垃圾填埋场渗滤液控制与处理

【摘 要】垃圾处理、处置的常用方法是卫生填埋、堆肥、焚烧等。由于填埋方法技术成熟、处理费用低、管理方便，因此被县城广泛采用。但随之而引出了渗滤液处理问题。这些含有高浓度污染物质的垃圾渗滤液是垃圾填埋处理中最主要的污染源，如果不妥取有效措施加以控制，则会污染地表水或地下水。本文就垃圾渗滤液的控制与处理等问题谈谈自己的看法。

【关键词】垃圾填埋；垃圾渗滤液；控制与处理；渗滤液回灌

一、垃圾渗滤液的产生

垃圾渗滤液产生的主要来源有：

（1）降水的渗入 降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产 生的主要来源。

（2）外部地表水的流入 这包括地表径流和地表灌溉。

（3）地下水的渗入当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内。

（4）垃圾本身含有的水分这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。

（5）垃圾在降解过程中产生的水分 垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。

二、垃圾渗滤液的产生量

垃圾渗滤液的产生量是受多种因素的影响，一般与下列因素有关：气候、季节条件（包括降雨量及蒸发量等）；地面流失、地下水渗入、垃圾的特性、地下层结构、表层覆土和下层排水设施的设置情况等，但降雨量和蒸发量是影响渗滤液产生的重要因素，渗沥液的产量估算方法很多，有理论法、实测法和经验公式法。确切估算是比较困难的，因此，一般采用经验公式计算，比较简便的计算公式为：

Q=10-3·C·I·A

式中：

Q——日平均渗沥液量，m3/d；

C——流出系数，%；

I——设计日降水量，mm/d；

A——填埋场集水面积，m2。

流出系数（C）与填埋场表面特性、植被、坡度等因素有关，一般为0.2-0.8，设计日降水量可根据当地的气象资料来获得，填埋场集水面积可由填埋场的实际面积确定

三、垃圾渗滤液的水质特征

由于垃圾渗滤液的来源使得垃圾渗滤液的水质具有与城市污水所不同的特点：

（1）有机物浓度高 垃圾渗滤液中的BOD5和COD浓度最高可达几万mg/L，主要是在酸性发酵阶段产生，pH达到或略低于7，BOD5和COD比值为0.5～0.6。

（2）金属含量高 垃圾渗滤液中含有十多种金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段较高，铁的浓度可达2000mg/L左右，锌的浓度可达130mg/L左右。

（3）水质变化大 垃圾渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式、垃圾的种类、质量、数量以及填埋年数的长短，其中构造方式是最主要的。

（4）氨氮含量高垃圾渗滤液中的氨氮浓度随着垃圾填埋年数的增加而增加，可高达1700mg/L左右，氨氮浓度过高时，会影响微生物的活性，降低生物处理的效果。

（5）营养元素比例失调对于生化处理，污水中适宜的营养元素比例是BOD5：N：P=100：5：1，而一般的垃圾渗滤液中的BOD5/P大都大于300，与微生物所需的磷元素相差较大。

（6）其他特点 渗滤液在进行生化处理时会产生大量泡沫，不利于处理系统正常运行。由于渗滤液中含有较多难降解有机物，一般在生化处理后，COD浓度仍在500～2000mg/L范围内。

四、控制垃圾渗滤液的工程措施

控制垃圾渗滤液的工程措施主要有：

（1）入场垃圾含水率的控制 垃圾填埋过程中随填埋垃圾带入的水分，相当部分会在垃圾压实过程中渗滤出来，其量在渗滤液产生量中占相当大的比例。为此，必须控制入场填埋垃圾的含水率，一般要求小于30%（质量分数）。

（2）控制地表水的渗入量 由于地表水的渗入是渗滤液的主要来源，因此消除或者减少地表水的渗入量是填埋场设计的最为重要的方面。

（3）控制地下水的渗入量 控制地下水渗入就是控制浅层地下水的横向流动，使之不进入填埋区。主要方法有设置隔离层、设置地下水排水管和抽取地下等。

（4）在平缓的斜坡上，水易于集结，因而大量渗滤，而在较陡的斜坡上，水容易流掉，从而减少了到达垃圾中的水量。因此常控制填埋场场底有不小于2%的纵横坡，且将垃圾填埋的最终覆土层做成中心高、四周低的拱型，保持不小于5%的坡度，这样可使部分降雨沿地表流走。但当表面斜坡大于8%左右时，表面径流量就有可能侵蚀垃圾的顶部覆盖物，使填埋场暴露，因此，表面斜坡应小得足以预防表面侵蚀。

（5）填埋最终覆土后，斜坡上常覆盖不小于20cm的营养土和其他适合植被生长的土质，以利植被的生长，可以通过植物根系吸收水分，并通过叶面蒸发作用减少渗滤液发生量。

总体来讲渗滤液产生量波动较大，但对于同一地区填埋场，其单位面积的年平均产生量在一定范围内变化。

五、垃圾渗滤液处理工艺

常用的垃圾渗沥液处理方式有以下四种：

（1）将渗沥液输送至城市污水处理厂进行合并处理；

合并处理是垃圾渗沥液与适当规模的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方式。合并处理可以节省单独处理所需要的投资费用；但由于垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂，渗沥液的输送将需要许多费用，不同污染物浓度的渗沥液量与污水处理厂处理规模的比例要适当。据资料介绍，为保证城市污水处理厂的正常运行，避免渗沥液对城市污水处理厂造成的冲击负荷，要严格控制渗沥液与城市污水的混合比，这一点很难作到。

（2）经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理，即预处理——合并处理；

垃圾渗滤液预处理的目的是保证生物处理过程中微生物处于良好的生长繁殖环境，即生物可降解的有机基质、适量的营养物质和铜、镍、锌等微量元素。 预处理-合并处理无论是在经济、运转方式的灵活性或在对出水水质的保证方面，是一种比较理想的处理方式。

（3）在填埋场建设污水处理厂进行单独处理；

单独处理与城市污水处理厂规模相比，渗沥液的产量较小，因此单独设置小规模的处理系统在单方水投资及运转费用方面缺乏经济上的优势。而且垃圾渗沥液中的营养比例（C：N：P）失调，主要表现在氮含量过高，而磷含量不足，在处理过程中需要花费削减氮及补充磷的费用。此外，对于渗沥液中的多种重金属离子和较高浓度的NH3-N，需要采用化学等方法进行必须的预处理乃至后处理，故其运转费用较高。

（4）渗沥液回灌至填埋场的循环喷洒处理。

渗滤液回灌就是将在填埋场底部收集的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场，利用填埋场垃圾层这个"生物滤床"净化渗滤液。回灌缩短垃圾降解所需时间，增加垃圾压实密度，进而增加垃圾填埋量，同时增加渗滤液在填埋场中的停留时间，使得渗滤液污染物充分降解而浓度大为降低。回灌法主要适用于气候干旱、渗滤液产生量较少的情况。

从以上几种垃圾渗滤液的处理方式可以看出前三种渗滤液的的处理方法工程造价过高，运行管理不便。尤其是对垃圾产量比较小，产生渗沥液较少地区更不适宜选用。

而垃圾循环喷洒处理具有以下优点：垃圾填埋场进行渗滤液回灌不仅在降解渗滤液本身的污染负荷，而且可以通过蒸发和蒸腾作用达到渗滤液减量化目的，增加垃圾降解速率和降解程度，加速垃圾填埋场的稳定化进程，缩短填埋场对周围环境影响的时间；减少封场后填埋场的监测、管理费用；增加填埋场土地重新利用的可能性。总之，回灌法与物化和生化法相比，能较好地适应渗滤液水质水量的变化，是一种投资省、运行费用低、且能加速城市垃圾填埋场稳定的方法。

六、建议

（1）城市垃圾渗滤液处理问题越来越受到关注，渗率液回灌技术因其投资省、运行费用低、抗水质水量冲击负荷能力强、可以加快填埋场稳定等优势而具有广阔的应用前景。尤其对气候比较干燥的新疆地区来讲是更加适合的。应该推广运用。

（2）渗滤液回灌技术的作用不仅仅是降解渗滤液中的污染物，因此研究应着眼于对垃圾填埋场整体污染物的管理和控制；渗滤液回灌的应用应在垃圾填埋场的设计建造的同时予以考虑。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部.城市生活垃圾卫生填埋技术规范 CJJ17-88.

[2]王中民主编.城市垃圾处理与处置.中国建筑工业出版社.1991年12.

[3]由高忠爱、吴天宝等合编。固体废物的处理与处置，高等教育出版社1997年7月出版.