徐倩 凌婷
(維爾利環保科技集團股份有限公司,江蘇 常州 213000)
目前而言,因排放廢氣垃圾導致水土流失的現象越發嚴重,國家意在倡導降低垃圾排放量,減少對土壤環境、大氣環境的破壞。近年來國家提倡垃圾分類,將有回收價值的垃圾進行二次加工處理,將無用垃圾進行處理有效降解,以減少對環境的污染。但是隨著工業廠房、消耗品的增多,垃圾數量呈逐年遞增趨勢。垃圾場處理廢棄垃圾的主要方式是填埋于地下,通過土壤中的氧氣與垃圾之間產生化學、物理作用發生反應,最終在厭氧發酵后,通過分解等,形成的液體即為有機廢液。對這種有機廢液進行處理的過程,為垃圾滲濾液處理模式。但是在采用這種方法進行處理時,由于垃圾滲透液屬于一種有機污水,含有重金屬元素,若未能妥善處理,則會對土壤造成不可逆的影響。因此,垃圾滲濾液的處理技術提升和探究是極為重要的內容。
當垃圾填埋于土壤下后,因長期降雨,雨水對地下以及地表不斷浸泡后,垃圾與土壤在生化學作用下,會出現微生物反應,而該反應所產生的有機廢水則被稱為垃圾滲透液。若不及時處理,對生態環境、土壤環境會造成一定破壞。垃圾滲透液的來源主要分為三種,具體內容如下:第一種,由于長期降雨、降雪后,垃圾填埋于地下,雨水等長期滲透進入地下水或者地表徑流中。第二種,則是垃圾本身所產生的液體及有毒物質。第三種,因將垃圾填埋于地下后,垃圾在土壤的作用下,產生化學、物理反應,這些微生物通過厭氧分解后,所形成的液體則是垃圾滲透液。可見,所謂的垃圾滲透液,其主要的污染源。來自垃圾本身。
垃圾滲濾液中含有的大量有毒物質,是揮發性有機物和半揮發性有機化合物的總稱,它的有機污染程度很高,而且大多為EPA控制。通過專業分析儀對廣州大田山填埋場滲濾液進行滲濾液分析,發現可吸入顆粒物73 mg/L、17 mg/L、17 mg/L為有機污染物。
垃圾滲濾液中的污染物濃度極高,其變化的范圍也較大,例如,COD(化學需氧量)的最高含量能夠高達幾萬mg/L,酸性物質主要是在發酵過程中而產生的,且與城市污水相對比,其濃度要高出很多。通常情況下其物質的含量會隨著垃圾場年齡的增長而降低。垃圾中有較多物質,而在降解的過程中速度極慢,滲透液在該過程中產生的時間也有所延長,一般垃圾滲透液所產生的時間為20~30年。因此,目前而言,在垃圾滲透液處理中,我國面臨著較大的考驗。不過典型的垃圾滲濾液的成分及含量我國也有所掌握。
填埋場內水質水量的變化,主要源于降雨及降雪,其是垃圾滲濾液產生的主要因素,尤其對于雨季而言,雨季的水質水量與旱季相比極為明顯。填埋方式、垃圾的種類、質量、數量、使用年限等也直接影響填埋的水質。其中最為重要的因素就是垃圾填埋場建設的方法。
滲濾液中含有多種金屬離子物質,金屬離子的含量和濃度與垃圾填埋場的類型、分組、時間長短有直接的關系。當金屬離子物質的含量過高,且達到了一定的數值就會對微生物產生嚴重的毒害,其可以和細胞以及蛋白質結合,進而產生變性和沉淀。如若只有生活垃圾的填埋場的滲濾液中的金屬含量很少,好氧與厭氧的填埋也不會受到太大的影響。
滲濾液中的氮多數是以氨氮的化學物質存在,其會占到70%~80%,若游離氮濃度過高甚至達到一定數值的情況下就會影響微生物的活性。通過詳細地調查和對比,好氧情況下的溫度假設為15攝氏度,其pH值為8,總氮濃度超出了200 mg/L,就會有百分之六的氨氮化學物質發生變化,氧化破壞微生物,濃度越高抑制效果越強。因此,當氨氮數值過高時,應采用工藝處理方式。隨著時間的延長,垃圾滲濾液中氨氮含量不斷增加。目前滲濾液處理中存在的主要問題是中后期填埋場氨氮濃度過高、滲濾液氨氮嚴重超標、碳源能源缺乏等,使我國滲濾液處理面臨著更大的困難。
生物處理方法會導致垃圾滲濾液中的磷元素缺乏,不同年齡階段的垃圾滲濾液中的營養元素都會出現嚴重的比例失調,其中碳氮也會存在很大的差異。滲濾液中的比例失衡會難以對滲濾液中的生物進行處理,進而為好氧生物處理過濾增加了一定的難度。
我國目前滲濾液的處理工藝和技術尚不完善,在實際應用中嚴重影響著填埋場的環境和經濟條件,需要采取更加嚴格的運行管理和填埋場技術措施。垃圾滲濾液處理工藝有場內和場外兩種,場外處理工藝是將垃圾處理液與生活污水混合,先進行生物優化處理,后進行城市生活污水綜合處理。滲透過濾工藝包括物理化學法、活性炭法、化學沉淀法、化學還原法等。生物法是指利用生物的有氧、無氧等特性進行處理。好氧性、厭氧性植物種類較多,但均需根據實際情況合理選擇。
厭氧生物處理的耗能較少,且操作較為簡單,設備運行與投資的成本較低,且厭氧生物處理模式,還能夠提高污水的可再生性,這些均是厭氧生物的優點。在厭氧生物處理模式中,較為常用的方法有幾種,第一種為厭氧消化法、第二種為厭氧濾池法。
研究中發現,好氧生物處理可以有效降解垃圾中的部分金屬離子物質,這種方法主要利用了微生物中的好氧反應,將其好氧反應控制在一定范圍內,通過對生化需氧量(BPD5)以及氨氮的控制,從而卻出垃圾中的金屬離子無組織。好氧生物處理方法中包含幾種處理工藝,一般常用的方法為活性污泥法、生物膜法。其中活性污泥法應用于垃圾滲透液中處理效果更佳。
垃圾滲濾液是一種毒性較大的液體,是一種有害的高濃度液體,在處理的過程中單獨使用厭氧處理方法或者好氧處理方法并不能達到良好的效果,對此,技術人員可以將厭氧與好氧相結合,經過實際結合試驗,結合的處理方法更為經濟化,處理效果也更高。
通過上述可知,垃圾滲濾液是一種有毒有害的高濃度有機廢水,應當對其加以控制,否則垃圾滲透液,會造成環境再次污染,對人們的生活和社會的發展都會造成不可估計的影響。對此,滲濾液的處理工藝和技術探究極有必要,也是我國未來主要技術發展和探討的方向。垃圾滲濾液處理的過程中要根據水質情況合理選擇處理技術,應當高效處理滲濾液。在垃圾滲透液中氨氮的濃度較高,就要開發脫氮技術,另外,還要根據我國國情重點研發滲濾液處理技術,能夠以多種工藝相結合的形式開展探究,物理法與生物法可以結合處理,進而為我國垃圾滲濾液處理提供可參考和發展的方向。