随着我国城市化建设步伐的加快,城市人口的急剧增加,城市生活垃圾也在不断的增加.目前,我国把城市生活垃圾无害化处理作为一项重要的城市基础设施建设来抓,努力消除生活垃圾的污染,提高可持续发展的能力.
但是,如果垃圾处理厂的建设和管理不当,也会产生较为严重的二次污染,危及当地环境安全.目前城市垃圾的主要处理方式有垃圾堆肥,垃圾卫生填埋,垃圾焚烧等,垃圾处理过程中产生的恶臭,废水和废渣污染也越来越被人们所重视,对相应的处理和处置技术手段进行了研究,取得了一定的成果.但是由于垃圾的成分随不同的地域,生活水平,季节,自然条件等差别很大,同时由于不同的垃圾处理和处置工艺,产生的二次污染也不尽相同,在对垃圾性质的分析的基础上,考察处理和处置工艺的特性,结合一定的技术手段对垃圾处理和处置中产生的二次污染进行防治才能取得好的效果.
垃圾废水是垃圾处理和处置过程中广泛存在的二次污染问题,也是建设和运行垃圾填埋场,垃圾焚烧厂等亟待解决的问题之一.
一,垃圾废水
1. 我国城市垃圾的组分
城市生活垃圾的主要组分可分为三大类:可腐有机物(以厨余为主),可燃有机物(塑料,废纸,橡胶,皮革,竹木,布类等),无机物(煤渣,砖瓦,地灰,玻璃,金属等).在以煤为主要民用燃料的地区,垃圾中无机物的含量就比较高,最高甚至可以达到80%.在气化燃料普及的城市中,不论是南方城市还是北方城市,可腐有机物占的比例最高,超过50%.可燃有机物的比例在20%-40%之间,无机物的比例通常低于20%,含水率在40%-60%之间,低位热值在4000-6000kJ/kg范围内.
2. 垃圾废水的产生
从垃圾的收集,转运,运输,一直到最终的处理和处置的每一个环节中都可以产生垃圾废水.城市垃圾由城市垃圾收集车收集后运至垃圾转运站,在城市垃圾转运站垃圾经预压缩后由垃圾转运车运到垃圾填埋厂,垃圾堆肥场或垃圾焚烧厂进行垃圾的最终处理.在压装机车间压缩垃圾时挤压出的污水,其组成成分复杂,CODcr在4～6万mg/L,一般将其先集中储存,再定期集中运至下游垃圾处理工艺.垃圾填埋场垃圾废水的主要来源有垃圾自身携带的水分,垃圾填埋过程中发酵产生的水分,垃圾填埋场天然降水以及喷洒用水.垃圾堆肥场的垃圾废水来源与垃圾填埋场类似.而垃圾焚烧厂的垃圾废水则主要来自垃圾本身携带的废水,这部分废水在垃圾贮存坑中从垃圾中沥出,经系统收集后集中处理.
为了区别垃圾填埋场和垃圾焚烧厂及垃圾转运站的垃圾废水,一般将垃圾填埋场经收集管网收集的垃圾废水称为渗滤液或渗沥液,而将垃圾焚烧厂的垃圾贮存坑底部的垃圾废水及垃圾转运站的垃圾废水成为垃圾沥滤液或简称垃圾滤液.
目前国内外对垃圾污水的研究主要集中在对垃圾填埋场渗滤(沥)液的研究上.而垃圾填埋场的垃圾渗沥液与垃圾焚烧厂垃圾贮存坑的废水有很多相似之处,特别是在垃圾填埋场运行初期,两者的性质很接近,都具有污染物浓度高,可生化性好,水量大,成分复杂等特点.所以,考察垃圾填埋场的垃圾渗沥液可以对垃圾焚烧厂垃圾废水的处理与处置有一定的启发作用.
二,垃圾填埋场垃圾渗沥(渗滤)液处理
1. 垃圾渗沥液的特性
渗沥液成分取决于垃圾成分,填埋时间,气候条件,填埋场设计等多种因素.一般来说,垃圾渗沥液具有如下特性:
1)水质复杂,危害性大.张兰英等人采用G-MS-DS联用技术鉴定出垃圾渗沥液中有93种有机化合物,其中22种被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单中.此外,渗沥液中还含有10多种金属和植物营养素(氨氮等),水质成分十分复杂.
2)CODCr和BOD5浓度高.特别是在垃圾填埋场运行初期,垃圾渗沥液中的CODCr最高达到90000mg/L,BOD5最高达到38000mg/L,和城市污水相比,浓度极高.显然这就要求其处理构筑物的有机负荷率高,水力停留时间长构筑物容积大.
3)金属含量高.垃圾渗沥液中含有10多种金属离子,其中铁2050mg/L,铅12.3mg/L,锌370mg/L,钾,钠2500mg/L,钙甚至高达4300mg/L.生物处理系统中如金属离子含量过高,对微生物有强烈抑制作用,长时间运行,会导致污泥中的无机物含量增加,影响系统正常运行,故须先调pH值使重金属离子沉淀.
4)氨氮含量高,含盐量高.氨氮浓度随填埋时间的增加而相应增加,最高可达1700mg/L,渗沥液中的氮多以氨氮形式存在,约占TKN40%~50%.如此高浓度的氨氮,使微生物营养元素比例严重失调,仅靠硝化细菌和反硝化细菌脱氮不仅不能去除,反而会影响处理系统的正常运行,因此,在渗沥液进入生化处理前常需用物化法脱氮,渗沥液中的盐主要为氯化物(100~4000mg/L)和