处理垃圾渗滤液方案范文

时间:2023-12-21 17:04:29

处理垃圾渗滤液方案

处理垃圾渗滤液方案篇1

关键词:垃圾焚烧发电厂,渗滤液处理站,恶臭气体,除臭技术

 

随着社会进步,经济发展,人们环境意识增强和生活质量的不断提高,各类水厂及渗滤液处理站恶臭气体控制与处理问题已越来越受到重视。论文大全,除臭技术。根据项目环境影响评价报告批复要求,焚烧电厂渗滤液处理站恶臭污染物厂界浓度限值达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准。

1、臭气来源

垃圾焚烧电厂渗滤液处理站的臭气主要来源于调节池、预处理间、污泥贮池

及污泥脱水系统。这些致臭物质按照其化学成分一般可分为四类。第一类是含硫化合物,如硫化氢、甲硫醇、甲基硫醚以及噻吩等。第二类是含氮化合物,如氮、三甲胺、酰胺等。第三类是烃类化合物,如烷烃、烯烃、炔烃以及芳香烃等。第四类是含氧有机物,如醇、醛、酮以及有机酸等。这些污染物具有易挥发、嗅阈值低等特点,不仅严重污染周边居民的生活环境,危害人体健康,而且对渗滤液处理站的金属材料、设备和管道具有强烈腐蚀性。因此采取除臭措施非常必要。论文大全,除臭技术。

2、除臭方法介绍

根据除臭的性质,焚烧电厂渗滤液处理站的除臭主要分为物理法、化学除臭法和生物除臭法等三大类。物理法主要有大气稀释法和吸附法;化学除臭主要有焚烧除臭、臭氧除臭、活性氧除臭、高能粒子除臭;生物除臭法含洗涤式活性污泥法、曝气式活性污泥法、生物土壤法、生物滤池法、纯天然植物提取液喷洒除臭法及生物滴滤塔等。

其中,焚烧除臭法是根据恶臭物质的特点,在控制一定的温度和接触时间的条件下,使臭气直接燃烧,达到脱臭的目的,此方法适用于高浓度的臭气处理。由于焚烧电厂渗滤液处理站在焚烧电厂内,具备燃烧处理的条件,且无二次污染产生,因此,焚烧电厂渗滤液处理站的臭气宜采用焚烧处理法。

3、臭气系统设计

3.1 恶臭气体的控制与收集

恶臭气体控制主要为对恶臭气体产生源进行封闭设计,同时用风机抽气对封闭空间进行换气,以将恶臭气体集中收集,避免恶臭气体无组织外逸。论文大全,除臭技术。

3.2恶臭气体量的确定

封闭空间换气量的大小可根据室内是否进人,按2~10次/h换气量计算;不进人或一般不进人的地方,空气交换量应为2~3次/h;对于有人进入、但工作时间不长的空间,空气的交换量为3~5次/h;有人长时间工作的空间,空气的交换量为5~10次/h。论文大全,除臭技术。在具体确定换气次数时,要同时考虑恶臭气体浓度,在浓度较高时要适当增大换气次数。

现以光大宿迁市生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理站为例,本处理站的处理规模为250吨/日。各臭气源的结构尺寸如表1所示:

表1 臭气源规格

 

序号 名称 规格 数量 单位 备注 1 调节池 L×B×H=20.1×10×7.2m 2 座 超高1米 2 事故池 L×B×H=20.1×5×7.2m 1 座 超高1米 3 污泥贮池 L×B×H=6.0×5.35×4.2m 1 座 超高0.5米 4 预处理间 L×B×H=16.55×5.1×5.3m 1 座  

 

5 脱水机房 L×B×H=12.0×9.0×13.2m 1 座  

处理垃圾渗滤液方案篇2

[关键词]渗滤液;厌氧工艺;好氧工艺

不同类型的垃圾渗滤液都含有大量对环境和人类有严重危害性的物质,必须有效的处理才能达标排放或回用。而渗滤液污水具有污染物浓度高、水质成分复杂、含有大量有机污染物、氨氮含量高、营养元素比例失衡,可生化性较好,水质差异大等特点,与一般工业废水和生活污水来对比,其处理难度和成本都要高很多,目前还没有完善出普遍适用的经济高效的处理工艺,不同的项目需要根据具体情况确定合理可行的污水处理工艺[1]。某垃圾渗滤液污水处理厂主要处理园区内生活垃圾焚烧厂、生活垃圾卫生填埋场、餐厨垃圾处理厂产生的渗滤液,出水外排或者回用。本文将就渗滤液的污水处理工艺比选、流程设计和工艺方案进行探讨,为渗滤液处理工艺设计提供参考。

1渗滤液来源、水量和进出水水质

1.1渗滤液来源

本项目渗滤液污水处理厂主要有三个来源:1.1.1生活垃圾卫生填埋场渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾填埋场。园区的生活垃圾填埋场主要处理中心城区及其周边城镇产生的生活垃圾,该填埋场包括部分已投运中老龄垃圾填埋场和部分新建垃圾填埋场。1.1.2生活垃圾焚烧厂渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾焚烧厂。园区的生活垃圾焚烧厂为新建垃圾处理工程,以机械炉排炉作为焚烧炉炉型,主要处理城区及其周边城镇产生的不可回收生活垃圾。1.1.3餐厨垃圾处理厂渗滤液该类型渗滤液主要来自餐厨垃圾处理厂。园区的餐厨垃圾处理厂主要处理城区及其周边城镇产生的餐厨垃圾和其他有机垃圾。

1.2渗滤液污水水量和水质的确定

根据前期调研资料,初步确定本污水处理厂进水渗滤液中生活垃圾卫生填埋场渗滤液水量约为200t/d,生活垃圾焚烧厂渗滤液水量约为450t/d,餐厨垃圾处理厂渗滤液水量约为150t/d。依据本项目所处环境,园区生活垃圾焚烧厂和餐厨垃圾处理厂的处理工艺、生活垃圾卫生填埋的场龄,并参照目前类似垃圾处理项目的渗滤液水质,考虑一定裕量,本污水处理厂的渗滤液混合液的进水水质初步确定如下:目前国内大部分的垃圾渗滤液污水处理厂的出水就近排入生活污水处理厂处理。按照园区规划方案及考虑本项目的实际情况,本渗滤液污水处理厂处理后的出水考虑直接排放自然水体,部分作为中水回用于园区绿化,浇洒道路,洗车等用途。本工程处理后出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

2渗滤液混合液处理主体工艺方案的比选

根据本项目水质特征和不同工艺的特点比较,初步确定本项目垃圾渗滤液污水处理厂采用“厌氧工艺段+好氧工艺段+深度处理工艺段”组合的三段式工艺流程。本文主要探讨厌氧工艺段和好氧工艺段的工艺比选。

2.1渗滤液厌氧处理工艺比选

厌氧生化处理具有能耗少,操作简单,剩余污泥少,投资及运行费用低廉等优点,已经广泛应用于国内外的垃圾渗滤液的处理,该工艺所需的营养物质少,适合于营养物质失调的渗滤液的处理。近年来,运用于垃圾渗滤液处理的厌氧生化处理方法主要有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床反应器(AFB)等。上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是一种结构简单、处理高效的新型厌氧反应器。废水从反应器底部上升通过包含颗粒污泥和絮状污泥的污泥床,在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应。反应器具有三相分离器的特殊结构,可以在反应器内高效实现水、气、泥的分离,将活性较高的颗粒污泥保留在反应器中[2]。该反应器可维持较高的污泥浓度,较高的容积负荷率,无需投加填料和载体,运行维护简单,对有机污染物去除有良好的效果,在渗滤液污水处理领域应用广泛。厌氧滤器(AF)是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器,厌氧菌在填充材料上附着生长,形成生物膜[3]。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触,因为细菌生长在填料上将不随出水流失,在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。由于滤床容易被渗滤液污水中的悬浮物堵塞,厌氧滤器不适合处理悬浮物较多的废水。厌氧流化床反应器(AFB)是一种新型高效流化态厌氧生化处理反应器。厌氧流化床内填充活性炭等细小的固体颗粒作为载体[3]。废水从床底部向上流动,并使用循环泵将部分出水回流,以提高反应器内水流的上升速度使载体颗粒在反应器内处于流化状态。流化床反应器需要大量的回流水以保证流化态,致使能耗增加,成本上升。流化态的形成必须依赖于所形成的生物膜在厚度、密度、强度等方面相对均匀或形成的颗粒均匀,较轻的颗粒或絮状的污泥将会从反应器中连续冲出。生物膜的形成与剥落难于控制,真正的流化床形态很难实现,致使工艺控制困难,投资运行成本较高。通过厌氧工艺比较分析,考虑本项目的特殊性和进水水质情况,初步确定UASB作为本项目的厌氧处理工艺。UASB按800m3/d处理规模进行设计。设置3座UASB钢制反应塔,每座容积1000m3,直径12m,高12m。UASB前设置预酸化池,用于对初沉池的出水进行加热、调节pH和预酸化。预酸化池内设置潜水搅拌机,防止池体内固形物沉淀。

2.2渗滤液好氧处理工艺比选

渗滤液经过UASB厌氧生物处理后,出水中仍含有高浓度的COD和氨氮需要去除。渗滤液处理常用的生化工艺包括氧化沟、SBR、A/O工艺等,这些工艺的主要功能包括去除有机物和生物脱氮,对降低垃圾渗滤液中的BOD5、CODCr、氨氮和总氮都有显著效果。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,通常在延时曝气条件下使用。氧化沟设置有曝气和搅动装置,从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。该工艺具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、运行稳定、管理方便等技术特点,但该工艺也存在着占地面积大、基建投资高、污泥易膨胀等缺陷。SBR工艺较为简单,通过时间上的交替实现传统活性污泥法的各工序[4]。在流程上只有一个基本单元,将调节池、曝气池、二沉池功能集中于一池,进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等,故节省了占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现脱氮除磷的目的。但SBR工艺对自动化控制要求很高。由于该工艺为序批式工艺,相关设备不是连续运行,设备闲置率较高。如图1所示。A/O工艺是一种流程简单、稳定可靠、运行费用较低的脱氮脱碳工艺,通过硝化和反硝化作用机理,将去除CODcr和去除NH3-N、TN有机地结合。由于渗滤液中含有大量表面活性物质,直接采用好氧工艺处理,容易在曝气池产生大量泡沫,并加剧污泥膨胀问题。经缺氧处理后表面活性物质得到了分解,可显著减少好氧池的泡沫,有利于系统的正常运行。如图2所示。通过表4中的好氧工艺比较,在渗滤液处理领域,A/O工艺优势明显,而且在处理高浓度有机废水包括垃圾渗滤液方面已获得大量成功经验和运行数据,工艺比较成熟、运行费用较为低廉。是否可采取A/O组合工艺,还必须考虑实际的水质特征,主要利用BOD5/TN比值进行判断。如果渗滤液保持在一个低C/N比的水平,或是老龄化进程较为明显,这时就必须对缺氧工艺的可行性进行分析论证。通过分析,本项目中A/O进水BOD5/TN>5,能保证污水有充足碳源供反硝化菌利用。因此,本工程考虑在厌氧工艺之后设置A/O工艺可以最大限度去除废水中有机污染物。缺氧池按800m3/d处理规模设计,设置1座,停留时间约24h。好氧池按800m3/d处理规模设计,设置1座,停留时间约96h。二沉池采用竖流式沉淀池,停留时间3h。二沉池出水进入深度处理工艺进一步处理后排放或回用。

2.3渗滤液处理工艺流程

通过对渗滤液不同工艺的优劣势比较,确定了垃圾渗滤液污水处理厂的工艺流程如下:垃圾渗滤液通过细格栅进入调节池并进行预曝气,在调节水质水量的同时可以去除一部分氨氮和有机物,出水通过初沉池沉淀预处理去除大颗粒有机物和无机物,然后进入UASB工艺前的预酸化池。渗滤液在预酸化池内调节pH、温度等,再由提升泵进入UASB进行厌氧生化处理。UASB反应器出水进入A/O工艺进行处理。A池接收来自UASB反应器出水,废水中部分反硝化菌群利用进水中的有机碳源进行反硝化脱氮作用。O池接收来自A池出水,在O池内发生有机物的去除和硝化过程,部分硝化混合液回流至A池。好氧池出水自流进入二沉池,部分污泥通过泥浆泵回流到A池内,提高污泥浓度。二沉池出水经泵提升后连续进入AMBR,在AMBR内进一步去除有机物,AMBR出水通过纳滤(NF)和反渗透(RO)处理后直接排放或者作为中水回用。

3小结

渗滤液污水处理的工艺流程一般都包括多个工艺段,不同工艺段的设计又受多个因素影响。渗滤液处理工艺中采用厌氧生化处理能耗少,操作简单,投资及运行费用低,但不同的厌氧工艺对不同的渗滤液的适应性有差异,应根据具体情况确定合适的厌氧工艺。在选用好氧工艺时,同样应当进行分析比较以确定合理工艺。反硝化细菌是在分解有机物过程中进行反硝化脱氮,在不加外来碳源条件下,污水中必须有足够的碳源才能保证反硝化过程的顺利进行,因此需要确保进水水质C/N比较高。渗滤液污水水质复杂,在工艺流程的设计时,需要从水量,水质,运行管理,工程投资等多个方面综合考虑以确定经济、合理、可行的工艺方案。

参考文献

[1]焦义坤,迟慧,刘洪鹏.MBR+NF+RO组合工艺处理垃圾渗滤液的工程应用[J].化学工程与装备,2014(02):200-203.

[2]代华军.常温下强化UASB处理垃圾渗滤液工艺研究[D].武汉理工大学,2006.

[3]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998:469-490.

[4]谢可蓉,温旭志,谢璨楷,等.SBR法在垃圾渗滤液治理中的研究及应用[J].广东工业大学学报,2001,18(4):90-93.

处理垃圾渗滤液方案篇3

关键词:垃圾填埋;渗滤液;uasb;综合物化法

1 概述

对于实行填埋、焚烧和回收同步运行综合处理处置策略的城市而言,其垃圾填埋场的处置对象一般仅限于生活垃圾,不包括 工业 垃圾、医疗垃圾和其它有毒、有害废弃物。垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液,采用uasb—综合物化法联合处理,经处理后的渗滤液可达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(gbl6889—1997)中的三级排放限值后排入城市二级污水处理厂。

2 垃圾渗滤液处理工艺的选择

2.1 垃圾渗滤液水质

垃圾渗滤液具有水质复杂,水质水量变化大且不呈周期性,codcr、bod5、nh3-n、重金属浓度高及微生物营养元素比例失调等特点。其各种成份变化主要取决于填埋场的年龄、深度、微生物环境以及所填埋的垃圾的组成等,其中填埋场的场龄是影响垃圾渗滤液水质的最重要因素。

综合考虑国内部分垃圾填埋场渗滤液典型浓度(如表1所示)及该市未来垃圾成份的变化趋势,确定垃圾渗滤液水质指标(如表2所示)。

2.2 垃圾渗滤液产生量

垃圾填埋场渗滤液产生量受垃圾本身含水量、场地水文地质条件、气候条件、填埋方式等诸多因素影响,其产生量呈明显的无周期性,渗滤液产量可以下式估算:

q=(w 2 —w 2 —w 3 —w 4 —w 5 )×a

式中:q—渗滤液水量 a—填埋场汇水面积 w 1 —降雨量

w 2 —单位面积地下水渗入量 w 3 —单位面积垃圾及覆土的含水量

w 4 —单位面积地表径流量

w 5 —单位面积 自然 蒸发量

根据以上 计算 公式,同时 参考 德国对多个垃圾填埋场的统计(渗滤液量为降水量的25%—58%),综合以上两种估算方法确定垃圾填埋场建成运行后,垃圾渗滤液产生量约1500t/d。

2.3 处理工艺的选择

2.3.1 渗滤液处理方案

1、垃圾渗滤液处理工艺

处理工艺充分考虑了垃圾渗滤液水质、水量特点,综合各种因素及现有垃圾渗滤液处理的经验教训,确定采用uasb一综合物化处理工艺流程(工艺流程如图1所示)。填埋场垃圾渗滤液自调蓄池流入渗液处理厂格栅区池,格栅出水后经调理槽提升至uasb反应池,然后渗滤液自流至分解池、置换反应池、絮凝反应池、沉淀池出水排出。在气温高,厌氧反应良好且出水达标时,可超越物化分解池,直接进入下一个处理单元进行处理。生化及物化污泥经污泥浓缩机压缩后送入填埋场填埋处理。

2、处理效果

调蓄池及污水处理厂各处理工序处理效果如表3所示。

2.3.2 渗滤液处理工艺特点

污水调蓄池不仅具有调蓄水量、均匀水质的作用,而且具有沉淀、厌氧酸化水解等作用,codcr、bod5、tn的去除率均可达50%左右,其容量和处理规模是卫生填埋场的重要设计参数。

uasb系统主要靠厌氧微生物来降解垃圾渗滤液中有机污染物,有较高污染物去除效率,同时具有较高的容积负荷率和去除率,产生沼气供现有沼气发电厂利用,同时可去除氮、磷,大幅度消灭虫卵及致病菌,且运行费用底,工艺比较成熟,管理方便,操作简单。

综合物化法是通过超声波系统、负氧离子发生器、水中放电和絮凝沉淀等一系列物理发生器,使渗滤液产生一系列物理化学作用,氧化各种有机物并使之矿化。其技术特点是:

①对水质及环境变化的适应性强,抗冲击负荷能力高:

②处理设施自动化程度高,且运行可靠、操作简便;

③对填埋场后期可生化性差、氨氮高的渗滤液有很好的处理效果:

④污泥稳定性强,粘度低,沉降性能好,易处理。

从总体思路上分析,选用厌氧uasb—综合物化处理工艺流程是可行的,首先经过厌氧菌的作用,将渗滤液中长链大分子难降解有机物转变为小分子有机物,可进一步提高综合废水的可生化性,消耗废水中的n、p等污染物质,然后通过综合物化作用,使出水有机物浓度达标。

3 注意问题

考虑到垃圾渗滤液废水的特殊性,应注意以下几个问题:

1、随着填埋时间的延长,特别是在终场后,废水可生化性将明显降低,原有工艺参数可能无法满足新的水质要求,效果变差,因此在处理过程中,应不断研究调整,使处理工艺保持较高的处理效果:

2、加强清污分流工作,尽可能削减垃圾渗滤液的产生量,以减少对处理工艺的负荷冲击;同样,过多的截流洪水进入垃圾渗滤液将会造成水质的巨大波动,影响最终出水水质:

3、渗滤液集水池、调蓄池对于稳定水质,降低污染负荷具有明显作用,应充分发挥调蓄池的调蓄作用,尽可能延长废水在池中的停留时间,削减污水处理厂的污染负荷:

处理垃圾渗滤液方案篇4

关键词:垃圾渗滤液;活性污泥法;SBR

渗滤液是液体在垃圾填埋场重力流动的产物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水,由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理、化学以及生物因素等,渗滤液的水质在一个比较大的范围内变动。一般说来,其PH值在4~ 9之间,COD在2000~ 62000mg/L的范围内,BOD5 在60~45000mg/L,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致,由此可见垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水。

1、垃圾渗滤液的水质情况及水质分析

1.1渗滤液的水质情况

城市垃圾渗滤液的成分与当地居民的生活习惯、民俗等社会因素也有一定的关系,不同地域的垃圾渗滤液的成分各不相同。

1.2水质分析

从渗滤液的水质情况来看,绝大部分种类的渗滤液的BOD5/COD值大于0.3,属于可生化降解的有机废水。垃圾渗滤液的三大因素(有机物、氨氮、重金属离子浓度比较高)制约了微生物对其的处理。高浓度有机物经过厌氧水解产生挥发性脂肪酸,可能导致反应器内PH值下降到4~ 5以下。使微生物的酶体系失活,活性丧失。高浓度氨氮对微生物也是有毒性的,常规的微生物对氨氮的50%IC值为50mg/L左右。但是微生物经过驯化可以忍受较高浓度的氨氮而不失活,适当浓度的氨氮可以作为微生物的营养源。高浓度的重金属离子可以使微生物蛋白质凝结,使微生物的代谢停止。对垃圾渗滤液的处理工艺的设计主要是基于这三者的具体情况来考虑的。原水+ 淀粉溶液+ 营养组分+ 水的方式向反应器供水,最初垃圾渗滤液原水量在进水中的比重较小,约10%,辅以淀粉等有机养料促进细菌适应垃圾渗滤液的水质情况。由于废水中添加了部分高浓度的垃圾渗滤液,反应器内的微生物迅速陷于失活状态,水色带有较明显的黄褐色。当SBR反应器沉淀后的上清液的有机物浓度较低,COD去除率达到75~ 80%以上时,给反应器内的微生物进水,提供有机养料,有机物去除率稳定一段时间后,将垃圾渗滤液的比重提高5%,这样逐步提高垃圾渗滤液在进水中的比重,培养适应高浓度有机物和氨氮、重金属离子浓度的微生物。到12月初,反应器内微生物长势良好,在曝气8H,厌氧搅拌4H的运行工艺条件下,反应器的进、出水水质如下:典型工艺流程为渗滤液调节池水解酸化池SBR反应池加CaO调pH混凝沉淀池出水,SBR池出水加CaO调节pH后进行混凝沉淀处理。水解、酸化过程可使渗滤液中某些难以好氧降解的有机物在水解菌的作用下进行不同程度的降解。另外,水解酸化池还可避免厌氧过程中产生过多的NH3-N,加重后续生化处理的负担。SBR反应器广泛运用于中小水量的难降解有机物的处理。污水中有机污染物的去除主要是一个微生物生长的过程,微生物对养料、溶解氧、温度、PH值等有具体的要求,一旦偏离了这个范围,微生物的活性就会受到限制,生长停止,污水处理效果不好。SBR反应器是在常温、PH7。0以上的环境中下运行的,与实际情况比较符合,水中PH值低于6。5时,大多数微生物的活性比较低,所以将SBR反应器的酸碱性调到中性偏碱性。氨氮在厌氧罐内的降解效果不大,它主要依靠好氧生物工艺中的硝化细菌氧化为硝酸盐。在SBR反应器的操作工序的设置上,可以根据不同的有机物浓度和毒物的浓度选择不同的操作工序。如进水期区分为曝气进水和厌氧搅拌进水也即非限制曝气和限制曝气方式,还有半限制曝气方式,垃圾渗滤液一般属于有机物浓度和毒性物质较多的有机废水,可采用非限制曝气方式,再根据实际运行中的去除效果,调整曝气和搅拌工序的时间,在该实验中,以曝气8小时、厌氧搅拌4小时循环操作,出水CODCR、BOD5的水质能达到国家规定的排放标准。

1.3 SBR法短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化是当前生物脱氮研究领域内的新技术,关键是控制生化脱氮中硝化为亚硝酸型硝化,在反硝化中不经历传统的NO3-阶段,从而降低了氧的需求量和反硝化所需的外加碳源量,大大降低了运行费用,节省碳源。处理垃圾渗滤液形成短程硝化反硝化的条件有很多,其中温度、pH、游离氨FA、溶解氧、污泥龄等。较高FA是导致NO2--N累积的主要原因,而DO是重要的促进因素,在一定游离氨的范围内,通过调整溶解氧可以促进短程硝化和全程硝化之间的相互转化。此外,ALR、pH、碱度、温度通过直接或间接的影响游离氨的浓度,从而影响NO2--N累积率。污泥浓度也是实现短程硝化的重要因素,由于污泥絮体内存在FA梯度,较高的污泥浓度能减弱减弱FA对其的抑制作用。

1.4 同步硝化反硝化生物脱氮技术

同步硝化反硝化(SND)工艺和传统生物脱氮工艺相比具有节省反应器体积、缩短反应时间和不需要酸碱中和等优点,适合低COD/NH4+-N的垃圾渗滤液的脱氮处理。利用SND工艺,通过控制供氧量和调控营养配比,使垃圾渗滤液的高浓度氨氮经过NO2-途径同步硝化反硝化,达到高效、经济的除氮效果。在对深圳市下坪垃圾渗滤液进行试验和试运行当中,证实了SBR反应器中存在同步硝化反硝化反应。

1.5 氨氧化生物脱氮技术

厌氧氨氧化是在厌氧条件下,自养的厌氧氨氧化细菌以NH3为电子供体,以NO2-和NO3-为电子受体将NH3-N与NOx--N转化为N2等气态物质的过程。与传统脱氮工艺相比,厌氧氨氧化具有不需要氧气,不需要外加碳源,生物产量低,因而污泥量低等优点。SBR反应器自身的运行特点决定了其具有持留微生物能力强,可有效减少污泥流失,因此有利于世代期长的微生物生长。Dongene等人利用SHARON-Anammox工艺处理高氨氮浓度(1000~1500mg・L-1)废水,经过两年连续运行,SBR反应器中超过80%的NH4+-N转化为氮气。Siegrist等人利用SBR处理高氨氮浓度的垃圾渗滤液,获得了较高的氨氮去除率,并分析了氨氮去除的可能机理,得出垃圾渗滤液中的氨氮有高达70%通过厌氧氨氧化途径去除。

1.6 CANON工艺

CANON工艺原理是在亚硝酸盐和氨氮同时存在的条件下,通过控制溶解氧,利用自养型的ANAMMOX细菌将氨和亚硝酸盐同时去除,产物为氮气,另外还伴随产生少量硝酸盐。由于参与反应的微生物属于自养型微生物,因此CANON工艺不需要碳源。另外由于CANON工艺只需要硝化50%的氨氮,硝化步骤只需要控制到亚硝化阶段,因此可以节约碱度50%。CANON工艺在限氧条件下进行,因此可以节约供氧量,理论上可节约供氧62.5%。深圳市下坪固体废弃物填埋场渗滤液处理厂通过一年多的运行,发现溶解氧控制在1mg・L-1左右,进水氨氮90%。

小结

处理垃圾渗滤液方案篇5

【关键词】垃圾;渗滤液;难点;方法;分析

垃圾渗滤液是一种黑色、恶臭、构成复杂、浓度高的有机废水,有机物污染程度、氨氮含量浓度非常高,难以处理的生化物质含量较多,具有强毒性。渗滤液污染后的水,水质变化很大,无法再进行使用。这些,已经成为环保部门和卫生部门重点关注、待续解决的问题。要解决这个难点,就要先了解渗滤液的特点、目前各地在处理过程中存在的难点,然后才能选取对应、合适的方法进行处理。

一、垃圾渗滤液的特点

垃圾渗滤液是垃圾在堆场存放和填埋时由于自然发酵、雨水作用和地表水、地下水的浸泡作用而渗滤出来的垃圾污水。产生的来源主要有垃圾自身的含水、垃圾自然生化反应所产生的水、堆场地下的潜水层反渗的水和自然的降水,其中自然降水具有集中、时间短和往复的特性,成为构成渗滤液的主要部分。

渗滤液是一种构成成分复杂、浓度高的有机废水,其性质取决于垃圾的构成成分、垃圾的颗粒大小、处理压实的程度、堆场的自然气候、地段的水文条件和垃圾处理填埋的时间等因素,一般来说有以下特点:

(1)水质复杂,危害性大

(2)有机物污染程度、氨氮含量浓度高。

(3)氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高。

(4)水质变化大。

(5)金属含量较高。

(6)渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是碳、氮、磷的比例失调。

二、垃圾渗滤液的处理的难点

1.垃圾渗滤液造成的附近水质水量变化大,构成成分中有毒有害物质的含量较高,并且会随着填埋场使用时间的延长,可生化性越来越差,氨氮等浓度越来越大,优化处理的难度也越来越高。进行渗滤液处理时,一般情况下都对这种情况缺乏充分的认识和足够的应对方法,而且处理所采用的工艺方案也不能适应这种变化,这样就导致渗滤液的处理设备在运行初期还尚能够满足需求,但在一段时间之后就出现不达标的情况,原有的处理系统不能随之适应,渗滤液中的污染物去除效果也会越来越差。

2.垃圾渗滤液处理难度最大的是关于高浓度氨氮的去除和可生化处理的可能性低。在实际垃圾渗滤液处理过程中,出水大多数不能达到相关的标准进行排放,主要因为氨氮超标,再就是有机物污染程度高。

(1)由于氨氮在渗滤液中的浓度高,传统的生化处理方法中,有关硝化和反硝化工艺处理的操作,难以达到处理要求。现多采用的方法是,用吹脱法去除氨氮。但这样会吹脱出大量氨、苯酚、硫化氢等恶臭气体,造成空气污染,影响周边的环境。如果进行废气吸收净化设备的配置,又会增加投资和运行费等成本的投入。此外,由于其容易腐蚀等原因,吹脱装置的耐用性很差。采用膜分离(例如反渗透)的方法进行处理时,分离出来的浓缩液大多是回灌造成的。回灌的垃圾渗滤液不断循环,会造成污染物的累积,主要是氨氮的不断累积,随着时间的推移,其浓度升高导致降解难度加大。

(2)由于渗滤液可生化性差,碳、氮、磷的含量比例失调,而且构成的成分中有毒有害物含量较高,所以不适于直接采用生化法处理。尤其具有高氨氮、低碳氮比特性的垃圾渗滤液,一般要先采取化学混凝的方法进行预先处理,目的是去除里面的金属离子和难以降解的有机物质,同时也是为了降低里面的有机物污染程度,提高可生化改善的可能性。不过,进行了有机物污染程度的去除操作后,会出现影响后续进行的生化处理缺乏碳源的情况,会造成除氮效果不好。如果要要提升除氮的效果,那么就需要加强营养物的投加从而导致处理费用的加大;如果不进行部分有机物污染程度的支除,处理后渗滤液中的有机物污染程度又达不到标准。

3.渗滤液的处理需要使用具备抗冲击能力大的工艺处理系统,过去所采用的工艺流程和操作规范都偏于复杂化,成本投入大、管理运行的费用高,并且大多数的效果都达不到保证稳定运行和处理标准的要求。

目前对垃圾渗滤液进行处理的工艺关键,主要是关于高浓度氨氮处理工艺技术和渗滤液深度处理工艺技术两个方面的处理研究与实施。

三、垃圾渗滤液的处理的方法分析

1.循环回喷处理方法分析

垃圾渗滤液回喷处理的优势在于是成本投入少,管理费用低。最有效的是在北方降雨量少的地区,垃圾中的水分较低的垃圾填埋场,采用回喷的方法是最为经济、有效的;但是,如果是在南方地区,由于地区的降雨量大,垃圾中的水分较高,使用此方法会受到限制。

通过喷洒循环后的渗滤液需要采取进一步的处理才能进行排放。由于垃圾渗滤液回喷是不断循环的,这样会造成氨氮成分的不断累积,也有可能最终使氨氮成分的浓度远高于未循环渗滤液中的浓度,这样就会给治理渗滤液的目的达成增大难度。

2.物化处理方法分析

在新建垃圾填埋场产生的渗滤液,大多数重金属离子成分的浓度要远远高于重金属元素本身对微生物的毒害作用,所以对于重金属离子成分的去除多采用物化处理的方法操作。

渗滤液处理在采用生物处理的方法时,渗滤液中含有的营养成分的实际含量要远大于微生物生存所需的浓度,所以为了确保方法的有效性,要进行适当的预处理,不然这样的生长环境将不利于微生物的生长,长期下来会影响微生物处理的效果。由于存在时间长的渗滤液中大分子的有机物含量非常高,这样就会造成化学氧化从而使生物降解难以实现,所以在进行操作前也要先进行处理。物化处理是渗滤液预先处理常采取的方法。

物化处理的方法可以除去渗滤液中的一部分污染物,并且能够提高渗滤液后续的可生化处理性,为后续工艺处理负担的减轻奠定了基础。但是,物化处理单独使用时,也有局限性,这样不能使垃圾渗滤液的处理达到处理标准,所以一般是作为预处理工艺来实施的,这样能降低处理难度,为后续处理的其它方法的操作,创造了良好的前提条件。

在操作时,如果使用普通的絮凝剂进行对垃圾渗滤液的处理,对于其中的有机物污染程度去除是很有限的,一般也就能达到20%左右的效果,这是达不到处理要求的。垃圾渗滤液的物化处理需要使用见效快、耗用低、价格低、对pH环境适应性强的絮凝剂。

为了改善渗滤液中碳与氮的比例,过去多采取先进行吹脱再进行生化处理的方法,使用氨吹脱处理对氨氮含量的却除有一定的效果,但前提是需要加药操作来调整pH值,这样就会造成运行成本高,操作环境恶劣,操作过程中易产生非常严重的二次污染,无论是现场操作人员还是环保部门都不提倡采取这种工艺处理方法。

3.生化工程处理方法分析

现今的渗滤液处理工艺技术,无论采取什么样的处理方法,生化处理法都一种必不可少的工艺处理方法。在进行厌氧处理或好氧处理时,去除有机污染物或进行转化时,都是通过让微生物起作用而达到目的的。生化处理的方法可以有效达成污染物浓度降低的目的,成本投入少,具有很较强的可处理性。

但是,生化处理法,也同其它方法一样,有其自身的局限性,使用此方法会出现以下问题∶

(1)渗滤液的水质会伴随着填埋场使用时间的延长而发生变化,时间长了,进行生化处理的可行性会越来越差。

(2)由于垃圾渗滤液自身存在的问题,如氨氮含量与有机物的污染程度的比例不协调等,会导致培养好的处理污泥难以持续作用。

(3)垃圾渗滤液使用厌氧处理方法时,在达到去处部分有机物污染程度的效果时,也会带来氨氮含量上升的情况,给后续处理带来更大的麻烦。

(4)高氨氮、低碳氮比的特性,会让传统的生物脱氮工艺处理方法效果不良,这同时也是生化处理法对时间长的填埋场产生的渗滤液处理,很难起到效果的一个原因。

4.膜分离处理技术分析

膜分离处理技术一般有超滤、反渗透、膜生物反应器等几种。膜分离处理技术的特点是在处理过程中,不会发生相应的变化,处理的有效性高;通常情况下,也不再需要加注其它物质来协助处理,减少了原材料和药剂的成本投入;在膜分离处理过程中,分离、浓缩过程是同时进行的,这样能使回喷的浓缩液量有所减少;膜分离处理方法运用时,还不会受到自然环境的变化影响,可以在多种气候条件下进行;能够实现自动化控制;处理后的水质稳定,水质能符合标准。

由于膜分离处理方法的投入和成本费用都不低,因此大多数的反映是,成本上难以维持。近些年来,由于其它传统生化处理方法有不完成达标的情况,又没有其它更好的处理方法可以替代,在成本允许的范围内,垃圾渗滤液处理工程中只是将膜分离处理法当作深度处理的一种方法来使用,处理后的水,多用于城市绿化、车辆清洗、道路养护等方面。

四、结语

通过以上的探讨,可以看出,垃圾渗滤的处理有多种方法可以解决,但每种方法又有各自的优势和局限性。一味的追求单一的方法,不计成本的投入,不但会加大成本,事与愿违,还会增加因此带来的其它环境污染。要做好垃圾渗滤液的处理,需要根据各地的自然条件、垃圾渗滤液的特点,采取综合的应对方法进行处理,才能达成渗滤液处理的综合效益。

参考文献:

[1]蒋宝军.生活垃圾渗滤液吸附降解及催化氧化技术的研究[J].哈尔滨工业大学,2011(3)

[2]陈鑫.典型垃圾渗滤液物化预处理技术的适用性评价研究[J].重庆大学学报,2011(6)

处理垃圾渗滤液方案篇6

关键字:垃圾渗滤液;生物处理技术; 厌氧-好氧组合法

中图分类号:R124文献标识码: A

一.目前垃圾渗滤液生物处理技术的研究现状

1.渗滤液的来源,组成及特点

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水。它主要来源于降水,地下水的反渗,细胞生物反应产生的水,以及垃圾自身的水分和垃圾在进行填埋后,由微生物的厌氧分解产生的水分。

垃圾渗滤液水质复杂,目前被确认的有机污染物有150多种,其中致癌物以及辅助致癌物达5种。还有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物,磷酸酯,酚类化合物和苯胺类化合物等。其中浓度最高的化合物比城市污水的浓度还要高出很多,比如BOD、COD。此外,垃圾渗滤液还含有十多种金属离子,其中有些浓度很高,这个会严重影响生物处理过程的进程,并对其产生抑制作用。总之,当这些污染物达到一定的规模时,影响的不仅是环境,更重要的是会严重影响居民的生活和身体健康。

影响垃圾渗滤液的因素很多,其中包括水分供给情况、垃圾性质、填埋场表面情况、填埋场底部情况等。正所谓有因必有果,其带来的影响也是多种多样的,比如水质波动大、成分复杂、金属离子含量高、污染物浓度高、持续时间长、流量小且不均匀。它的成分很复杂,一般来说,降雨量对其有更深的影响,降雨量越大,垃圾渗滤液也越大,且随着季节、气象等因素的变化而变化。

2.研究现状

目前的垃圾渗滤液生物处理技术主要有好氧处理,厌氧处理,和好氧厌氧结合处理三种方法。

好氧处理

好氧处理工艺是利用微生物在好氧条件下的代谢作用,以废水中的有机物作为原料进行新陈代谢,合成生命物质,同时将污染物进行降解或还原的过程。好氧处理的处理方法主要有活性污泥、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘法、MBR及SBR处理工艺等。目前最新的活性污泥法是低氧-好氧活性污泥法及间歇式活性污泥法,它们是经过改进的活性污泥法,具有高校性,低费时的特点。众多的垃圾处理数据表明,活性污泥法是最有效的垃圾渗滤液处理方法,体积小,有机负荷高。相比之下,曝气稳定塘这种垃圾渗滤液的处理方法占地面积大,体积大,且有机负荷低,降解进度较慢,但是由于其工程简单,在土地资源丰富,土地价格低的地区,比如青藏高原,云贵高原,曝气稳定塘不失为一种最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。国外早在80年代就有人运用稳定塘技术建立处理厂,并成功处理了垃圾渗滤液。实践表明,如果非得选择一种最好,最实用的处理办法,活性污泥法仍为上选。

厌氧处理

厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,运行费用低等。因此也是垃圾处理者比较喜爱的垃圾渗滤液处理方法。厌氧生物处理的运用可谓历史悠久了,至少也有几百年的历史。近年来随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的不断发展,使垃圾渗滤液生物处理技术在理论和实践上有了迅猛发展,大量新的厌氧处理工艺相继出现,它们相比于传统工艺的处理方法,具有水力停留时间短,有机负荷高等特点,特别是在处理高浓度(BOD5≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。如其BOD5/P只需为4000∶1,虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化,35℃、负荷为1kgCOD/(m3・d)、停留时间10d,渗滤液中COD去除率可达90%。

厌氧与好氧相结合的处理技术

其一,厌氧―好氧生物氧化工艺。

经各种工艺组合的试验得出如下结论:对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧-好氧处理工艺既经济合理,处理效率又高,COD和BOD5去除率分别达86.8%和97.2%。

其二,厌氧-氧化沟-兼性塘工艺。

当进水COD较高时,出水水质良好;一旦COD降低,特别是冬季低温少雨,COD降低到不利于生化处理时,就会导致出水水质中各种水质成分含量均偏高,从而难以达到标准要求。若是启用絮凝沉淀系统,效果能好一点,但是仍达不到理想状态。

其三,厌氧―气浮―好氧工艺。

将上流式厌氧污泥床反应器和生物接触氧化法相结合的处理工艺,前半段上流式厌氧污泥床反应器为厌氧装置,后半段生物接触氧化法为好氧装置。在厌氧段完成处理后再加入气浮工艺,就可处理渗滤液变化幅度大的问题,从而提高渗滤液处理能力。

其他生物处理技术

生物炭处理技术:A.Imai等采用生物活性炭流动床(BACFB)技术处理垃圾渗滤液。当HRT为96h,COD去除率将达到58%,活性炭可吸附部分小分子有机物和微生物的代谢产物。这种方法可去除70%的腐殖质。

土地处理法:此法处理渗滤液是将渗滤液收集起来,通过喷灌使之回流到填埋场。循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度,从而提高了生物活性,加速甲烷生产和废物分解,从而达到处理渗滤液的目的。

硝化和反硝化处理:生活垃圾填埋场的渗滤液中,含有高浓度的有机污染物和氨氮。为使有机物和氨氮同时去除,垃圾填埋场在填埋垃圾时可采用混凝剂用铁盐和高分子聚合物的反硝化-硝化的工艺。

二、存在的问题

随着科技的进步,各个学科取得突破性进展,各种垃圾渗滤液处理技术取得良好效果,但仍然存在很多的问题。比如说好氧工艺的活性污泥法和生物转盘工程投资大、运行管理费用高,处理效果受温度影响较大;厌氧处理技术特别适合高浓度的有机废水,但它的停留时间长,且对温度的要求高,去污率很低;厌氧-好氧工艺生物处理渗滤液较好,但渗滤液处理厂的修建投资大,运行管理费用高,而且随着填埋场的关闭,最终使水处理设施报废。所以,要使垃圾渗滤液生物处理技术应用前景广阔,许多问题还有待深入研究。

因为垃圾渗滤液的水质不稳定,如果我们在处理时只采用那些单纯使用生物处理技术,那么对于解决技术达标问题是很难的。所以我们应该在技术上、经济上寻找可行的工艺方案,可以将不同的工艺搭配协调使用。

此外可以从开源的角度去研究,这也是最有效的一种办法,我们可以开展减少渗滤液产生量填埋技术的研究,在工业制造上尽量采用无毒的材料,加之先进的生产工艺,减少渗滤液的产生量。

结语:

实践证明, 厌氧法具有有机负荷高、低耗能、低污泥产率、且对无机营养元素含量要求较低等特点,它比较适合用来处理有机物浓度高、磷含量低、可生化性差的垃圾渗滤液。它可以用来处理大量的有机污染物,因此, 厌氧法可以作为垃圾渗滤液的核心处理单元。

与厌氧法相比, 好氧处理耗能高, 且 COD 浓度越高, 好氧法耗能越多; 好氧处理可以将大量的有机物转化成污泥, 但它也有自己的缺点和局限性,那就是的污泥处理和处置的费用远高于低耗能的厌氧法; 而且好氧处理因为处理时污泥的生长量大,相对应的对无机营养元素的需求高,因此处理含磷浓度较低的垃圾渗滤液时需要投加必要的磷, 这样也就增加了运行费用。

综上所述,将好氧处理和厌氧处理结合无疑是最好的垃圾渗滤液处理方法。它既经济合理, 处理效率又高。此外,要进一步提高科学技术的发展以及其在垃圾处理上的应用,变废为宝,为环保做贡献,也为资源利用做贡献。

参考文献:

[ 1] 刘可.城市垃圾渗滤液的特性分析及厌氧处理试验研究.硕

西安建筑科技大学.2006.

[2] 蒋海涛.周恭明.高延耀.城市垃圾填埋场垃圾渗滤液的性质特

征.环境保护科学。2002.6

处理垃圾渗滤液方案篇7

关键词:卫生填埋困境 生物反应器 填埋技术 好氧生物 厌氧生物 反应器

1 城市生活垃圾卫生填埋处理现状及困境

城市生活垃圾卫生填埋处置方式由于具有技术可靠,工艺简单,管理方便;投资相对较省,运行费用低;适用范围广,对生活垃圾成分无严格要求,能完全消纳进场垃圾等一系列优点,在许多地区和国家都得到了广泛的运用。如1993年美国填埋处理量占垃圾总处理量的69.24%[1],英国1999年垃圾填埋处理占垃圾总处理量的67%,1991在德国年垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的60%,在西班牙占75%,而我国在2001年统计结果显示垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的80%。尽管垃圾卫生填埋处理技术拥有以上一系列的优点和得到了广泛的运用,然而现行传统的“干穴式”(Dry Tomb)卫生填埋技术要求填埋过程中实行单元填埋、每日覆土、中场覆土,封场时再用自然土和粘土甚至土工膜组成最终覆盖层,严格按照上述要求施工的填埋场封场后就成了一个垃圾的“干墓穴”,由于湿度减少,微生物的活性减弱甚至停止,场内垃圾的生物降解是一个无任何控制的自然降解过程,封场后很长一段时间(数十年)内垃圾保持不变或者变化很小。此时的垃圾填埋场是一个潜在的污染源,一旦填埋场的覆盖层和防渗层部分功能失效,其污染特性必将暴露无疑。这种垃圾填埋形式实际上人为制造了一个定时炸弹,其实质只是将当代人产生的垃圾这一污染源转移给了下一代或后几代,这不符合可持续发展战略要求。现行的垃圾卫生填埋技术存在占地面积大的缺点之外,还存在如下几个无法避免的缺陷,由此严重的制约了垃圾卫生填埋技术的进一步推广和运用。

1.1 传统填埋场渗滤液水质、水量波动较大,处理难度大

现行垃圾填埋场渗滤液产量直接受进入场内的大气降水量的影响,一般填埋场运营期间渗滤液产量大,封场后渗滤液量相应减少;雨季渗滤液产量大,旱季渗滤液量则较少。受垃圾组分,大气降雨量的影响,填埋场渗滤液水质水量季节性波动显著;受填埋垃圾分解阶段的影响,填埋初期渗滤液有机污染物浓度特别高,垃圾填埋后期污染物浓度则逐渐降低。由于一般填埋场据城市污水处理厂距离较远,即使较近大量高污染物特征的渗滤液也会对城市污水处理系统的正常运行带来冲击,故一般填埋场都建设有独立渗滤液处理系统。但包括物理、化学、生物处理法等工艺在内的渗滤液处理系统都无法适应不断变化的渗滤液水质和水量的要求,经常要求随季节以及填埋阶段的不同改建渗滤液处理系统或对系统的有关运行参数进行调整。

1.2 传统填埋场渗滤液污染强度高,二次污染严重

传统填埋场渗滤液不仅污染种类繁多,成分复杂,同时污染物浓度极高。部分填埋场渗滤液COD可能高达近十万mg/L,氨氮浓度也可能高达近万mg/L,要使组分复杂,污染物浓度高的渗滤液排放前达到有关排放标准的要求,必须对其进行深度处理。深度处理费用之高,令很多填埋场的运行管理者望而止步。2001年7月国家环保总局下发了《关于开展生活垃圾处理设施环境影响调查和监测的通知》(环办[2001]72号),对全国垃圾处理设施的污染排放情况及其对周围环境的影响展开调查,调查结果显示,我国垃圾卫生填埋场渗滤液排放、地下水水质及无组织排放等无一家达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16887-1997)之规定,且二次污染程度较高[2]。

1.3 传统填埋场封场后维护监管期长、风险大、费用高、不利于场地及时复用

尽管传统填埋场不时有雨水进入,但受季节影响进入水量分布不均、受填埋场所布设的覆盖层影响使进入场内水分分布地点不均,因而填埋垃圾得不到均匀的、快速的降解,垃圾体的污染特征长期存在。美国EPA要求填埋场封场后监管30年,但有专家认为现行部分垃圾填埋场封场100年后还有大量垃圾未得到有效降解,仍对周围环境构成潜在威胁。长时间填埋场监管期不仅增加渗滤液处理、监测以及其他系统的维护费用,还增大了渗滤液收集系统、防渗层等系统失效的可能,从而增加了潜在的二次污染风险。

1.4 传统填埋场产气期滞后且历时较长,产气量小,资源化率低

传统填埋场进入甲烷化阶段所需时间长,还因渗滤液连续排放而损失大量可转化为甲烷气体的有机物,从而降低填埋场甲烷气体总产量;由于产气期较长而降低了产甲烷速率,使填埋场在甲烷总量减少的同时还延长了回收甲烷气体所需时间,因而降低了回收甲烷气体作为能源的经济效益。目前,除杭州、广州和深圳已在利用填埋场气体发电外,其余100多个填埋场都将填埋气体在燃烧后排放或直接排放,造成资源的严重浪费和对环境的负面影响。

1.5 传统填埋场垃圾处理费用高

由于传统填埋场的以上不足之处,自然就直接导致较高的单位垃圾填埋处理处置费用,不利于这一垃圾处置方式在更大范围的推广和运用。

2 生活垃圾生物反应器填埋技术

2.1 技术优势[3~6]

鉴于传统垃圾填埋技术以上一系列不足之处和生物技术在环境保护中的广泛运用,二十世纪后期欧美及日本等国家开始另一种改进的填埋场方式即生物反应器填埋技术的研究。生物反应器填埋技术根据填埋垃圾被微生物降解的机理和过程,利用填埋场这一天然的微生物活动场所,通过一系列手段优化填埋场内部环境使其成为一个可控生物反应器,为微生物大量繁殖提供一个最优的生存空间。生物反应器填埋技术不仅对填埋场产生的渗滤液能实现很大程度的场内就地净化,还为填埋场的提前稳定创造了良好条件,同时还增加了填埋气体回收利用的经济效益,明显提高垃圾的生物降解速度和效率,从而提高垃圾的资源化、无害化水平。生活垃圾生物反应器填埋技术较现行垃圾卫生填埋技术的主要优势:(1)通过渗滤液回灌,让渗滤液进一步参与生物反应,降低其污染物浓度,从而降低渗滤液的处理难度和处理费用;(2)加速生活垃圾的微生物降解过程,从而增加填埋场的有效容积;(3)通过控制填埋场内部的温度和湿度等条件,提高填埋气体的产气率和产气量,从而提高生活垃圾的资源化率;(4)加速填埋垃圾的稳定过程,从而降低填埋场的运行维护费用,并进一步降低对周围环境的二次污染风险等。由此可见生物反应器填埋技术具有传统卫生填埋技术不可比拟的优点。现如今生物反应器填埋技术在世界各国得到了广泛的运用,如美国EPA已着手修改现有的垃圾管理法规以推广这一新型的垃圾填埋技术。同样在1979年,生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术被由日本健康福利部颁布的废物最终处置导则采用,该工艺还在马来西亚、印尼、菲律宾及巴西等国被广泛运用,同时该技术的培训课程也在亚太地区逐步开展。

2.2 生活垃圾生物反应器填埋技术的不同形式及其特点

生活垃圾生物反应器填埋技术根据填埋工艺不同可分为好氧、厌氧、好氧-厌氧及半好氧四种生物反应器填埋技术。与传统的卫生填埋技术相比较,四种生物反应器填埋技术都有各自的特点。

2.2.1 好氧生物反应器填埋技术

好氧生物反应器填埋技术是将渗滤液、其他液体及空气等根据场内垃圾生物降解需要,通过一种可控的方式加入至填埋场,概念图见图1。这样不仅大大地加快填埋垃圾生物降解和稳定速率,减少危害最大的温室气体——甲烷的排放,同时降低渗滤液污染强度和处理费用。国外研究表明,好氧生物反应器填埋场的生活垃圾达到稳定的时间在2~4年左右,温室气体减少50%~90%。由于需要强制通风供氧、渗滤液回灌及其他控制形式,故单位时间内运行费用很高。由于运行维护时间大大缩短,故总的运行维护费用同传统的卫生填埋技术相比,相差不大。

2.2.2 厌氧生物反应器填埋技术

厌氧生物反应器填埋技术是通过向填埋垃圾体回灌渗滤液和注入其他的液体以保持填埋场内最佳的湿度条件,可生物降解垃圾在缺氧的条件下进行厌氧降解,同时快速产生富含CH4的填埋气体,概念图见图2。它具有加速填埋垃圾降解和稳定,减轻渗滤液有机污染强度,增大甲烷气体产量、产生速率,进而提高甲烷气体回收利用效益等优势,资源化率高,垃圾达到稳定化时间在4~10年左右,CH4气体产量增加约200%~250%,运行维护费用较低。缺点是渗滤液氨氮浓度长期偏高,不利于渗滤液的生物处理。

2.2.3 好氧-厌氧生物反应器填埋技术

好氧—厌氧生物反应器填埋技术是对上层新填埋垃圾进行强制通风供氧,下层垃圾仍按厌氧方式运行,概念图见图3。主要目的在于降低新填埋垃圾中易降解物酸化后对厌氧垃圾层的危害,同时向场内的湿度和其他环境条件进行控制,以实现填埋垃圾的无害化和资源化。垃圾达到稳定化时间和运行维护费用间于好氧和厌氧生物反应器填埋技术之间。

2.2.4 半好氧生物反应器填埋技术[7]

半好氧型生物反应器填埋场利用填埋场内外气体压力差,通过自然进风方式维持渗滤液收集管、排气管及中间覆土周围一定区域垃圾层的好氧状态,使部分垃圾实现好氧降解,同时向场内回灌渗滤液和其他液体,概念图见图4。其兼具好氧生物反应器填埋场的部分优点,同时建设成本和运行费用同传统的卫生填埋技术相比差别不大,二次污染程度低。

转贴于

3 我国城市生活垃圾处理现状分析

2000年统计结果显示我国垃圾产量已经达到了1.4亿t,然而能达到真正意义上的、符合环境卫生要求处理的垃圾只有3%左右[8],大部分垃圾仍是通过简单的“堆填”来消纳。垃圾的“堆填”实际上是垃圾在某处的“存放”,它通常既不设防衬层,也无渗滤液收集处理和填埋气利用设施,因而,并没有改变垃圾对环境的污染状况。由于我国环保资金投入和垃圾焚烧技术等方面的限制,尤其在我国中西部地区,垃圾低位热值低,含水率高等特点,要大力推广垃圾焚烧处理还有很长一条路要走。同时我国未实现垃圾分类收集、运输和处理,垃圾堆肥处理中仍有许多问题还未解决,导致堆肥产品肥效低,产品中含有大量的玻璃粹渣,农民用户对此反应强烈,市场前景黯淡。有关媒体对四川省第一批利用国债建设的近十个垃圾综合处理厂(堆肥+焚烧或者堆肥+填埋)进行了调查,结果显示仅有个别垃圾处理厂能正常运行,究其原因之一是堆肥产品质量达不到预期的效果,市场受挫,垃圾厂变成了堆放垃圾的垃圾场,造成财力、物力和人力资源的巨大浪费。而我国地幅辽远,自然条件千变万化,有许多地方具备了建设填埋场的天然地理条件。2000年建设部、国家环保总局、科技部联合制定了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,其总则指出填埋处理是垃圾处理必不可少地最终处置手段,也是现阶段乃至今后相当长一段时间内的一种主要垃圾处理处置模式。

4 结束语

随着生物技术的不断进步和完善以及人们能源与环境意识的加强,世界垃圾填埋技术已从传统的以贮留垃圾为主向多功能方向发展,即一个垃圾填埋场应同时具有贮留垃圾、隔断污染、生物降解和资源恢复等多个功能。我国也应紧跟世界垃圾填埋技术的发展新趋势,大力研发生活垃圾生物反应器填埋技术。鉴于我国现有生活垃圾处理处置技术现有水平和基本国情,考虑到经济性和可操作性,我国当前应在回灌型生物反应器填埋技术方面加大研发和运用力度。笔者认为当前研究的重点应放在:(1)日覆盖层和中间覆盖层材料的选择,确保适当的透气性和水利渗透系数;(2)不同回灌形式(表面喷洒、水平管/沟回灌、竖井回灌以及混合回灌等)各自的适用条件和每种回灌形式的定量计算;(3)渗滤液回灌量、时间、频率的确定;(4)由于渗滤液回灌可能导致场内产酸细菌的大量繁殖,产生大量的有机酸,造成环境酸的大量积累,从而抑止产甲烷细菌的生长繁殖,因此还需解决如何有效调节场内pH值的问题;(5)由于垃圾填埋技术涉及到水力学、微生物学、环境工程学等多个学科,研发过程中应运用系统工程学的原理和方法,确定最佳计方案和运行方式,使生物反应器填埋技术在满足环境保护的前提下,实现单位垃圾建设成本和运行成本最低。

参考文献

1 建设部标准定额研究所编.城市生活垃圾处理工程项目建设标准与技术规范宣贯教材.北京:中国计划出版社,2002.7

2 李国刚.我国城市生活垃圾处理处置的现状和问题.环境保护,2002,(4):26~28

3 Mostafa W.Bioreactor landfills:experimental and field results.Waste Management,2002,22:7~17

4 Debra R.Reinhart,PhD,PE The bioreactor landfill:its status and future.Waste manage Res.,2002,20:172~186

5 EPA530-F-97-001.Landfill Reclamation,1997

6 Hudgins M,Happer S.Operatinal Characteristics of Two Aerobic Landfill Systems The Seventh International Waste Management and Landfill Symposium in Sardinia.Italy,1999

7 通口壮太郎.废弃物最终处置场的计划和建设.李国建,吴星五译.上海:同济大学出版社,2000.5

处理垃圾渗滤液方案篇8

【关键词】雨污分流;节能

1、雨污分流法原理

根据环保部及国家质量监督检验局共同的《生活垃圾填埋场污染物控制标准》GB 16889-2008中9.1.3节规定,2011年7月1日起,现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液。因此,目前国内新建生活垃圾填埋场一般都设置了垃圾渗滤液处理站,对场区内产生的垃圾渗滤液进行单独处理,达标后再排入市政管网或采取其他措施输送至城市污水处理场进行最终处理。

生活垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液除少量来自于垃圾自身含水外,绝大部分来自于大气降水进入填埋库区后产生的渗透液,如果能够有效的控制大气降水进入填埋库区,就能够大大减少垃圾渗滤液的产生量。据此,目前国内一般采用在场区四周设置截洪沟的方式来起到控制大气降水进入填埋库区的作用。这样做虽然可以有效防止场区四周的大量降水进入,但却不能控制降落到填埋库区范围内的降水。而一般填埋场填的埋库区面积均十分巨大,因此垃圾渗滤液的产生量通常与填埋库区的面积成正比。

场底雨污分流法(以下简称“分流法”)能够在不减小垃圾填埋库区面积的情况下,对垃圾填埋库区进行合理的分期规划,并在远期填埋库区的场底设置独立的雨水导排设施,或利用场底地下水导排设施,将垃圾填埋场运行初期(3~5年内)填埋库区场底未进行填埋区域的雨水与填埋区域垃圾渗滤液分流导排并分别加以处理的方法。

2、雨污分流法主要技术要点及实施步骤

2.1技术要点

“分流法”的主要技术要点有两点:

1)根据填埋场区地形及设计填埋总库容的参数,对填埋库区进行合理的分区,在分区的基础上对填埋过程进行合理的填埋分期规划。

2)在远期填埋库区内设置场底雨水导排设施,将雨水导排至下游垃圾坝以外。

以上两点,分期是前提,导排是关键。必须对填埋库区进行合理的分区分期,为雨污分流创造先决条件,而采取可靠的措施将雨水导出场外则是“分流法”的关键步骤。

2.2实施步骤

可根据填埋场的具体情况,按照如下三个步骤实施:

1)分区:根据填埋场地形条件结合填埋库容要求将整个填埋场分成1个以上的填埋区,面积很小地势较平坦时可只设置一个填埋区,面积较大地势起伏较大特别是整个填埋场内有若干山脊将场区分成几个天然区域时,可分成两个以上的填埋分库区。

2)分期:对分好的填埋区进行填埋分期规划,一般可按照自排水流向下游垃圾坝至上游围堤的填埋顺序,将每个填埋库区分成二到三个填埋填埋分期或更多。在一期填埋的过程中,二期和三期的场地不进行场底防渗层施工,由于在这种分期条件下,二期与三期位于排水坡向的上游,因此如果在一期与二期分界线前设置集水坑就有条件将二期与三期场地内的降水进行导排,从而达到雨污分流的目的。

3)场底雨水导排:在上述填埋分期1期与2期的分界线前设置高度在1.5m左右的临时垃圾坝一道,阻挡远期库区内的地表雨水径流进入近期填埋库区内。在临时垃圾坝前设置集水坑,集水坑采用梯形断面,一般采用上口为5x5m,下底为3.5x3.5m。在集水坑末端设置两根d500并排II级钢筋混凝土管,将雨水导排至垃圾坝外。如果远期填埋场地面积较大可适当提高集水坑容积与导排管管径。

3、雨污分流法工程实例

本方法在大连市长海县大长山岛垃圾填埋场与内蒙古兴安盟科右前旗垃圾填埋场均有实际应用。实际应有效果良好,节能效应显著。

综上所述,“场底雨污分流法”是一种值得推广的可有效降低垃圾填埋场初期渗滤液处理能耗的“节能”解决方案。

作者简介

上一篇:区块链技术意义范文 下一篇:人口普查的方式范文