垃圾填埋場滲濾液治理技術分析

劉麗

摘 要：在城市化進程中，垃圾作為城市代謝的產物，由于垃圾生產能力遠遠超過了處理能力，以至于許多地方都出現(xiàn)了“垃圾圍城”的現(xiàn)象。相關統(tǒng)計數據顯示，我國垃圾年均增長率超過10%，大量堆積的垃圾不僅散發(fā)出難聞的氣味，污染大氣環(huán)境，而且垃圾滲濾液還會對水源、土壤造成危害，最終通過食物鏈危害人類健康。因此，必須要采取科學有效的垃圾填埋場滲濾液治理技術，一來是從源頭上減少滲濾液的產生量，二來則是借助于技術手段減輕或消除滲濾液的危害，實現(xiàn)垃圾的無害化處理。

關鍵詞：垃圾填埋場；滲濾液；危害；顯著；治理技術

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）11-0128-03

Abstract： In the process of urbanization， as a product of urban metabolism， garbage production capacity is far beyond the capacity of disposal， so that "garbage besieged" phenomenon appears in many places. Relevant statistics show that the average annual growth rate of garbage in China is more than 10 percent. A large amount of accumulated garbage not only emits a bad smell and pollutes the atmospheric environment， but also leachate will cause harm to water sources and soil and ultimately harm human health through the food chain. Therefore， it is necessary to adopt scientific and effective leachate treatment technology in landfill， one is to reduce the leachate production from the source， the other is to reduce or eliminate the leachate harm by technical means， and to realize the harmless treatment of garbage.

Keywords： landfill； leachate； hazard； significant； treatment technology

引言

垃圾填埋場滲濾液具有污染物濃度高、色度大、毒性強等特點，綜合處理難度較大。目前垃圾填埋場常用的滲濾液處理工藝有多種，例如化學氧化法、活性炭吸附法、反滲透法等。文章首先介紹了當前垃圾填埋場滲濾液治理的現(xiàn)狀，最后結合實際，分別列舉了幾種常見治理技術的應用。

1 垃圾填埋場滲濾液處理現(xiàn)狀

根據前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的《2017-2022年中國滲濾液處理行業(yè)發(fā)展前景預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，垃圾填埋場產生的滲濾液約占到了填埋垃圾總量的40%左右，2016年全國垃圾滲濾液的產生量為9100萬噸，平均每天新增垃圾滲濾液25萬噸。基于垃圾填埋場滲濾液的嚴重危害，近年來我國在垃圾滲濾液治理方面投入了巨大的人力、物力和財力，初步形成了綜合化、高效率、低毒性的滲濾液處理技術體系，垃圾填埋場滲濾液的無害化處理能力基本達到了30%。

現(xiàn)階段針對垃圾填埋場滲濾液治理的技術，根據所用材料的不同，大體可分為物理化學法和生物法兩種，其中物理化學法又包括活性炭吸附、化學沉淀、膜滲析等多種方法，其優(yōu)點在于適應能力強，處理后所得水質的性質比較穩(wěn)定，但是從成本上來說相對較高，因此通常情況下不作為大水量滲濾液治理的首要選擇；生物法主要包括活性污泥法、曝氣氧化池、生物轉盤等幾種。成本相對較低，是現(xiàn)階段垃圾填埋場常用的滲濾液處理技術。

2 垃圾填埋場滲濾液治理技術

2.1 活性污泥法

活性污泥法是一種以活性污泥為主體的滲濾液處理方法，早在1913年就被應用于英國城市污水的綜合治理，是現(xiàn)階段技術比較成熟、應用廣泛的一種滲濾液治理技術。從系統(tǒng)組成上來看，活性污泥法滲濾液治理系統(tǒng)包括曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排出系統(tǒng)四部分組成。首先將待處理的滲濾液和回流的活性污泥進行充分混合，然后將混合后的流體加入到曝氣池中。利用外部空氣壓縮機向曝氣池底部通入壓縮空氣，氣體自下而上進行擴散，在擴散過程中混合污水溶解大量的氧氣，確保活性污泥能夠與滲濾液中的化學成分充分反應。反應過程中，滲濾液中的有機污染物被除去，然后進入沉淀池進行分離，將澄清的上部污水經過出水口排出，而下部沉淀物大部分回流至曝氣池重新處理，少部分增殖微生物以剩余污泥形式排出。

2.2 厭氧生物濾池

在厭氧條件下，借助于厭氧菌的代謝作用，對滲濾液中有機生物進行生化降解。作為城市垃圾滲濾液的一種有效處理方法，厭氧生物濾池的應用優(yōu)勢在于能耗較低，不需要要持續(xù)性的提供氧氣或其他能量，對于生活污水、有機工業(yè)廢水的處理能力較高。同時，在經過一系列的處理后，最終的產物主要以甲烷為主，可以通過收集后作為清潔燃料。厭氧生物濾池的整個處理流程包括水解、發(fā)酵、產乙酸和產甲烷四個階段。由于滲濾液中包含大量的高分子有機物，因此不能被厭氧菌直接分解和利用。而自然條件下的水解速度較慢，可以人工向厭氧生物濾池中加入一定的催化劑，加快水解速度。經過水解后的小分子有機物被厭氧菌轉化為揮發(fā)性脂肪酸，同時在酸化過程中生成甲烷、乙酸等末端產物。

2.3 生物膜法

大量新型合成材料的出現(xiàn)，為生物膜法在垃圾填埋場滲濾液治理中的應用提供了物質基礎。隨著生物膜制造技術的成熟，一方面是污水滲漏能力得到了提升，另一方面其生產價格大幅度下降，也在一定程度上降低了垃圾填埋場滲濾液治理的成本。從結構組成上看，生物膜中包括好氧菌、水藻以及原聲動物等，這些生物以生物膜為載體，共同組成高密度的生物膜自慮層。在充氧條件下，滲濾液以一定的流動速度通過生物膜自慮層，滲濾液流動過程中，其中的大分子有機物會被生物膜上的微生物所吸收或水解，從而使污水得到凈化。同時，微生物吸收營養(yǎng)物質，自身快速增殖，生物膜變厚。當生物膜厚度達到一定程度時，滲濾液的流通速率受限，需要定期更換生物膜。

生物膜法處理垃圾填埋場滲濾液的應用優(yōu)勢主要有：（1）處理效果穩(wěn)定，不會受到溫度等外界條件的干擾影響，只要在處理過程中保證充分的氧氣供應，維持生物膜上好氧菌的生存環(huán)境，就可以確保污水凈化功能的穩(wěn)定發(fā)揮；（2）滲濾液的處理效率高，可以根據處理需求增加生物膜的面積，提高滲濾液的流通速度，對于大體量滲濾液處理有較強的適用性。

3 滲濾液回灌技術

3.1 滲濾液回灌原理

將收集到的滲濾液重新灌入垃圾填埋場，利用垃圾堆內的微生物對滲濾液進行自處理，經過回灌后所得產物中的BOD、COD以及重金屬含量均明顯降低，并且使垃圾填埋場穩(wěn)定器縮短至2-3a。滲濾液回灌處理中還充分運用了地表植物的吸收和土壤微生物的降解作用。根據處理流程的不同，滲濾液回灌也分為不同的技術方式，各種方法的具體操作和優(yōu)缺點對比如表1所示。

3.2 對滲濾液水質的影響

在填埋場進行滲濾液回灌，在垃圾填埋層的作用下滲濾液能得到一定程度的凈化，其水質將會發(fā)生很大的變化。因此，滲濾液的處理費用大大降低甚至可以不作處理。此外，滲濾液回灌還能使?jié)B濾液中的重金屬離子濃度大大降低。垃圾滲濾液經回灌處理后，COD、BOD去除率可達95%以上，并且土壤對滲濾液中的重金屬有一定的吸附凈化能力。

3.3 對滲濾液水量的影響

適量的滲濾液回灌，可充分利用潛在的土地蒸發(fā)量，有效削減滲濾液的處理水量，減小處理規(guī)模。同時，填埋場覆蓋層的地表植物可以加速滲濾液的蒸發(fā)。在我國降雨集中、雨量大、雨期長的地區(qū)，滲濾液水量可能無法通過回灌平衡，但水量的減少及水質的改善，與其它滲濾液處理方法相比，可以在較大程度上節(jié)省滲濾液處理的投資和運行費用。

3.4 對填埋氣的影響

對填埋場進行滲濾液回灌，一方面能在填埋場內形成更有利于產生甲烷的環(huán)境，從而提高填埋場內垃圾的產甲烷速率；另一方面回灌的滲濾液給填埋場內帶來了大量的有機物，這部分有機物的降解也增加了填埋場的甲烷產生量。因而，滲濾液回灌能使填埋場的產甲烷速率加快、甲烷的總產生量增加。現(xiàn)場資料表明：同一填埋場內滲濾液回灌處的垃圾產甲烷速率是不回灌處的垃圾產甲烷速率的2倍多。

3.5 對填埋場維護的影響

填埋場封場后需進行長時間的維護，即對滲濾液、填埋氣進行定期監(jiān)測并處理，直至其不再對周圍環(huán)境帶來污染。未實施回灌的填埋場其維護期一般在20a以上甚至上百年，而滲濾液回灌能加速填埋場的穩(wěn)定速率，縮短填埋場的維護期，滲濾液的處理量能大大地減少甚至可以不處理，這就節(jié)省了大量的維護費用。

4 結束語

在國家大力開展生態(tài)文明建設的背景下，探究垃圾填埋場滲濾液治理新技術刻不容緩。由于垃圾滲濾液本身具有污染物濃度高、處理難度大、環(huán)境危害性強等特點，因此采用科學的治理技術顯得十分必要。現(xiàn)階段應用中的各類滲濾液治理技術各有其使用環(huán)境和優(yōu)缺點，在實際選擇時應當提前對垃圾填埋場滲濾液的產生量、污染物的主要成分等基本情況進行了解，然后選擇恰當的治理技術，以更低的成本取得最優(yōu)的治理效果，解決垃圾填埋場滲濾液對生態(tài)環(huán)境的破壞問題。

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