對策具有非常重要的現實意義。為此，分析了垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的特點，提出了幾點處理及回收的有效措施，以期能為我國垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的處理和回收利用提供一些參考和借鑒。

關鍵詞：垃圾焚燒發電廠；垃圾滲濾液；處理；回收利用

中圖分類號：X703

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）14-0047-02

1 引言

近年來，隨著城鎮化進程的加快，城市人口越來越多，而土地資源相對短缺，能夠用于生活垃圾填埋的場所越來越少，按照城市生活垃圾處理減量化、無害化和資源化的原則，利用垃圾焚燒發電成為了城市垃圾處理的一條重要出路。但在垃圾焚燒發電前期存儲過程中不可避免地產生垃圾滲濾液，因此探索垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的處理和回收利用方法具有非常重要的現實意義。

2 垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的特點

2.1 水質特點

生活垃圾進入焚燒爐前需在垃圾貯坑內需堆酵3～7 d，以使垃圾熟化并瀝除水分，提高垃圾熱值，此過程中會產生大量垃圾滲濾液。垃圾焚燒發電廠的垃圾貯坑一般建在室內，且垃圾滲濾液是由生活垃圾在短短數天內堆酵形成的，故滲濾液主要為垃圾本身的水分、垃圾中易降解成分短期發酵形成的水分、垃圾溶出的污染物及隨水流出的細小懸浮物。在我國，大部分生活垃圾熱值低、水分大，垃圾滲濾液中各種污染物含量多，危害程度大。具體地說，垃圾焚燒發電廠滲濾液水質呈現以下特性：①成分復雜，有機污染物濃度高，COD和BOD5濃度為20000～60000 mg/L。②氨氮含量高。垃圾焚燒電廠滲濾液中的含氮化合物含有大量有機氮，經過厭氧生物降解，有機氮可發生氨化作用而轉化為無機態的氨氮。③鹽分高。垃圾焚燒電廠滲濾液中鹽分濃度很高，其中氯離子濃度達到數千mg/L，高濃度的氯離子會對微生物活性產生抑制作用，再加上氯離子又是一種滲透力極強的腐蝕介質，需要對處理設施進行防腐處理；垃圾滲濾液中Fe、Ca的含量也很高，尤其是Ca2+的大量存在，會導致管道、處理設施嚴重結垢，并且還會在污泥中積累，影響污泥活性。④微生物營養元素比例失調，滲濾液中TP含量較低。⑤懸浮物含量很高，滲濾液呈黃褐色或者灰褐色，有強烈惡臭味。

2.2 水量特點

據有關數據顯示，在垃圾焚燒發電廠中，垃圾滲濾液可以占到進場垃圾量的10%～28%。滲濾液水量和進場垃圾前處理有著非常密切的關系。在進場前，壓縮處理比較徹底的垃圾含水率較低，壓縮處理一般的垃圾含水率就比較高。與此同時，受氣候、季節、溫度等因素的影響，垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液水量變化較為明顯。通常情況下，雨季是垃圾滲濾液產生的高峰期，而旱季的滲濾液產生量比較少。

3 垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的處理

通過對垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的處理可達到以下目標：一是使垃圾滲濾液的水質達到《污水綜合排放標準》的國標一級排放標準，避免滲濾液對環境造成污染；二是利用產生的甲烷氣體進行發電，實現資源的循環利用；三是對垃圾滲濾液進行深度處理之后，用于渣池、配置石灰乳。處理流程如下。

3.1 預處理

預處理一般采用物化處理技術去除滲濾液中部分有機污染物、氨氮和固體懸浮物濃度，以降低對生物的抑制作用。目前常用的預處理方法主要包括混凝和氨吹脫。

3.2 厭氧生物處理

厭氧生物處理系統主要使用中溫兩級上流式厭氧反應器。兩級上流式厭氧反應器的第一級主要用于液化和水解固態有機物，以稀釋和緩沖負荷沖擊，同時對難以降解的固態物質進行有效截留；第二級主要是保持厭氧條件，有效降解有機物，生成含甲烷濃度較高的消化氣。經厭氧生物系統生成的甲烷氣體可以進行燃燒處理。

3.3 好氧生物處理

好氧生物法不僅可以有效降解有機污染物，還可以通過硝化作用去除氨氮，主要有活性污泥法、生物膜法和新型的膜生物反應器（MBR）等。其中MBR通過膜的高效截留作用，可以使微生物完全被截留在生物反應器內，也使反應器水力停留時間（HRT）和污泥齡實現完全分離。因此，MBR污泥濃度高，抗沖擊負荷能力強，較長的污泥齡有利于增殖緩慢的硝化細菌的生長繁殖，為硝化提供良好的條件。目前，MBR已得到越來越多的應用，可以替代傳統的活性污泥法對城市生活垃圾焚燒廠滲濾液進行處理。

3.4 深度處理

深度處理系統由臭氧氧化系統和膜處理系統組成，其中，膜處理系統又由超濾和納濾組合而成，能夠徹底分離水中的污染物，滲濾液經過處理之后能達到《污水綜合排放標準》的國標一級標準。臭氧氧化系統由兩路組成，一路是應急系統，可對膜處理后的排水加以進一步處理，以確保滲濾液處理后的水質標準；另一路是處理納濾濃液，通過把納濾濃液高級氧化后再次返回系統進行處理，以最大限度地控制污染指標，盡可能地減少滲濾液污染物給環境帶來的危害。

3.5 污泥處理

污泥處理系統由污泥脫水機、污泥濃縮池和相應的加藥設施等組成，主要用于對滲濾液處理系統中生成的污泥實行減量化處理。污泥壓干將其含水量降低到70%以下后可以在垃圾焚燒電廠焚燒爐里焚燒處理。

4 垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液的回用

在我國，滲濾液經過處理后可以用于廠區保潔、沖洗垃圾運輸車及生產（如配置石灰乳、渣池）。由于垃圾滲濾液納濾濃水鹽分高且含有大量大分子有機物，生化性較差，直接重新進入系統可能會影響系統生化性能。故爐內回噴和生產處理（如配置石灰乳）成了垃圾滲濾液納濾濃水主要的處理途徑。其中，爐內回噴可降低爐內溫度，所以要限制回噴量。回用于渣池、配置石灰乳等工藝時，能處理的納濾濃液量較小。所以，在垃圾滲濾液處理生產過程中，要盡量提高納濾產水率，降低濃水產生量，保證系統的穩定運行。

城市垃圾一般通過垃圾運輸車從中轉站轉運至垃圾焚燒電廠，垃圾運輸車在垃圾焚燒電廠卸下垃圾出廠前通常需要進行清洗，以避免對城市道路造成污染。垃圾車清洗對水質要求不高，用滲濾液最終排放水清洗車輛是廢水回用的理想方法。

利用先進的處理工藝（如反滲透工藝），對滲濾液進行有效處理可使其達到冷卻循環水補水的要求。垃圾焚燒發電廠每天都需要大量的循環水補充量，一般不低于1.5×106 m³/d，如果將經過處理以后的滲濾液最終清液作為循環冷卻補充水，就能夠實現廢水的零排放。垃圾焚燒電廠垃圾滲濾液生化后，反滲透工藝的清液可以作為鍋爐冷卻循環補充水，濃液通過爐內回噴和配置石灰乳消耗掉，最終實現廢水的零排放。

垃圾滲濾液經處理以后，可靈活回用于垃圾滲濾液車輛沖洗、爐內回噴、配置石灰乳、循環冷卻用水等各個方面。

5 結語

垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液是一種具有高污染的特殊廢水，對其處理所需的運行成本和投資要比一般的工業廢水和城市污水高出許多。目前垃圾焚燒發電廠主要通過預處理、生物處理以及深度處理等工藝，對滲濾液實施有效處理，使其達到《污水綜合排放標準》的一級排放標準。在此基礎上，要運用科學合理的組合工藝，在減少滲濾液對環境污染的同時，實現對可回用水和甲烷資源的循環利用，在垃圾發電項目中貫徹循環經濟的發展理念，使之獲取更大的社會效益和經濟效益。

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