填埋場垃圾滲濾液老液添加比例對缺氧段的影響

王瀚卿 姜威 張麟 王連杰 劉鵬

(天津創業環保集團股份有限公司科創中心，天津 300381)

0 引言

垃圾滲濾液是垃圾填埋場的重力流動產物，又稱滲漏液、滲瀝液、浸出液，為垃圾在堆放和處置過程中由于雨水地表水和地下水的浸泡，或是因溶解提取、水解發酵等反應所產生的二次污染物，其主要來源于垃圾自身水分、垃圾生化反應產生的水、雨水及地表水。垃圾滲濾液根據來源主要分成垃圾填埋場滲瀝液、垃圾焚燒廠滲瀝液、垃圾綜合處理場滲瀝液及垃圾中轉站滲瀝液。[5]

垃圾填埋場的物理、化學及生物因素都會影響其滲濾液的性質，填埋場老液具有可生化性低、氨氮高等特點，氨氮隨著填埋年份增加最高能達到2000～3000mg/L[2]。

隨著全國城市化的發展，城市人口也大幅度上漲，城市周邊的垃圾處理對于城市環境保護、污染防治和可持續發展的影響也越來越大，垃圾滲濾液的處理也日益重要。

1 組分分析

垃圾填埋場滲濾液的組分會隨填埋時間的增加發生變化，一般而言填埋齡超過5 年以上的垃圾滲濾液成為老液，其易生物降解有機物濃度會降低可生化性變差，同時重金屬離因子會發生絡合反應形成難溶固體化合物從水中脫離，導致重金屬濃度開始下降，氨氮濃度由于含氮可生化有機物的厭氧水解和發酵所致反而增高。[6,7]

取來三種不同垃圾滲濾液，對其進行組分分析。NPOC、TN使用非色散紅外線吸收法，NO2、NO3使用離子色譜法；重金屬使用電感耦合等離子光譜法；NH3使用納氏試劑分光比色法。

表1 為三種滲濾液的四種組分含量。

2 缺氧實驗

垃圾滲濾液的生物處理法中的厭氧生物處理法有著費用低并且能承受較高的有機負荷的特點[1][4]，因此我們利用其中垃圾滲濾液老液進行缺氧實驗，分析并比較不同投加比的缺氧效果。

實驗方案：

(1) 取8 份1L缺氧段水樣置于8個標記為1 號、2 號、3號……8 號的1L 燒杯中；

(2)在上述8 個燒杯中分別加入10ml 的500mg/L 硝酸鉀標液(相當于添加了5mg 總氮)；

(3)按順序在1～8 號燒杯中加入0、0.25ml(0.025%)、0.5ml (0.05%)、1ml(0.1%)、1.5ml(0.15%)、2.6ml(0.26%)、5ml(0.5%)、10ml(1%)的垃圾滲濾液；

(4)分別測初始狀態的CODcr、TN、NH3；

(5)將分別倒出500ml 至呼吸速率測定儀器燒瓶中置于22～25 度水浴中，在磁力攪拌下進行模擬缺氧條件并通過導管排出產生的氣體；

(6)3 小時后，停止攪拌，分別測定三個燒瓶中的上清液的

表1 滲濾液組分

表2 為三種滲濾液的重金屬組分含量。CODcr、TN、NH3。

表2 滲濾液重金屬組分

圖1 為實驗中所使用的缺氧反應設備。

圖1 缺氧反應設備

反應前后的檢測數據見表3。

表3 缺氧反應前后數據

通過計算得到CODcr、TN、NH3實際的去除量，見表4。

表4 實際除去量

根據表4 的去除量做出投加各投加比例的去除曲線如圖2所示。

圖2 各組分隨著投加比例不同的去除曲線

填埋場滲濾液老液的組分有著高總氮，高氨氮難生化的特點[3]。在本文實驗的缺氧體系下，垃圾填埋場老液投加比例超過0.025%時會對缺氧后出水帶來氨氮負擔，增加好氧段壓力；投加比例超過0.26%則會因填埋場老液自身高總氮，難生化的特點超出缺氧生物體系負荷引入過量的總氮；當投加比例增至1%時因引入過量的難降解COD 和氨氮，對缺氧生物體系帶來過量沖擊導致COD 去除效果差。

因此在對垃圾滲濾液進行生物處理時可進行缺氧反應實驗，尋找和選擇合適的投加比例，以此達到合適的生物處理效果。