垃圾填埋场渗滤液回灌技术探讨

对于渗滤液的pH变化规律，也有许多学者进行了研究，结果表明采用回灌操作的填埋场初期出水的pH会迅速下降，产生有机酸积累问题[15、16]。而于晓华等[17]的研究指出，向填埋层供给少量空气（平均每立方米垃圾通风流量为1.7×10—4m3/min）就可以解决这一问题，使渗滤液中的有机物迅速降解。
另外，对于渗滤液的高NH3-N浓度问题，许多研究均表明，渗滤液原液回灌后的最终出水NH3-N浓度基本保持不变，甚至可能由于回灌导致的NH3-N不断积累，使得最终出水的NH3-N浓度反而高出不回灌渗滤液的填埋场[2、18]。同时，也有研究者为了解决这一问题进行了研究。郭辉东等[19]研究了在渗滤液原液回灌和经好氧预处理后回灌两种情况下的NH3-N浓度变化规律。结果表明：渗滤液经好氧处理后回灌可显著加速垃圾中含氮物质的水解过程。王琪等人[20]的研究指出，在较小的负荷条件下，渗滤液经过兼性填埋层的回灌处理，在半好氧状态下NH3-N浓度可以降到10mg/L以下。郭蕴苹[21]研究了在回灌处理时pH变化对NH3-N去除效果的影响，指出：在回灌之前采用石灰调节渗滤液的pH对NH3-N的去除有较大的影响，pH在10.0～11.0之间时NH3-N去除效率较高。
4.3影响填埋场稳定的研究
反映填埋场稳定的指标包括渗滤液水质、产甲烷量和填埋场沉降等[22]。
大量研究[23、24]表明，渗滤液回灌会明显促进填埋场的稳定。罗春泳等[25]通过试验发现，回灌渗滤液中的COD比回灌清水时的较早达到稳定，且稳定值较低，同时垃圾土中有机质的溶解与渗滤液中有机质的降解较回灌清水的为快，有利于垃圾填埋场的稳定化进程。李启彬等[26]的研究表明，回灌前对渗滤液进行加热有利于填埋场快速稳定，垃圾填埋前期较低的渗滤液回灌频率有助于填埋场快速进入产甲烷阶段，而后期较高的渗滤液回灌频率则有利于填埋垃圾较快稳定。Robinson等人[27]也指出，原需15～20d才能达到稳定的填埋场经回灌处理后2～3d就可以达到稳定。
4.4回灌处理影响因素研究
4.4.1水力负荷
回灌水力负荷是影响渗滤液处理效果的重要因素。有研究[28]指出，低水力负荷对渗滤液中有机物的去除有利，高水力负荷减少了水力停留时间，使污染物质的降解不能充分进行，还可能引起垃圾层中微生物被冲刷，导致处理效果的降低。罗春泳等[25]也发现随着水力负荷的增高，渗滤液中COD浓度降低的速率越来越慢，水力负荷越高，最终的渗滤液COD浓度值越高。建议在回灌设计中取水力负荷作为回灌系统的控制指标。在综合经济因素和处理效果的情况下确定合理的入水负荷。
而Chugh[29]的研究则表明，回灌渗滤液的容积增加，出水渗滤液pH值上升到中性的时间缩短，产气率达到最高的时间提前。Chugh认为由于出水渗滤液水质以及产气的变化是垃圾降解的结果，时间的缩短与提前则说明水力负荷的加大对垃圾降解有促进作用。
在实践中，各填埋场内垃圾的组成和压实程度不同导致了填埋场垃圾层的渗透性不同，最佳水力负荷也就不同。因此，必须根据填埋场的实际情况确定回灌的最佳水力负荷，但回灌负荷不可能无限增大，过大的水力负荷会出现渗滤液在垃圾表面积累的情况，并且过大的水力负荷不利于接种微生物在垃圾表面的附着，宜形成短流。
4.4.2回灌频率及回灌方式
在相同的回灌负荷下，通过对不同回灌频率的研究，Chugh[29]发现，加大回灌频率不利于提高垃圾降解速率。原因在于微生物在垃圾表面的附着生长有一定的时间要求，
回灌频次过高不利于微生物的附着生长，也不利于垃圾层内填埋气的引出，造成过水面积降低，减少水与微生物的接触，不利于垃圾降解。但回灌频次的增加也有助于降解产生的抑制性物质快速洗出。在一定的回灌负荷条件下，研究人员目前多采用8h或16h回灌一次，即一天三次或两天三次。
不同回灌方式会导致渗滤液的渗流区域不同。表面喷洒使回灌渗滤液均匀分布于垃圾层的表面，使不同区域的垃圾的稳定化进程同步进行。而井注、表面渠流或管道布水则由于布水的不均匀性，造成不同区域垃圾稳定化进程的不同步，从而影响填埋场整体的稳定化进程。但实践表明，表面喷洒对环境的影响较大，井注是具有经济可行性的回灌方式。
4.4.3填埋体的影响
垃圾粒度、空隙率以及各向同性或异性与否，直接影响回流渗滤液在垃圾层内的流动特性。PhilipTM与DebraRR[30]在渗滤液水平渠回灌的研究中发现，垃圾的各向异性与粒度不一致性有利于水平环流的形成，从而增加水流在垃圾内的停留时间。
罗春泳[25]以渗滤液中的COD、微生物浓度及垃圾中有机物的浓度为考察指标研究填埋场高度对渗滤液回流对填埋场稳定化的影响发现，在相同回灌条件下填埋越深，垃圾中有机物的含量越高，产生渗滤液的量越少，回灌的来量也就小了，回灌对垃圾填埋场稳定的促进作用就降低。
何厚波等[31]通过模拟试验研究了垃圾填埋场渗滤液分别回灌到不同高度的垃圾柱之后，柱内的有机污染物降解变化规律。结果指出，回灌渗滤液中有机物的去除效果随垃圾堆体高度的增加而增加。
5结语
渗滤液回灌处理技术在国内还仅停留在理论研究阶段，我国仅有广州、上海等少数地区兴建的垃圾填埋场采用了回灌处理方式。但渗滤液回灌技术在填埋场渗滤液污染控制中所具有的技术经济优势不容忽视。笔者认为，渗滤液回灌技术可作为渗滤液处理两大类方案的有效补充，即作为单独处理方案或合并处理方案的预处理技术加以推广。