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我国城市垃圾渗滤液处理的技术及现状

作者:马继红 苗群 刘志强等  来源:网易环保  发布时间:2008-9-12 14:03:29

摘要:在简要介绍我国城市垃圾处理的发展历史与现状后,针对国内应用最为广泛的城市垃圾卫生填埋场所产生的垃圾渗滤液处理技术进行了大量的调查、类比工作,并结合国内的多个工程实例总结出我国目前垃圾渗滤液处理的现状.
关键词:城市垃圾,渗滤液,处理技术
自20世纪90年代以来,随着我国经济的发展、城市的扩张和人民生活水平的提高,城市生活垃圾的数量也在逐年增加.据有关资料表明,我国的城市垃圾总量正以每年10%的速度增长,种类也越来越多.目前,我国的垃圾产量正进入高峰期,垃圾年产量约113亿t,占世界总产量的四分之一.如果不对这些垃圾进行妥善处理,势必造成环境的严重污染,殃及子孙后代.但我国也面临着这样的现实:由于历史的原因,我国城市生活垃圾处理技术研究起步晚、底子薄、专业人才少、投资与经费不足,诸如以上原因制约着我国生活垃圾处理及其技术的发展.
1我国垃圾的处理方式及渗滤液的产生
目前,世界上普遍采用的城市垃圾处理方式有卫生填埋、生化处理、焚烧、回收利用等[1].在我国对城市垃圾的处理普遍采用填埋、堆肥和焚烧三种方法,而垃圾填埋因其投资相对较少,处理量较大,应用最为广泛,我国90%以上的地区采用各种形式的填埋进行处理.到1998年底在我国城市垃圾20%的无害化处理率中,(卫生)填埋处理的贡献率占95%以上.
1.1垃圾的卫生填埋
针对我国的国情,垃圾的卫生填埋作为垃圾处理的最终手段,从现在到将来的很长一段时期内仍将是我国垃圾处理中最为重要的一种处理方式.卫生填埋是将垃圾在选定的合适场所,填埋到一定高度后,加上覆盖材料,使其经过长期的物理、化学和生物作用达到稳定状态.在防渗层上面铺设集水和排水盲沟,使渗滤液能够及时排出垃圾堆体;排出的渗滤液必须进行有效的处理才能排至水体.选择可靠的底部防渗膜和有效的渗滤液处理技术,是卫生填埋真正达到污染物消纳,避免对环境造成二次污染的关键.
国家颁布的《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—1997)中,对生活垃圾填埋场选址、工程设计要求、填埋场入场要求、填埋作业要求、封场要求和污染物排放限值及环境监测等要求都做出明确的规定.其中,对生活垃圾填埋场垃圾渗滤液排放控制项目规定为:悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、氨氮和大肠菌值.而国家正在拟定出台的《垃圾卫生填埋建设标准》和《垃圾卫生填埋场卫生监测标准》也必将使我国的垃圾卫生填埋有法可依,使其有更广阔的发展空间.
1.2垃圾渗滤液的产生及性质
人们往往有一种错误观点,认为垃圾只要运进了填埋场就万事大吉了;其实不然,垃圾填埋场产生的高浓度渗滤液对环境有着极大的安全隐患.
垃圾渗滤液,是指垃圾在填埋场的堆放和填埋处理过程中由于厌氧发酵、有机物分解、雨水淋浴、冲刷以及地表水和地下水的浸泡而滤出来的污水[2],其中BOD5、CODCr和氨氮的浓度极高,而垃圾中的重金属在雨水的淋涪作用下会溶解于渗滤液,垃圾中的病原微生物也会进入渗滤液.因此,垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生二次污染的主要因素之一,如果不对其施加可靠的防渗措施和有效的处理,而使其排入周围环境,将会对周围水体、土壤、大气等多方面造成严重污染和巨大危害.
随着垃圾填埋场“年龄”增加,渗滤液的水质也将发生相应的变化,垃圾在填埋场内分解主要有5个阶段,即调整期、过渡期、酸形成期、甲烷形成期、最后成熟期[3].而垃圾渗滤液通常可根据填埋场的“年龄”大致分为两大类:一类是“年轻”的渗滤液,填埋场的填埋时间在5年以下,渗滤液的水质特点是pH值较低,COD和BOD5浓度较高,且BOD5/COD的比值较高,同时各类重金属离子的浓度也较高;另一类是“年老”的渗滤液,填埋场的填埋时间在5年以上,渗滤液的主要水质特点是pH值接近中性,COD和BOD5浓度较低,且BOD5/COD的比值较低,而NH3-N浓度较高,重金属离子浓度则开始下降[4].超过10年后,由于垃圾的稳定化,渗滤液的BOD5/COD比值小于011,可生化性很差.由于受到垃圾场“年龄”、降水和垃圾本身的内含水等诸多因素的影响,垃圾渗滤液的物理、化学以及生物因素等也在不断发生变化,渗滤液的水质在一个相当大的范围内变动,在调查了国内诸多垃圾填埋场的渗滤液的进水水质后,得到垃圾渗滤液的水质情况大致如表1所示。
表1垃圾渗滤液水质

项目
pH
BOD5
CODCr
氨氮
浓度(mg/L)
4~9
3000~45000
2000~80000
200~6000

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