垃圾滲濾液處理措施范文
時(shí)間:2023-12-28 17:49:18
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篇1
1 項(xiàng)目基本情況
某個(gè)生活垃圾填埋場(chǎng)位于浦城縣。垃圾填埋場(chǎng)總庫(kù)容約63.27萬(wàn)m3,設(shè)計(jì)使用年限為15年,日處理規(guī)模確定為130t/d;填埋場(chǎng)采用“改良型厭氧衛(wèi)生填埋處理工藝”對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行無(wú)害化處理。浦城縣是重點(diǎn)林業(yè)縣,鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民多以木材為燃料,因此,生活垃圾中煤渣成分較少,而以果皮、塑料袋、廚余垃圾為主。
填埋場(chǎng)操作順序的總體規(guī)劃為按單元依次逐層推進(jìn),層層壓實(shí),依次類(lèi)推直至最終填埋標(biāo)高。衛(wèi)生填埋處理場(chǎng)的防滲處理包括水平防滲和垂直防滲兩種方式,由于該填埋庫(kù)區(qū)內(nèi)不具備天然防滲的條件,為了保障人工襯層的安全性,采取環(huán)保型高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作水平防滲工藝,同時(shí)采用復(fù)合防滲系統(tǒng);滲濾液導(dǎo)流層位于場(chǎng)底,主要是有利于產(chǎn)生的滲濾液迅速匯集到主支盲溝中。
2 滲濾液污染特性
該項(xiàng)目處理對(duì)象為垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液,滲濾液的水質(zhì)受填埋垃圾的成分、規(guī)模、降水量和氣候等因素的影響,通常而言,具有如下特點(diǎn)。
(1)滲濾液水質(zhì)變化大:滲濾液的水質(zhì)變化幅度很大,它不僅體現(xiàn)在同一年內(nèi)各個(gè)季節(jié)水質(zhì)差別很大,濃度變幅可高達(dá)幾倍,并且隨著填埋年限的增加,水質(zhì)特征也在不斷發(fā)生變化,如滲濾液的碳氮比、可生化性隨著填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期,氨氮濃度較低,用生物脫氮就可去除滲濾液中的氨氮,但隨著填埋年限的增加,氨氮濃度不斷增加,COD不斷下降,最好采用物化法處理。
(2)有機(jī)物濃度高:垃圾滲濾液中的CODcr和BOD5濃度最高可達(dá)幾萬(wàn)mg/L,與城市污水相比,濃度非常高。高濃度的垃圾滲濾液主要是在酸性發(fā)酵階段產(chǎn)生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占總量的80%以上,BOD5與COD比值為0.5~0.6,隨著填埋場(chǎng)填埋年限的增加,BOD5與COD比值將逐漸降低。
3 滲濾液的處理工藝
滲濾液的水質(zhì)較為復(fù)雜,含有多種有毒有害的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物,且還含有較高色度。以氧化溝為主的生化處理工藝,不適合處理高濃度有機(jī)物和高氨氮含量的垃圾場(chǎng)滲濾液,不能有效去除污水中難生物降解的有機(jī)物和氨氮,同時(shí)對(duì)色度的去除率較低,脫氮效率也不高,氨氮出水的穩(wěn)定性較差,不能建立穩(wěn)定的硝化反硝化功能。因此建議增加預(yù)處理工序,采取高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理,推薦FEO技術(shù),該技術(shù)是利用微電解以及催化氧化的原理來(lái)達(dá)到脫色、分解大分子難生物降解有機(jī)物的目的,可有效去除重金屬。同時(shí),將氧化溝改為A/O工藝,由兼氧段、好氧段組成,A池在利用原水中碳源進(jìn)行反硝化的同時(shí),也起一定的水解作用將不易降解的大分子物質(zhì)水解為小分子物質(zhì),利于好氧的降解,提高COD的去除效果。
該填埋場(chǎng)使用:“滲瀝液調(diào)節(jié)池FEO預(yù)處理A/O+MBR納濾+反滲透消毒排放”的工序;濃縮液使用:“濃縮液儲(chǔ)池一體化設(shè)備臭氧反應(yīng)池?cái)嚢璩吻宄鼗钚蕴窟^(guò)濾消毒排放”。工藝流程詳見(jiàn)圖1所示。
篇2
關(guān)鍵詞:城市生活垃圾;滲濾液;減量化
垃圾滲濾液是城市垃圾在其運(yùn)輸、處理、處置過(guò)程中,因其自身所含水分,并受外部水文因素綜合作用而產(chǎn)生的性質(zhì)復(fù)雜、處理難度大的高濃度有害污水。垃圾在填埋后的厭氧發(fā)酵、地表水浸濾、地下水浸泡等作用都會(huì)促使?jié)B濾液產(chǎn)生。填埋場(chǎng)在運(yùn)行與封場(chǎng)后的很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生滲濾液。對(duì)于垃圾滲濾液的污染控制,包括其水質(zhì)凈化與水量消減,對(duì)于垃圾處理都具有積極的意義。本文主要對(duì)滲濾液的減量問(wèn)題進(jìn)行研究。
1 垃圾進(jìn)入處理場(chǎng)之前的減量化
在生活垃圾進(jìn)入垃圾處理廠(chǎng)或處置場(chǎng)之前,對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行減量化控制,可以稱(chēng)為滲濾液的“源頭減量”。
1.1 垃圾分類(lèi)回收和預(yù)處理
生活垃圾的含水率主要是由其中的廚余等有機(jī)物造成的,另外紙張、棉絮等吸水性物質(zhì)也會(huì)在進(jìn)入填埋場(chǎng)之后對(duì)滲濾液的產(chǎn)量有影響,因此,在垃圾貯存、清運(yùn)工作環(huán)節(jié)開(kāi)展垃圾分類(lèi)收集,同時(shí)注意給予完善的分類(lèi)清運(yùn)車(chē)輛配套,有利于垃圾滲濾液的源頭減量。一般而言,廚余以及紙類(lèi)物質(zhì)含量高時(shí),垃圾含水率也高。
通過(guò)垃圾源頭管理,在垃圾集裝點(diǎn)或回收中心,采用人工分選或機(jī)械分選工藝,對(duì)有機(jī)物和紙張進(jìn)行分選、干燥,減少產(chǎn)生滲濾液的可能。另一方面,將城市垃圾中有害的部分,包括電池、藥品、含汞器物等分離除去,可以降低滲濾液中重金屬和其他有毒有害物質(zhì)的濃度。
1.2 壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)中的滲濾液控制
壓縮又稱(chēng)為“壓實(shí)”,是一種普遍采用的固體廢棄物預(yù)處理方法,是指用機(jī)械方法增加固體廢物聚集程度,增大容重減少表觀體積,對(duì)廢物實(shí)行減容化。壓縮對(duì)于垃圾處理具有預(yù)穩(wěn)定的作用。
我國(guó)生活垃圾一般為混合固體,甚至有時(shí)是固液混合體。生活垃圾中的易腐垃圾的含水率較高(50% ~ 90%) ,當(dāng)其接受壓縮時(shí),極易產(chǎn)生滲濾液。
垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站壓縮過(guò)程產(chǎn)生的滲濾液、沖洗廢水等排入城市污水管網(wǎng)或河道水體,容易造成城市污水處理廠(chǎng)負(fù)荷沖擊。但從滲濾液減量的角度出發(fā),轉(zhuǎn)運(yùn)站中的滲濾液排放,減少了進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液總量。
目前,國(guó)內(nèi)外廣泛采用的生活垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)工藝可分為“水平壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)”和“垂直壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)”等幾種。對(duì)于水平壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站,裝箱過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液會(huì)從箱體滴漏出來(lái)。壓縮后,滲濾液被壓濾滲出,出滲量大約占垃圾量的 5% ~ 15%,在夏季和雨季較多。此處的壓濾液產(chǎn)量小,產(chǎn)生時(shí)間是間斷的,污染物濃度變化幅度大。豎直壓縮容器底部的密封結(jié)構(gòu)使得滲濾液不會(huì)溢出,可運(yùn)至處置場(chǎng)處理,但是對(duì)箱體會(huì)造成腐蝕。
2 垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液的減量化
2.1 上游與周邊地表水的控制
地表水入滲是垃圾場(chǎng)滲濾液的主要來(lái)源,對(duì)地表水入滲的有效控制是垃圾填埋場(chǎng)滲濾液減量的首要控制措施。
垃圾填埋場(chǎng)分為平原型、山谷型兩大類(lèi)。對(duì)于平原型垃圾填埋場(chǎng),一般不存在嚴(yán)重的上游與周邊地表水問(wèn)題。對(duì)于山谷型填埋場(chǎng),又可以分為山頂型、半山型兩類(lèi),當(dāng)填埋場(chǎng)的場(chǎng)頂標(biāo)高與山谷頂部相接時(shí),周邊地表水侵入場(chǎng)內(nèi)的可能性較小,只對(duì)上游匯集的洪水進(jìn)行隔離、導(dǎo)排即可; 當(dāng)廠(chǎng)址所在山谷的自然深度較大(深度大于 40 m) ,而所建設(shè)的填埋場(chǎng)場(chǎng)頂標(biāo)高低于山谷總深度時(shí),周?chē)狡律系慕涤昊虻乇韽搅髂軌騾R入填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)內(nèi),通常,這種場(chǎng)外匯水面積產(chǎn)生的雨水匯集量將大大多于填埋庫(kù)區(qū)的頂口面積,此時(shí)必須設(shè)置足夠的地表水排出構(gòu)筑物。對(duì)垃圾場(chǎng)周邊地表水的控制措施一般包括對(duì)降雨的阻隔,對(duì)暴雨的預(yù)防,對(duì)地表徑流的引導(dǎo)排除,對(duì)上升泉等地表水的隔離。對(duì)場(chǎng)區(qū)周?chē)乇硭目刂凭褪潜苊鈪^(qū)域地表徑流進(jìn)入場(chǎng)內(nèi),從而避免滲濾液產(chǎn)量的增加。為了控制地表水入滲,應(yīng)該在垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)之初就作好控制地表水的整體規(guī)劃。
在整體規(guī)劃之前,首先必須對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的上游、支流、邊坡等的流域情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研。填埋場(chǎng)周?chē)牡乇硭潘肪€(xiàn)對(duì)填埋場(chǎng)的整體運(yùn)行是至關(guān)重要的。當(dāng)垃圾填埋場(chǎng)的地址位于河道地形內(nèi)時(shí),可能屬于天然地表水的原有排水線(xiàn)路,必須設(shè)計(jì)對(duì)上游河道內(nèi)洪水的攔截措施,防止上游洪水進(jìn)入填埋區(qū)內(nèi)。也可建造溢洪道、導(dǎo)流壩。與上游與周邊地表水的控制相關(guān)的工程措施主要包括: 攔洪壩、泄洪暗管、洪水提升泵站、排水井、截洪溝等。在填埋場(chǎng)施工階段,可采用分區(qū)施工、分期施工的方法減少工程面積,在垃圾填埋場(chǎng)投入生產(chǎn)運(yùn)行之后,宜采用分區(qū)填埋、分區(qū)封場(chǎng)的工作方法,減少開(kāi)放作業(yè)面的面積。這些措施都是以垃圾滲濾液的減量化為最終目的的。
2.2 場(chǎng)內(nèi)雨污分流
垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)的雨污分流是近年來(lái)的熱點(diǎn)話(huà)題??茖W(xué)和嚴(yán)格地設(shè)計(jì)雨污分流系統(tǒng),對(duì)垃圾填埋作業(yè)區(qū)內(nèi)外的未受垃圾污染的雨水和滲濾液進(jìn)行分別收集,一方面可以減少滲濾液的產(chǎn)生量,降低滲濾液處理成本; 另一方面,可以避免由于山溝、丘陵地帶的垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)因暴雨形成的強(qiáng)大水流對(duì)填埋場(chǎng)造成沖刷。
填埋場(chǎng)內(nèi)部雨污分流的基本原理是: 在垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)設(shè)置的阻止填埋區(qū)匯水面積內(nèi)的雨水進(jìn)入填埋垃圾體的方法和措施,以及對(duì)環(huán)場(chǎng)邊坡匯水、上游洪水的排出??茖W(xué)和嚴(yán)格地設(shè)計(jì)雨污分流系統(tǒng),對(duì)垃圾填埋作業(yè)區(qū)內(nèi)外的未受垃圾污染的雨水和滲濾液進(jìn)行分別收集,具有重要的意義。在運(yùn)行中應(yīng)盡可能使?jié)B濾液自由排出。雨污分流效果的優(yōu)劣甚至?xí)苯雨P(guān)系到垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)行的成敗。
場(chǎng)內(nèi)雨水阻截與排放系統(tǒng)又分為填埋場(chǎng)封場(chǎng)前與封場(chǎng)后兩個(gè)部分??梢圆捎谩耙月贩謪^(qū)”的做法,將一個(gè)大填埋區(qū)分割成為若干個(gè)小分區(qū),利于對(duì)雨水的分塊控制?!奥返探Y(jié)合”填埋工藝能較好地解決北方填埋場(chǎng)雨季填埋中存在的問(wèn)題。要保證所收集的雨水不受污染。非作業(yè)區(qū)的覆蓋土經(jīng)過(guò)壓實(shí)后能夠形成一層防滲良好的致密層,能對(duì)雨水起到隔絕作用。可以利用“膜覆蓋”協(xié)助雨污分流。在垃圾填埋過(guò)程中,膜覆蓋可分為兩大類(lèi): 中間覆蓋、日覆蓋??梢岳谩岸洋w造型”協(xié)助雨污分流。
2.3 建設(shè)垃圾場(chǎng)排水構(gòu)筑物時(shí)需注意的問(wèn)題
攔洪壩是很常見(jiàn)的阻水構(gòu)筑物,但需注意加固、防滲的問(wèn)題。例如對(duì)攔洪壩上游側(cè)的坡面需進(jìn)行防滲處理,對(duì)攔洪壩上游坡腳必須進(jìn)行加固處理,可采用粘土、HDPE 防滲膜、漿砌石等多層防滲措施。
泄洪暗管可以將攔洪壩上游積聚的洪水排出,但暗管的橫斷面積一定要足夠大,以利于運(yùn)行期的清理,暗管的拐角、連接一定要順暢。暗管的進(jìn)水口一定要設(shè)置充分的雜物攔截措施(格柵、沉砂池等構(gòu)筑物) 。當(dāng)自然地形不允許建造泄洪暗管時(shí),可考慮在攔洪壩旁邊建造洪水提升泵站。用大型水泵將匯集在攔洪壩前的積水提升至場(chǎng)外排水渠的高度。但是洪水提升泵站的建設(shè)有很多制約因素。例如: 易與場(chǎng)地邊坡的防滲結(jié)構(gòu)沖突,不易尋找到堅(jiān)固的地質(zhì)條件用于安放大型水泵,另外由于不同地區(qū)大氣降水量是極不均勻的,大型水泵可能面臨常年閑置的危險(xiǎn)。排水井有時(shí)也被用于排出填埋場(chǎng)內(nèi)的積水。杭州垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)在場(chǎng)內(nèi)設(shè)有標(biāo)高不同的多個(gè)排水井,用于排出中間層的垃圾堆體表面雨水。
環(huán)場(chǎng)截洪溝是大量用于垃圾場(chǎng)上游與周邊地表水的主要排水構(gòu)筑物,一般是指環(huán)繞在垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)頂周?chē)?1 m ~ 3 m 遠(yuǎn)外側(cè)的用于阻截上游與場(chǎng)頂外周邊雨水(洪水) 的工程系統(tǒng)。即使是對(duì)于小型的村鎮(zhèn)級(jí)的簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng),環(huán)場(chǎng)截洪溝也是不可少的,對(duì)于大型垃圾填埋場(chǎng),截洪溝更是多種多樣,可采用分期設(shè)置截洪溝的方法。
3 結(jié)語(yǔ)
垃圾滲濾液減量化,有利于降低垃圾場(chǎng)的滲濾液處理成本,并對(duì)垃圾場(chǎng)起到保護(hù)作用。通過(guò)對(duì)生活垃圾在進(jìn)入垃圾處理廠(chǎng)或處置場(chǎng)之前實(shí)施源頭減量措施,包括垃圾分類(lèi)回收和預(yù)處理、垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)中的滲濾液控制,可以實(shí)現(xiàn)垃圾進(jìn)入處理場(chǎng)之前的減量化。通過(guò)在垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)實(shí)施工程措施,對(duì)上游與周邊地表水進(jìn)行有效控制,對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)面積采取場(chǎng)內(nèi)雨污分流措施,科學(xué)建設(shè)排水構(gòu)筑物,可實(shí)現(xiàn)垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液的減量化。
參考文獻(xiàn)
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[2]周北海.垃圾填埋場(chǎng)構(gòu)造對(duì)滲濾液成分的影響研究[J]. 環(huán)境科學(xué)研究,2000,13(3).
[3]張澄博.成都長(zhǎng)安垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水頭預(yù)測(cè)J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),1998,9(2).
篇3
【關(guān)鍵詞】城市生活垃圾;衛(wèi)生填埋; 處理技術(shù)
一、衛(wèi)生填埋處理技術(shù)概況
衛(wèi)生填埋作為生活垃圾的最終處理方法,目前仍然是我國(guó)大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的主要方法。特點(diǎn)是費(fèi)用低、方法簡(jiǎn)單,在選定的處置場(chǎng)內(nèi),采用防滲、鋪平、壓實(shí)、覆蓋處理垃圾并對(duì)填埋場(chǎng)沼氣、滲濾液進(jìn)行處理。經(jīng)科學(xué)的選址、嚴(yán)格的場(chǎng)地保護(hù)處理,對(duì)滲濾液和填埋氣體進(jìn)行控制。衛(wèi)生填埋場(chǎng)具有處理和終止處置生活垃圾的雙重功能,采用焚燒處理的殘?jiān)投逊侍幚碇械牟豢啥逊什糠侄夹枰l(wèi)生填埋處置。作為生活垃圾的最終處理方法,是大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的最主要方法。填埋場(chǎng)的一個(gè)主要問(wèn)題是滲濾液的污染控制。滲濾液是垃圾在填埋過(guò)程中由于垃圾中有機(jī)物分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水,通過(guò)淋溶作用形成的污水。水質(zhì)則隨垃圾組分、當(dāng)?shù)貧夂?、水文地質(zhì)、填埋時(shí)間和填埋方式等因素的影響而顯著變化。所以做好衛(wèi)生填埋處理技術(shù)的處理也是很重要的。
二、衛(wèi)生填埋處理技術(shù)類(lèi)型
衛(wèi)生填埋一般可分為五種類(lèi)型:
(一)普通厭氧填埋:工程設(shè)施簡(jiǎn)單,填埋作業(yè)簡(jiǎn)便,但不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn);發(fā)達(dá)國(guó)家已沒(méi)有這類(lèi)填埋場(chǎng),國(guó)內(nèi)有早期建設(shè)的還有在使用。
(二)厭氧衛(wèi)生填埋:無(wú)排滲導(dǎo)氣系統(tǒng),衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)較低;發(fā)達(dá)國(guó)家已不使用,國(guó)內(nèi)原有垃圾填埋場(chǎng)大部分屬該類(lèi)型;
(三)改良型厭氧衛(wèi)生填埋:衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)高,填埋作業(yè)簡(jiǎn)便,國(guó)外生活垃圾填埋場(chǎng)一般采用這種形式;國(guó)內(nèi)新建填埋場(chǎng)如杭州天子嶺、深圳下坪、南昌麥園、福州紅廟嶺和貴陽(yáng)高雁等填埋場(chǎng)均按建設(shè)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ17-2001、《生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T3037-1995和《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-1997等進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理;
(四)準(zhǔn)好氧型衛(wèi)生填埋:根據(jù)有關(guān)資料表明,本類(lèi)型滲濾液有機(jī)物濃度略低于改良型衛(wèi)生填埋,腐熟速度較快,但通氣管路多,作業(yè)繁瑣,比較少用;
(五)好氧型衛(wèi)生填埋:衛(wèi)生條件好,垃圾腐熟快,但通氣管路多,且需設(shè)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng),不僅作業(yè)復(fù)雜而且技術(shù)上尚處于未成熟階段。我國(guó)包頭有類(lèi)似型式的填埋場(chǎng)建設(shè)嘗試,該類(lèi)填埋場(chǎng)適宜在少雨、干旱地區(qū)使用,可省去滲濾液處理系統(tǒng)。
三、填埋氣與滲漏液的處理技術(shù)
(一)填埋氣的收集技術(shù)
1、豎井收集系統(tǒng)。早期的填埋氣主要用豎井收集系統(tǒng),具體做法是在填埋場(chǎng)填埋作業(yè)后不久,通過(guò)挖掘機(jī)械或人工打井的方式建造豎井系統(tǒng)。
2、表面收集系統(tǒng)。填埋場(chǎng)在表面覆蓋完成以后,便可進(jìn)行表面收集系統(tǒng)的安裝。整個(gè)系統(tǒng)是由排氣管編織而成的收集網(wǎng),填埋氣通過(guò)排氣細(xì)管輸送到系統(tǒng)的幾個(gè)中央采氣點(diǎn)進(jìn)行收集。
3、水平收集系統(tǒng)。水平式收集系統(tǒng)是在垃圾填埋到一定高度后,在填理場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)水平收集主管,然后,將水平氣管收集到的氣體匯集到主收集管。
(二)填埋氣的應(yīng)用
1、直接燃燒。對(duì)填埋氣進(jìn)行加工處理后,可以直接供給工業(yè)及溫室用戶(hù),其中以供暖或工業(yè)生產(chǎn)為用途的熱效率最高。填埋氣的經(jīng)濟(jì)效益取決于填埋場(chǎng)到用戶(hù)的距離及發(fā)生源的連續(xù)性。
2、發(fā)電。主要由填埋氣收集燃燒系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)組成,填埋氣經(jīng)收集后,經(jīng)加壓輸送至內(nèi)燃發(fā)機(jī)組,燃燒轉(zhuǎn)化成電能傳輸出去。
(三)滲濾液的處理現(xiàn)狀
滲濾液水質(zhì)復(fù)雜,這給滲濾液的處理處置帶來(lái)了很大的困難,目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有非常完善的處理工藝,對(duì)滲濾液的主要處理途徑是:
1、與城市污水合并處理。將垃圾滲濾液就近引入城市污水處理廠(chǎng),與城市污水合并進(jìn)行處理。
2、滲濾液回灌技術(shù)處理。用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑢⒃谔盥駡?chǎng)底部收集到的濾滲液從其覆蓋表面或覆蓋層下部重新灌入填埋場(chǎng)。
3、滲濾液處理廠(chǎng)處理。目前,用于垃圾滲濾液處理的方法主要有生物法和物理化學(xué)法。
(四)滲濾液處理時(shí)需要注意的問(wèn)題
1、垃圾滲濾液的成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大、污染物濃度高、處理難度大。主要的處理方法有生物處理法、物理化學(xué)處理法和土地處理法。單獨(dú)采用一種方法處理垃圾滲濾液難以滿(mǎn)足排放要求,因此必須采用多種方法的組合工藝。
2、以循環(huán)回灌法為預(yù)處理,再把滲濾液輸送至城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)行合并處理是適合我國(guó)的滲濾液處理方法。但必須考慮到填埋場(chǎng)和污水處理廠(chǎng)的距離及污水廠(chǎng)對(duì)滲濾液的接納能力。如單獨(dú)處理,則建議采用物理化學(xué)處理法進(jìn)行深度處理。
三、分析垃圾填埋存在的一些問(wèn)題
(一)二次污染相對(duì)嚴(yán)重
例如垃圾滲出液在沒(méi)有嚴(yán)格的防滲措施時(shí)會(huì)污染地下水及土壤,同時(shí)垃圾堆放產(chǎn)生的臭氣嚴(yán)重影響場(chǎng)地周邊的空氣質(zhì)量,另外,垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體既是火災(zāi)及爆炸隱患,排放到大氣中又會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)。近年來(lái)有的城市已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題,建立了一批具有較高水平的衛(wèi)生填埋廠(chǎng),較好地解決了二次污染問(wèn)題,但建設(shè)投資大,運(yùn)行費(fèi)用(包括規(guī)范的填埋、滲出液處理及甲烷收集利用等)高。最關(guān)鍵的是填埋場(chǎng)處理能力有限,服務(wù)期滿(mǎn)后仍需投資建設(shè)新的填埋場(chǎng),進(jìn)一步占用土地資源。
(二)環(huán)境污染相對(duì)嚴(yán)重
由于生活垃圾中有機(jī)物含量和含水率往往高達(dá)50~60%,導(dǎo)致滲濾液產(chǎn)量大、濃度高,滲濾液處理達(dá)標(biāo)排放或能夠送城市污水處理廠(chǎng)處理后達(dá)標(biāo)排放的填埋場(chǎng)較少,地下水污染地表水的污染事故不斷出現(xiàn)。垃圾所散發(fā)的毒、臭氣體向周?chē)?,形成空中、周邊、地下立體污染,而且易引起甲烷爆炸事故,由此對(duì)人、畜、生態(tài)環(huán)境釀成悲劇的事例,屢見(jiàn)不鮮。雖然,在許多發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)一些較發(fā)達(dá)城市建設(shè)了不少“衛(wèi)生填埋場(chǎng)”,減少了一些污染,但由于技術(shù)和管理上的不完善而造成的環(huán)境污染問(wèn)題依然很多,不能從根本上解決問(wèn)題。
(三)設(shè)計(jì)理念比較落后,
科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地資源;大部分生活垃圾填埋場(chǎng)缺乏有效的基礎(chǔ)和邊坡防滲措施;填埋處理方式的技術(shù)要求比較高,如果達(dá)不到一定的技術(shù)要求,可能出現(xiàn)如下險(xiǎn)情:一是垃圾在填埋過(guò)程中產(chǎn)生的氣體在垃圾層中大量積聚,壓力增大到一定程度,在瞬間突破覆蓋層,沖擊膨脹可能發(fā)生物理爆炸;二是垃圾填埋防滲措施不當(dāng),可能引起垃圾滲濾液滲漏,污染地下水源、土壤、植被,危及動(dòng)物甚至人畜健康;三是填埋區(qū)周?chē)罕姺从硰?qiáng)烈,生活垃圾在降解過(guò)程中產(chǎn)生大量甲烷、二氧化碳和揮發(fā)性有機(jī)物惡臭氣味,形成“致癌、致畸、致突變”的潛在危害;四是垃圾沒(méi)有經(jīng)過(guò)分揀,其中有利用價(jià)值的物資作為廢物填埋,加大了垃圾的產(chǎn)生量。
四、結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)城市垃圾無(wú)機(jī)物多、有機(jī)物少的成分特點(diǎn)更適合采用衛(wèi)生填埋處理技術(shù)[x]由于垃圾中無(wú)機(jī)物含量高,填埋后比較穩(wěn)定,產(chǎn)生的臭味氣體少,不會(huì)造成大氣質(zhì)量惡化;滲濾液相對(duì)較少。衛(wèi)生填埋處理技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,就我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r是可行的。
參考文獻(xiàn):
[1]《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008
篇4
關(guān)鍵詞:垃圾填埋場(chǎng);常見(jiàn)問(wèn)題;治理;二次污染;植被恢復(fù)
中圖分類(lèi)號(hào):X70 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高,每天源源不斷產(chǎn)生的大量生活垃圾,已日益成為一個(gè)污染環(huán)境、困擾人類(lèi)的社會(huì)問(wèn)題。目前,垃圾填埋是最常見(jiàn)的垃圾處理方法,具有投資少、處理費(fèi)用低、處理量大、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn),已經(jīng)在世界上許多國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)80%以上的生活垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的簡(jiǎn)易填埋法。但填埋也存在著諸多問(wèn)題,不僅污染環(huán)境、產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有較大污染的有害氣體,對(duì)周邊居民的身體健康造成直接威脅,還可能存在較大的安全隱患。因此,對(duì)存在問(wèn)題的垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行治理及生態(tài)恢復(fù),是社會(huì)發(fā)展過(guò)程中必須解決的緊迫問(wèn)題,值得我們深入研討。
1 生活垃圾填埋場(chǎng)常見(jiàn)問(wèn)題分析
當(dāng)前,我國(guó)80%以上生活垃圾填埋場(chǎng)基本采用堆放方式。其中,大多數(shù)生活垃圾填埋場(chǎng)處于運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、管理不善、未做封場(chǎng)覆蓋、垃圾滲濾液已對(duì)周邊環(huán)境造成污染的局面。常見(jiàn)的問(wèn)題有:
(1)由于長(zhǎng)時(shí)間的堆放,十分容易滋生蚊蟲(chóng),散發(fā)臭氣,污染環(huán)境,并且有機(jī)物在厭氧條件下分解,往往會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有污染的有害氣體,如CH4、H2S、CO2等,特別是CH4氣體濃度含量達(dá)到一定程度時(shí)容易發(fā)生爆炸、火災(zāi);
(2)生活垃圾在分解過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液,對(duì)周?chē)h(huán)境和地下水造成嚴(yán)重的威脅;
(3)隨著垃圾堆體的升高,填埋場(chǎng)也會(huì)出現(xiàn)大的安全隱患。
2治理目標(biāo)
在治理的過(guò)程中,必須減少生活垃圾在分解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的滲濾液,同時(shí)使地表水迅速排走而不滲到垃圾堆體中,還要控制垃圾分解產(chǎn)出氣體的擴(kuò)散,做好生活垃圾與人群、植物等外界環(huán)境的隔離建設(shè)工作。
3 垃圾處理場(chǎng)簡(jiǎn)介
某垃圾處理場(chǎng)處理場(chǎng)占地約10hm2,垃圾堆體呈不規(guī)則多邊形,近似圓形,垃圾堆體平均厚度20多米,最大厚度達(dá)35米以上。到目前為止該場(chǎng)已累計(jì)接納生活垃圾200多萬(wàn)噸。該場(chǎng)自1986年建成投入使用后,除作為垃圾堆放場(chǎng)使用外,還接納少量糞便和幾萬(wàn)噸市政污泥。該場(chǎng)場(chǎng)底沒(méi)有按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防滲處理,屬于簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng)。
4治理方案的制定
我國(guó)對(duì)生活垃圾填埋場(chǎng)的治理廣泛采用就地封場(chǎng)治理、異地衛(wèi)生填埋、篩分后異地處理3種方式。
4.1就地封場(chǎng)治理
這是目前處理垃圾填埋場(chǎng)普遍應(yīng)用的辦法。通過(guò)對(duì)垃圾堆體進(jìn)行必要的整形,修筑平臺(tái)、便道、邊坡排水渠與雨水邊溝,對(duì)滲濾液進(jìn)行定向收集導(dǎo)排,然后對(duì)垃圾堆體進(jìn)行最終覆蓋及植被恢復(fù),并建設(shè)填埋氣體集中收集處理系統(tǒng),最終達(dá)到消除垃圾堆體的安全隱患及產(chǎn)生的臭味,有效減少滲濾液產(chǎn)生量,有效控制處理填埋氣體及滲濾液對(duì)周邊環(huán)境的污染,改善景觀達(dá)到生態(tài)恢復(fù)的目的。
該方案具有施工工期短、見(jiàn)效快、費(fèi)用低,操作比較容易,建成后可避免對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染,土地資源可得到開(kāi)發(fā)利用等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是滲濾液污染雖然可以得到有效控制,但短期內(nèi)還會(huì)有少量滲濾液滲入地下,污染地下水。
4.2異地衛(wèi)生填埋
該方法是將堆存的垃圾清運(yùn)至標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行衛(wèi)生填埋,以達(dá)到徹底消除垃圾填埋場(chǎng)污染的目的。前提條件是,該地區(qū)必須具有按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng),并同時(shí)具有足夠的接納處理能力。
異地衛(wèi)生填埋方案可徹底解決垃圾填埋場(chǎng)的污染問(wèn)題,原場(chǎng)址可得到再次開(kāi)發(fā)利用。缺點(diǎn)是清運(yùn)及處理成本高,運(yùn)輸過(guò)程中可能造成二次污染,仍需再占用新的土地資源。
4.3篩分后異地處理
將現(xiàn)存垃圾進(jìn)行篩選,篩上物轉(zhuǎn)運(yùn)至生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng),篩下物堆肥或就地填埋。如需處理已堆存的200萬(wàn)噸陳腐垃圾,尚需增加篩分處理設(shè)施及相關(guān)設(shè)備,將需要較長(zhǎng)的處理周期和較高的運(yùn)行費(fèi)用。該方案垃圾資源化、減量化效果明顯,但由于垃圾堆體中含有大量的建筑垃圾,灰土含量較高,篩選困難,可利用成分少,大量篩下物仍需要填埋處理。
4.4治理方案的確定
由于異地衛(wèi)生填埋和篩分后異地處理都需要具有一定接納處理能力的衛(wèi)生填埋場(chǎng)為依托,且目前標(biāo)準(zhǔn)的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)除接納每天產(chǎn)生的新鮮垃圾外,無(wú)富余能力接納陳垃圾,大大制約了這2種方案的實(shí)施。因此,結(jié)合實(shí)際情況,并經(jīng)可研報(bào)告的充分論證,該垃圾處理場(chǎng)綜合整治工程最終采用了就地封場(chǎng)治理方案。
根據(jù)該場(chǎng)的實(shí)際情況制訂適宜的設(shè)計(jì)方案并采取必要的工程技術(shù)處理手段。
(1)對(duì)垃圾堆體進(jìn)行整形、壓實(shí)和覆蓋,消除安全隱患;
(2)封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)的確定;
(3)控制垃圾滲滲液對(duì)地下水的污染;
(4)集中收集處理填埋氣體,消除臭味;
(5)恢復(fù)植被,改善景觀;
(6)建立封場(chǎng)后的監(jiān)控體系。
5垃圾堆體整形
垃圾堆體整形應(yīng)在勘察分析并制訂針對(duì)場(chǎng)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、爆炸、垃圾堆體崩塌等填埋場(chǎng)安全隱患的前提下進(jìn)行,其目的是消除填埋作業(yè)中不規(guī)范運(yùn)行所帶來(lái)的安全隱患,盡量減少不均勻沉降,為封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作面積和支撐面。堆體整形時(shí),要求垃圾分層壓實(shí)密度應(yīng)大于800kg/m3,垃圾堆體頂面坡度不應(yīng)小于5%。同時(shí),CJJ112—2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)程規(guī)定,設(shè)置臺(tái)階式收坡時(shí),臺(tái)階寬度不宜小于2m,高差不宜大于5m。
臺(tái)階和高差的要求,規(guī)范從堆體穩(wěn)定性等方面已做了充分的考慮,但從實(shí)際工程案例看,筆者認(rèn)為,臺(tái)階和高差的設(shè)定,要充分考慮施工作業(yè)機(jī)具的運(yùn)行、封場(chǎng)后期養(yǎng)管、堆體排水溝設(shè)置、堆體占地面積、堆體現(xiàn)有庫(kù)容量與整形后堆體容積之間相互關(guān)系等因素,建議臺(tái)階寬度2-4m、高差5-10m為宜,臺(tái)階間邊坡不宜大于1∶3,垃圾堆體頂面坡度不應(yīng)小于5%。
目前,該垃圾處理場(chǎng)道路和排水系統(tǒng)不完善,填埋厚度差異較大,坡度較陡,垃圾攤鋪面積較大,如按現(xiàn)狀封場(chǎng)覆蓋則浪費(fèi)土地資源,存在不安全因素,且極不經(jīng)濟(jì)。
因此,制訂堆體整形方案時(shí),制訂了在保證堆體穩(wěn)定、施工便利、便于堆體排水溝設(shè)置等因素的前提下,反復(fù)測(cè)算堆體現(xiàn)有庫(kù)容量與整形后堆體容積之間的關(guān)系,用較小的占地面積消納現(xiàn)存的全部垃圾,以便環(huán)場(chǎng)道路和雨水邊溝等設(shè)施的設(shè)置,并取得了較好的效果。
6覆蓋層結(jié)構(gòu)的確定
CJJ112-2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)程要求填埋場(chǎng)封場(chǎng)必須建立完善的封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)由垃圾堆體表面至頂表面順序應(yīng)為:排氣層、防滲層、排水層、植被層,并對(duì)各結(jié)構(gòu)層的材料和技術(shù)參數(shù)提出了具體要求。
通過(guò)對(duì)丹麥、比利時(shí)、意大利、德國(guó)、荷蘭、美國(guó)、加拿大等歐美國(guó)家填埋場(chǎng)終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)的分析總結(jié),表1給出了以上各國(guó)對(duì)覆蓋結(jié)構(gòu)層的設(shè)置、結(jié)構(gòu)層材料、取值范圍和技術(shù)要求。
從表1可以看出,歐美國(guó)家填埋場(chǎng)封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)基本上包括基礎(chǔ)層、阻隔層(也稱(chēng)防滲層)、排水層、營(yíng)養(yǎng)層、植被層5部分。與我國(guó)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)程相比,除缺少排氣層外,個(gè)別指標(biāo)的技術(shù)要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)的封場(chǎng)技術(shù)規(guī)程要求。
通過(guò)充分的比選和論證,本工程防滲層決定選用1.0mm厚的HDPE膜,封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層確定為基礎(chǔ)層+防滲層(HDPE)+排水層+覆蓋支持土層+植被層(包括植被土和植被)的結(jié)構(gòu)形式。
7垃圾滲濾液污染防控措施
垃圾滲濾液污染防控措施應(yīng)在充分分析影響垃圾滲濾液產(chǎn)生量的因素前提下制訂。影響滲濾液產(chǎn)生量的因素比較復(fù)雜,主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、地表徑流和水分蒸發(fā)等。
針對(duì)本垃圾處理場(chǎng)不存在地下水的侵入,也無(wú)地表水流入的特點(diǎn),制訂了嚴(yán)格控制降水滲入垃圾堆體(即產(chǎn)生量控制),及時(shí)將垃圾堆體內(nèi)已有滲濾液導(dǎo)出,逐步將垃圾滲濾液水頭降到最低,從而達(dá)到控制和消除垃圾滲瀝液污染目標(biāo)的防控技術(shù)路線(xiàn)。
根據(jù)確定的防控技術(shù)路線(xiàn),制訂的垃圾滲濾液產(chǎn)生量控制措施如下:
(1)對(duì)垃圾堆體進(jìn)行整形,以利垃圾堆體封場(chǎng)后雨水徑流;
(2)封場(chǎng)時(shí),在堆體上設(shè)立暢通的雨水導(dǎo)排系統(tǒng),及時(shí)將降水排出;
(3)鋪設(shè)防滲層,降低封場(chǎng)覆蓋層的滲透系數(shù);
(4)在垃圾堆體四周修筑環(huán)場(chǎng)道路和雨水邊溝,將垃圾堆體和周?chē)h(huán)境隔離,防止雨水和洪水浸泡垃圾堆體。
由于垃圾堆體底部的滲濾液水頭最高,堆體底部的垃圾含水率最高,應(yīng)在垃圾堆體周邊底部設(shè)置滲濾液導(dǎo)排盲溝。
滲濾液導(dǎo)排盲溝最后匯集到滲濾液儲(chǔ)池,用吸污車(chē)將滲濾液送至附近標(biāo)準(zhǔn)垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理站。
8填埋氣體收集處理系統(tǒng)
填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)按有無(wú)抽取設(shè)備分為主動(dòng)導(dǎo)排系統(tǒng)和被動(dòng)導(dǎo)排系統(tǒng)。被動(dòng)導(dǎo)排系統(tǒng)一般用于小型垃圾填埋場(chǎng)或?qū)μ盥駳怏w擴(kuò)散要求不高的填埋場(chǎng)。該系統(tǒng)受大氣壓力等條件影響較大,穩(wěn)定性較差。該系統(tǒng)雖然能將填埋氣體導(dǎo)出,但不能長(zhǎng)期維持足夠的壓力進(jìn)入處理系統(tǒng)。
主動(dòng)導(dǎo)排系統(tǒng)與被動(dòng)導(dǎo)排系統(tǒng)相比能更有效地控制和收集填埋氣體,多用于對(duì)周?chē)h(huán)境要求較高及建設(shè)填埋氣體回收利用設(shè)施的填埋場(chǎng)。可以有效提高收集率并加速填埋堆體的穩(wěn)定化速度。所以垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)治理宜優(yōu)先選用主動(dòng)導(dǎo)排收集系統(tǒng)對(duì)填埋氣體進(jìn)行集中收集處理。
通常情況下,垃圾填埋場(chǎng)的填埋氣體導(dǎo)排井的設(shè)置比較簡(jiǎn)單或根本沒(méi)有,治理時(shí)應(yīng)重新設(shè)置豎型導(dǎo)氣井。對(duì)于規(guī)模較小或使用時(shí)間較長(zhǎng)的填埋場(chǎng)的填埋氣體,一般采用火炬點(diǎn)燃消除污染。火炬分為敞開(kāi)式火炬和封閉式火炬。封閉式火炬投資高,敞開(kāi)式火炬投資低,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低,管理與維護(hù)簡(jiǎn)單。所以本工程填埋氣處理采用了開(kāi)放式火炬系統(tǒng)。
9植被恢復(fù)
植被層是封場(chǎng)覆蓋的重要組成部分,是封場(chǎng)覆蓋的最后一個(gè)環(huán)節(jié),也是最重要的環(huán)節(jié)之一。植被層應(yīng)由植被土和植被組成,以保護(hù)填埋場(chǎng)覆蓋層免受風(fēng)霜雨雪的侵害。同時(shí),植被層為填埋場(chǎng)最終的生態(tài)恢復(fù)層,它能美化周邊環(huán)境,防止雨水沖蝕土壤,利于雨水徑流的收集及導(dǎo)排。
結(jié)合填埋場(chǎng)特定的環(huán)境條件,參考相關(guān)工程實(shí)例,本工程建議植被恢復(fù)選定栽植草坪。這不僅因?yàn)椴萜壕哂斜Wo(hù)、改善、美化環(huán)境的功能,更主要的是草坪覆蓋成效快,對(duì)填埋場(chǎng)主體影響最小。
填埋場(chǎng)植被層草地為斜坡植草,所需草種應(yīng)具備抵抗不良環(huán)境;根系發(fā)達(dá),生長(zhǎng)迅速,在短期內(nèi)覆蓋地面,抵御雜草;具有多年生習(xí)性,可靠匍匐枝、地下莖、根蘗、分根等繁殖,固土能力強(qiáng);還具有抗旱性強(qiáng)、生命力旺盛、耐鹽堿能力強(qiáng)、抗病蟲(chóng)能力強(qiáng)、管理粗放等特點(diǎn)。
由于植被生長(zhǎng)的地域性要求,制訂植被恢復(fù)方案時(shí),建議設(shè)計(jì)部門(mén)與當(dāng)?shù)貓@林綠化相關(guān)單位咨詢(xún)后再作出選擇。
10封場(chǎng)覆蓋后的監(jiān)控養(yǎng)護(hù)措施
垃圾堆體穩(wěn)定化是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,一般需要幾十年,所以需要密切監(jiān)控垃圾堆體的生化反應(yīng)狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取必要的措施。
結(jié)語(yǔ)
盡管垃圾填埋在抑制垃圾污染上發(fā)揮著不可替代的作用,但是也不能忽視垃圾填埋場(chǎng)存在的安全隱患和垃圾堆體對(duì)周?chē)h(huán)境的污染問(wèn)題。因此,必須針對(duì)垃圾填埋場(chǎng)實(shí)際情況,因地制宜的制定治理措施,以有效減輕其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。同時(shí)還有在管理上加強(qiáng)監(jiān)管,提高管理水平,積極開(kāi)展適合垃圾填埋場(chǎng)的污染治理與植被恢復(fù)工程。
參考文獻(xiàn)
篇5
關(guān)鍵詞:垃圾衛(wèi)生填埋;防滲設(shè)計(jì);滲濾液
引言
長(zhǎng)久以來(lái),城市生活垃圾只是簡(jiǎn)單的堆放在一片空地上,形成一個(gè)垃圾堆。這些未經(jīng)處理的露天垃圾堆很快就成為傳病昆蟲(chóng)(老鼠、蒼蠅等)的滋生場(chǎng)所。除了對(duì)公眾健康產(chǎn)生威脅外,這些垃圾堆也很不雅觀,它們的存在會(huì)破壞景觀、污染水體,有時(shí)還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。露天傾倒垃圾在美國(guó)已不再是合法的行為。
然而,目前大多數(shù)城市生活垃圾仍然采用土場(chǎng)處理,但采用的是衛(wèi)生填埋垃圾處理,而不僅僅是露天堆放。20世紀(jì)30年代初,美國(guó)開(kāi)始對(duì)傳統(tǒng)填埋法進(jìn)行改良,提出一套系統(tǒng)化、機(jī)械化的科學(xué)填埋法,稱(chēng)衛(wèi)生填埋法。衛(wèi)生填埋是“利用工程手段,采取有效技術(shù)措施,防止?jié)B瀝液及有害氣體對(duì)水體和大氣的污染,并將垃圾壓縮減容至最小,填埋占地面積也最小。在每天操作結(jié)束后,每隔一定時(shí)間用土覆蓋,使整個(gè)過(guò)程對(duì)公共衛(wèi)生安全及環(huán)境污染無(wú)危害的一種土地處理垃圾方法。該技術(shù)在20世紀(jì)90年代達(dá)到成熟階段,這也是我國(guó)當(dāng)前最主要的垃圾處理方式,占80%以上[1]。
但是該處理方法也產(chǎn)生了一系列的問(wèn)題,尤其是滲濾液和填埋氣體的處理問(wèn)題,如果不謹(jǐn)慎處理好,極可能造成環(huán)境的二次污染,嚴(yán)重時(shí)可能引起填埋場(chǎng)的爆炸等。
1 衛(wèi)生填埋場(chǎng)的防滲設(shè)計(jì)原理
根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》(CJJ17-2004),填埋場(chǎng)必須防止對(duì)地下水的污染,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)我們首先要考慮選擇具有自然防滲條件的場(chǎng)地作為處理場(chǎng)址,當(dāng)在不具備自然防滲條件的填埋場(chǎng)時(shí),必須進(jìn)行人工防滲。
對(duì)“自然防滲”填埋場(chǎng)的要求是天然粘土類(lèi)襯里的滲透系數(shù)[2]不應(yīng)大于1.0×10-7cm/s,場(chǎng)底及四周襯里厚度不應(yīng)小于2m。當(dāng)填埋場(chǎng)不具備粘土類(lèi)襯里或改良土襯里防滲要求時(shí),宜采取自然和人工給合的防滲技術(shù)措施。
人工防滲是采用防滲材料將填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)進(jìn)行場(chǎng)底及邊坡鋪蓋,使填埋庫(kù)區(qū)形成一個(gè)封閉水系,并以防滲材料阻隔滲濾液的滲漏。水平防滲適用于場(chǎng)底不存在不透水層或不透水層很深以及防滲要求很高的填埋場(chǎng)。
目前防滲材料主要有兩種形式,即天然防滲材料和人工防滲材料。
1)、天然襯層防滲。天然襯層防滲系統(tǒng)主要在場(chǎng)地的土壤、水文地質(zhì)條件允許的情況下才能采用。天然防滲系統(tǒng)要滿(mǎn)足以下要求:
a.填埋場(chǎng)底部和周邊天然材料的滲透系數(shù)不大于10-7cm/s,如為天然粘土,粘土厚度不小于2米。
b.除低滲透性外,天然土壤襯里還應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)的土壤標(biāo)準(zhǔn)。比如要求土壤30%能通過(guò)200號(hào)篩子,液體限度大于30%,塑性大于1.5,pH<7。
c.天然襯里要與滲透出的垃圾滲濾液相容,滲透性不應(yīng)因與滲濾液接觸而增加。
另外采用天然粘土防滲的填埋場(chǎng),還要求填埋場(chǎng)區(qū)以下的基巖巖體完整,無(wú)斷裂帶和裂隙存在(即不存在快速滲漏的通道)。
2)、人工襯層防滲。這種方式的采用是當(dāng)所選場(chǎng)址的水文地質(zhì)條件不能滿(mǎn)足填埋場(chǎng)滲透性要求時(shí),為確保場(chǎng)地及周?chē)虿皇芪廴径扇〉谋Wo(hù)措施。通過(guò)采取工程措施,保證滲濾液不滲漏到地基中,或者把滲濾液滲漏量控制到極少量,減少污染。
目前國(guó)內(nèi)的襯層應(yīng)用中已推廣采用了多種人造防滲材料。常用的主要有高密度聚乙烯膜、鈉基膨潤(rùn)土等。
高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防滲層:
HDPE土工膜是一種高性能防滲材料。HDPE土工膜能隨一定的拉力的伸長(zhǎng)變形,適應(yīng)一定的地基不均勻沉降;具有較好的抗微生物侵蝕和抗化學(xué)腐蝕性能;對(duì)外界環(huán)境中的溫度、濕度及紫外線(xiàn)的影響適應(yīng)力強(qiáng),使用壽命可達(dá)50年左右。目前,在國(guó)內(nèi)外許多垃圾填埋場(chǎng)中都采用這種土工膜作防滲層。常用HDPE土工膜厚度1.0~2.5mm,滲透系數(shù)均小于10-13cm/s量級(jí)。
HDPE膜的密度[3]為0.940~0.965g/cm3,具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和延伸率,其抗拉強(qiáng)度可達(dá)22~45Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)200%~900%,熔解溫度為120~135℃。此外由于HDPE膜含有一定量的碳量,使其具有良好的抗紫外線(xiàn)能力。國(guó)內(nèi)北京六里屯、天津雙口、新疆昌吉、江西九江、福建泉州等填埋場(chǎng)均采用此種防滲材料。
鈉基膨潤(rùn)土防滲層:
這是一種以鈉基膨潤(rùn)土為原料,經(jīng)進(jìn)一步深加工而制成的防水板材。將其鋪設(shè)于場(chǎng)底,可形成一種防滲性能連續(xù)的防滲層,起到阻止?jié)B濾液外滲的作用。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的有二種規(guī)格:普通A型和特殊B型。A型板厚5mm,B型板厚1~5mm,兩者的滲透系數(shù)均能達(dá)到10-9cm/s量級(jí),填埋場(chǎng)多采用B型。國(guó)內(nèi)北京阿蘇衛(wèi)和廈門(mén)垃圾填埋場(chǎng)采用此種板材作防滲層,積累了一定經(jīng)驗(yàn)。
人工防滲的防滲材料的選擇
目前水平防滲在國(guó)內(nèi)的垃圾填埋場(chǎng)中普遍采用,若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,防滲效果較好。采用高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作防滲材料,具有下列優(yōu)點(diǎn):
(1)防滲效果可靠,其滲透系數(shù)小于10-13cm/s,較膨潤(rùn)土板防滲性能高四個(gè)數(shù)量級(jí);
(2)施工鋪設(shè)比較容易實(shí)施,適合本場(chǎng)址的丘陵沖蝕地形;
(3)其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、抗刺穿能力等材料性能均優(yōu)于其它防滲材料;
(4)接縫采用熱熔焊機(jī)雙縫連接,接縫強(qiáng)度高;
(5)保存及運(yùn)輸均很方便;
(6)通過(guò)控制土工膜焊接與鋪設(shè)施工質(zhì)量,可有效地控制滲漏污水的量。
2 滲濾液的成分
垃圾滲濾液是城市生活垃圾衛(wèi)生填埋后產(chǎn)生的二次污染,是由垃圾分解后產(chǎn)生的內(nèi)源水與外來(lái)水分所形成的液體。它成分復(fù)雜繁多,而且不同運(yùn)行年限的垃圾滲濾液污染物成分有很大差異。主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)有機(jī)污染物濃度高
滲濾液中含有主要有機(jī)物77種,其中芳烴29種,烷烴烯烴類(lèi)18種,酸類(lèi)8種,脂類(lèi)5種,醇、酚類(lèi)6種,酮醛類(lèi)4種,酰胺類(lèi)2種,其他有機(jī)物5種。77種有機(jī)物中,有可疑致癌物質(zhì)1種、輔致癌物質(zhì)5種,被列入我國(guó)環(huán)境優(yōu)先污染物“黑名單”的有5種以上。上述77種有機(jī)物僅占滲濾液中COD的10%左右。
一般而言,垃圾滲濾液總的有機(jī)物可分為三類(lèi),即:a.低分子量的脂肪酸類(lèi);b.腐殖質(zhì)類(lèi)高分子的碳水化合物;c.中等分子量的黃腐酸類(lèi)物質(zhì)。
對(duì)相對(duì)不穩(wěn)定的填埋過(guò)程而言,大約有90%的可溶性的有機(jī)碳是短鏈的可揮發(fā)性脂肪酸,其次是黃腐酸類(lèi);而相對(duì)穩(wěn)定的填埋過(guò)程,易降解的揮發(fā)性脂肪酸隨垃圾的填埋時(shí)間而減少,難生物降解的黃腐酸類(lèi)的比重則增加。
(2) 氨氮濃度高
由于目前多采用厭氧填埋,氨氮在垃圾進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后不斷上升,達(dá)到峰值后再緩慢下降。氨氮含量過(guò)高要求進(jìn)行脫氮處理,但過(guò)低的C/N不但對(duì)常規(guī)生物過(guò)程有較強(qiáng)的抑制作用,而且由于有機(jī)碳源的缺乏難以進(jìn)行有效的反硝化。
(3) 磷含量偏低
垃圾滲濾液中的含磷量通常較低,尤其是溶解性的磷酸鹽含量更低。
(4)金屬離子含量較高
滲濾液中含有多種金屬離子,其含量與所填埋的垃圾組分及時(shí)間密切相關(guān)。對(duì)生活垃圾工業(yè)垃圾混合填埋的填埋場(chǎng)來(lái)說(shuō),重金屬離子的溶出量會(huì)明顯增加。
(5)總?cè)芙庑怨腆w含量較高
這些溶解性固體通常隨填埋時(shí)間的延長(zhǎng)而變化,在0.5~2.5年間達(dá)到高峰值,同時(shí)含有高含量的Na、K、Cl、SO42-等無(wú)機(jī)類(lèi)溶解性鹽和鐵、鎂等。此后,隨填埋時(shí)間的增加含量逐漸下降,直至達(dá)到最終穩(wěn)定。
(6)色度較高
滲濾液具有較高的色度,其外觀多呈淡茶色、深褐色或黑色,有極重的垃圾腐敗臭味。
(7) 水質(zhì)隨填埋時(shí)間的變化較大
填埋時(shí)間在5年以下的滲濾液pH值較低,BOD5及CODCr濃度較高,且BOD5/CODCr的比值較高,同時(shí)各類(lèi)重金屬離子的濃度也較高。填埋時(shí)間5年以上的滲濾液pH值接近中性,BOD5及CODCr濃度下降,BOD5/CODCr的比值較低,而NH3-N濃度較高,重金屬離子的濃度則下降。
3 滲濾液的處理方法
垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學(xué)法和生物法。
物理化學(xué)法主要有活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法。生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。
由于滲濾液的水質(zhì)成分復(fù)雜,且水質(zhì)變化較大,單一的處理方法很難使其達(dá)標(biāo),所以,一般情況下,多采用組合工藝處理。
4 實(shí)例分析
本文以西部某縣城垃圾填埋場(chǎng)的防滲工程為例,該縣由于不具有天然的防滲條件,所以采用人工防滲。防滲材料選用密度聚乙烯(HDPE)土工膜。
邊坡防滲結(jié)構(gòu):
該場(chǎng)地兩側(cè)邊坡坡度為1:3,對(duì)于邊坡原則上采用去除表層耕植土拍平后做支承層,在處理好的邊坡上鋪設(shè)一層1.5mmHDPE土工膜,土工膜上再鋪設(shè)一層600g/m2無(wú)紡布,運(yùn)行中袋裝土保護(hù)。
場(chǎng)底防滲結(jié)構(gòu):
場(chǎng)地清整后,場(chǎng)底鋪設(shè)基礎(chǔ)層(700mm厚換填黃土壓實(shí))、750mm壓實(shí)土壤防滲層(滲透系數(shù)≤1×10-9m/s)作為膜下保護(hù)層,然后依次鋪設(shè)1.5mmHDPE復(fù)合土工膜,600g/m2無(wú)紡?fù)凉げ?。該工程?chǎng)底防滲面積約30800m2。
滲濾液屬于高濃度污水,主要特點(diǎn)可歸納為:成分復(fù)雜,污染物濃度高且變化無(wú)規(guī)律,可生化性低,含鹽量高,并含有較高濃度的氨氮,產(chǎn)生量季節(jié)性變化較大,雨季是產(chǎn)生滲濾液高峰期。該工程采用UASB+MBR[5]滲濾液處理工藝,該組合工藝,具有處理效率高,出水水質(zhì)好,設(shè)備緊湊,占地面積小,流程簡(jiǎn)單,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。
結(jié)論
1)填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)必須要注意防止?jié)B濾液的泄漏,避免對(duì)環(huán)境造成二次污染。在設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)考慮具有天然防滲條件的場(chǎng)址,如果不具有這樣的條件,就必需采用人工防滲。在人工防滲設(shè)計(jì)時(shí),考慮到填埋場(chǎng)的防滲要求,最好選用水平防滲設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)防滲效果好,能有效防止?jié)B濾液的泄漏,而且對(duì)天然條件要求不高。
防滲材料的選擇也是防滲的關(guān)鍵,設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)填埋場(chǎng)的要求,選用合適的防滲材料。
2) 滲濾液的水質(zhì)成分復(fù)雜,且水質(zhì)變化較大,單一的處理方法很難使其達(dá)標(biāo)。一般情況下,多采用組合工藝處理。
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[4] 《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》[M].(GB16889-2008)
篇6
關(guān)鍵詞: MBR技術(shù);垃圾滲濾液;MBR;反應(yīng)器;出水水質(zhì)
Abstract: The city life waste leachate complicated composition, great harm, if not handled properly will cause severe environmental pollution. MBR technology is developed in recent years to a kind of high efficient municipal landfill leachate treatment new technology, the MBR technology processing, outlet water meet the requirements, the application prospect are very wide. This paper MBR technology in city life landfill leachate treatment of the application, this paper expounds some specific requirements, aims to further promote the MBR technology application.
Keywords: MBR technology; Landfill leachate treatment; MBR; Reactor; Effluent water
中圖分類(lèi)號(hào): R124.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,城市人口快速增長(zhǎng),城市生活垃圾量也在不斷增大。城市生活垃圾處理方式主要有垃圾焚燒、填埋、堆肥以及綜合利用等,其中,垃圾填埋以其運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低、管理相對(duì)方便、技術(shù)較為成熟等優(yōu)點(diǎn)成為我國(guó)現(xiàn)階段主要的垃圾處理方式。垃圾填埋過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液是公認(rèn)污染嚴(yán)重、難于處理、性質(zhì)復(fù)雜的高濃度污染廢水。如果處理不當(dāng)就直接排放,將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,因此垃圾滲濾液的有效處理已成為目前環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的難點(diǎn)之一。MBR是生化反應(yīng)器和膜分離相結(jié)合的高效垃圾滲濾液處理新工藝,反應(yīng)器體積小,生化反應(yīng)效率高,出水中無(wú)菌體和懸浮物,在垃圾滲濾液處理方面已得到廣泛應(yīng)用。但是MBR技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間并不長(zhǎng),為了更好的了解MBR技術(shù),本文就MBR技術(shù)在城市生活垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。
1進(jìn)水COD濃度的確定
滲濾液的特點(diǎn)是具有較高濃度的COD和氨氮,埋齡比較短的垃圾填埋場(chǎng)其進(jìn)水氨氮值一般在300~1000mg/L之間,而埋齡較長(zhǎng)的填埋場(chǎng)其進(jìn)水氨氮值可達(dá)2000~3000mg/L。按照《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889—2008)的要求,處理后的滲濾液TN值至少應(yīng)達(dá)到40mg/L以下,因此要求生物處理系統(tǒng)應(yīng)具有良好的去除氨氮的功能。
進(jìn)水COD濃度是確定MBR系統(tǒng)好氧區(qū)容積的主要參數(shù)之一,合理確定進(jìn)水COD濃度對(duì)滲濾液處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。要滿(mǎn)足硝化及反硝化的要求,BOD5與氨氮之比一般宜大于3~4,濃度較高的滲濾液其B/C比一般可達(dá)0.5,按此推算COD與氨氮之比一般應(yīng)大于6~8。如果進(jìn)水滲濾液COD與氨氮值滿(mǎn)足上述要求,可以按進(jìn)水COD值計(jì)算好氧池容積及污泥產(chǎn)量。如果進(jìn)水COD值較低,而氨氮值較高,不滿(mǎn)足上述要求,則說(shuō)明碳源缺失,應(yīng)向系統(tǒng)中補(bǔ)充碳源,并以補(bǔ)充碳源后的COD值進(jìn)行計(jì)算。
2水溫
硝化反應(yīng)的適宜溫度范圍是30~35℃,溫度不但影響硝化菌的比增長(zhǎng)速率,而且影響硝化菌的活性。在5~35℃范圍內(nèi),硝化反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快。當(dāng)溫度<5℃時(shí),硝化菌的生命活動(dòng)幾乎停止。反硝化反應(yīng)的最佳溫度是35~45℃,溫度越低,選取合理的計(jì)算溫度不但可以減少工程投資,而且也可以降低運(yùn)行成本,減少不必要的浪費(fèi)。。,由于滲濾液處理項(xiàng)目進(jìn)水濃度高、水力停留時(shí)間長(zhǎng)以及采取了其他一些工程措施,使處理系統(tǒng)生物池內(nèi)水溫有較大幅度的提高。影響生化反應(yīng)溫度的因素分析:
①M(fèi)BR生物反應(yīng)器為高負(fù)荷生化反應(yīng)器,生化降解過(guò)程中,有機(jī)物、氨氮氧化的部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度有所升高。
②動(dòng)力設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能也使溫度升高5℃以上,根據(jù)熱平衡計(jì)算,超濾出水比生化進(jìn)水溫度要高10℃左右。
③超濾混合液回流到生化池的循環(huán)過(guò)程使液體維持相對(duì)穩(wěn)定的溫度。
④填埋場(chǎng)的調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間較長(zhǎng),而且大多數(shù)沒(méi)有采取保溫措施,致使冬季尤其是北方地區(qū)的滲濾液進(jìn)水溫度較低。但由于滲濾液為高濃度有機(jī)廢水,生物處理過(guò)程中水力停留時(shí)間比較長(zhǎng),一般可達(dá)4~5d,雖然進(jìn)水溫度較低,但由于流量較小,對(duì)生物池的溫度影響甚微。同時(shí)由于采用較大的回流比(一般可達(dá)1000%~1500%),致使生物池中水溫受進(jìn)水溫度的影響很小,系統(tǒng)中可維持較高的溫度。
雖然出水可以帶走一部分熱量,但由于流量較小,同樣不會(huì)使生物池水溫明顯下降。
⑤滲濾液處理一般采用射流曝氣,要求有效水深較深,通常生物池的有效水深為4~6m,而滲濾液處理系統(tǒng)生物池有效水深采用6~8m,從而使水面面積減小,生物反應(yīng)池中熱量散失較少,有利于生物池保持較高的溫度。
綜合上述幾項(xiàng)因素,生物池實(shí)際運(yùn)行的溫度一般維持在25~35℃,在夏季溫度會(huì)更高,可達(dá)40℃以上,而溫度過(guò)高同樣對(duì)生物處理系統(tǒng)不利,為保證正常運(yùn)行,需設(shè)置循環(huán)冷卻水系統(tǒng),確保池內(nèi)水溫≤40℃。綜合考慮,設(shè)計(jì)時(shí)一般按照不低于25℃進(jìn)行計(jì)算。
我市生活垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液處理工程按照《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889—2008)表二及廣東省《水污染排放限值標(biāo)準(zhǔn)》(DB44/26-2001)第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)、且濃縮液不允許回灌的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè),滲濾液處理規(guī)模為1000m3/d,其中一期340 m3/d,采用MBR處理工藝,生物池內(nèi)水溫常年不低于30℃,夏季水溫高達(dá)40℃,目前已經(jīng)運(yùn)行一年多時(shí)間,出水水質(zhì)完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3混合液污泥濃度
篇7
關(guān)鍵詞:濃縮液、回灌、蒸發(fā)、高級(jí)氧化、膜蒸餾
中圖分類(lèi)號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,我國(guó)的垃圾產(chǎn)生量也在逐年增加,垃圾處理的方式主要有垃圾焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥[1]。其中,衛(wèi)生填埋以其運(yùn)行費(fèi)用低、管理相對(duì)簡(jiǎn)便、處理量大及適應(yīng)性強(qiáng),成為我國(guó)垃圾處理采用的主要方式[2]。
滲瀝液是指垃圾在填埋和堆放過(guò)程中,由于垃圾中有機(jī)物的分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水,通過(guò)淋溶作用形成的污水[3]。垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液是一種含高濃度氨氮和難降解有機(jī)物、重金屬等成份復(fù)雜的廢水。
隨著人們對(duì)垃圾滲濾液處理日益重視,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)格,2008 年7 月起正式實(shí)施的《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889- 2008)明確了垃圾滲濾液中總氮、氨氮、重金屬等污染控制指標(biāo),并提高了新建和現(xiàn)有填埋場(chǎng)的滲濾液污染物排放限值等要求[4],對(duì)傳統(tǒng)的處理技術(shù)提出挑戰(zhàn)。
目前,國(guó)內(nèi)外處理工藝主要以MBR、RO、NF為代表的膜處理技術(shù)為主,采用NF/RO,為了保證為保證膜工藝運(yùn)行周期及出水水質(zhì),膜的回收率通75%~85%,即會(huì)產(chǎn)生15%~25%濃縮液。不經(jīng)處理直接排放的濃縮液很容易造成二次污染,是膜處理技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。
1.濃縮液的產(chǎn)生及特點(diǎn)
濃縮液主要是膜截留下來(lái)的高濃度污染物,反滲透膜可有效截流包括一價(jià)鹽在內(nèi)的小分子物質(zhì),故反滲透出水可以達(dá)到很高的排放標(biāo)準(zhǔn),但其濃縮液鹽分含量很高。納濾膜具有選擇透過(guò)性,一價(jià)鹽(銨鹽和硝酸鹽、亞硝酸鹽)均無(wú)法被納濾膜截流,納濾出水達(dá)標(biāo)保障性不及反滲透膜,但是其濃縮液中含鹽量較低[5]。
濃縮液的主要特點(diǎn):1)有機(jī)物濃度高。根據(jù) NF 或 RO 膜分離的選擇透過(guò)性原理,水能夠順利通過(guò)膜,其他成分部分或完全被截留,有機(jī)物含量較高; 2)可生化性差。膜濾濃縮液是垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)生物降解后,再通過(guò)膜處理得出的殘液,主要為不易降生物降解的物質(zhì)。 3)成分復(fù)雜,垃圾滲濾液本身的復(fù)雜特性決定其膜濾濃縮液同樣具有復(fù)雜特性。
2.濃縮液的處理方法
目前,針對(duì)濃縮液的處理方法主要有:回灌、膜蒸餾、蒸發(fā)、高級(jí)氧化。
2.1回灌
所謂回灌就是把垃圾填埋場(chǎng)本身看做生物濾床,濃縮液注入到堆體上端,貫
穿堆體而流出。在這個(gè)過(guò)程中,垃圾堆體里活躍的微生物發(fā)揮生化降解作用,結(jié)
合物理作用等實(shí)現(xiàn)污染物的降解。對(duì)滲濾液回灌處理屢見(jiàn)報(bào)道,且見(jiàn)應(yīng)用于實(shí)際。
研究和實(shí)際工作都表明,滲濾液的回灌處理能夠加速填埋場(chǎng)穩(wěn)定化進(jìn)程,促進(jìn)有
機(jī)物降解,縮短產(chǎn)沼時(shí)間等。同時(shí)降解過(guò)程還有減容作用,使得場(chǎng)區(qū)內(nèi)有效庫(kù)容
增大[6]。
蔣寶軍等[7]試驗(yàn)了重慶市某垃圾填埋場(chǎng)經(jīng)碟管式反滲透處理后濃縮液的回灌影響。試驗(yàn)表明在技術(shù)上采用回灌處理濃縮液是可行的,通過(guò)回灌能有效去除 COD和 NH3-N,去除率分別為81.6%和70%。水力負(fù)荷對(duì)濃縮液回灌去除 COD 有較大影響,當(dāng)水力負(fù)荷為32.38mL/(L?d)時(shí),COD去除率為94%,而當(dāng)水力負(fù)荷上升到202.36 mL/(L?d)時(shí),去除率下降到70%。
劉研萍等[6]對(duì)濃縮液回灌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明亦證明回灌是處理濃縮液的有效手段。厭氧填埋條件下,回灌實(shí)現(xiàn)了81.6%的COD去除率,82.5%的BOD
5去除率和60%~70%的NH3-N去除率。在最佳水力負(fù)荷32.38 mL/(L?d)下,達(dá)到了 85%以上的COD去除率。對(duì)濃縮液pH進(jìn)行調(diào)節(jié)后再回灌的研究發(fā)現(xiàn),pH為9時(shí),COD去除率最高,pH為11時(shí),NH3-N去除率最高。
2.2膜蒸餾
膜蒸餾(Membrane Distillation,MD)的原理結(jié)合蒸餾的原理和膜的特性,疏水膜兩側(cè)的蒸氣壓力差作為傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力,推動(dòng)水蒸氣從壓力高即溫度高的一側(cè)通過(guò)疏水性膜到達(dá)壓力低的一側(cè)而冷凝,實(shí)現(xiàn)水相和溶液的分離[8]。
膜蒸餾過(guò)程幾乎在常壓下進(jìn)行,設(shè)備簡(jiǎn)單,可以處理極高濃度的水溶液。由
于膜蒸餾過(guò)程的傳質(zhì)推動(dòng)力為蒸氣壓差,因此只需維持膜兩側(cè)的溫差即可,沒(méi)有
必要耗費(fèi)很大能量把溶液加熱到沸點(diǎn),便于就地取材,利用廉價(jià)能源推動(dòng)膜蒸餾
過(guò)程發(fā)生。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的余熱就是很好的廉價(jià)熱源。
2.3蒸發(fā)技術(shù)
蒸發(fā)是將揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組分分離的物理過(guò)程,通過(guò)加熱溶液使水沸
騰氣化,不斷去除氣化的水蒸氣。濃縮液蒸發(fā)處理時(shí),水分從濃縮液中沸騰而出,
污染物殘留在濃縮液中[9]。重金屬和無(wú)機(jī)物以及大部分有機(jī)物的揮發(fā)性都比水弱,
因此會(huì)留在濃縮液中,部分揮發(fā)性烴、有機(jī)酸和氨等污染物與水蒸氣最終存在于
冷凝液中。蒸發(fā)處理工藝把濃縮液處理到不足原液體積的2%~10%[10]。
浸沒(méi)燃燒、負(fù)壓蒸發(fā)、機(jī)械壓縮蒸發(fā)是常見(jiàn)的蒸發(fā)方式。
浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)(Submerged combustion evaporation,SCE)就是把燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨](méi)在液體中,煙氣以氣泡形式在液體中上升,劇烈的混合與攪動(dòng)實(shí)現(xiàn)充分的熱量傳遞[11]。
岳東北等[12]對(duì)垃圾滲濾液的反滲透濃縮液采用蒸發(fā)法開(kāi)展了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,當(dāng)濃縮液的pH在酸性范圍內(nèi)時(shí),提高pH使得冷凝液中NH3-N的濃度增大,COD 濃度減小。研究蒸發(fā)的不同階段物質(zhì)逸出情況時(shí)發(fā)現(xiàn),蒸發(fā)初期以有機(jī)物揮發(fā)為主,蒸發(fā)后期則以NH3-N揮發(fā)為主。
采用這個(gè)工藝處理某衛(wèi)生填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液的RO濃縮液,利用填埋氣(LandfillGas,LFG)作為燃料,岳東北等[13]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)兩級(jí)SCE處理,進(jìn)水COD 從12000 mg/L降低到出水的低于230 mg/L,TDS也有大幅的下降。系統(tǒng)對(duì)RO濃縮液的濃縮倍數(shù)最高可達(dá)10倍。這種方法充分利用了填埋場(chǎng)內(nèi)的 LFG,消除環(huán)境污染同時(shí)提高能源利用率。然而這種方法對(duì) NH3-N 沒(méi)有去除效果。
膜濾濃縮液中的氯離子濃度很高,蒸發(fā)過(guò)程中溫度大于70℃時(shí),氯離子即會(huì)對(duì)金屬材料產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕作用。為了解決常壓高溫蒸發(fā)所引起的設(shè)備腐蝕問(wèn)題,采用負(fù)壓蒸發(fā)的方法來(lái)處理含高濃度氯離子的廢水。負(fù)壓蒸發(fā)利用水在負(fù)壓條件下沸點(diǎn)降低的規(guī)律,既避免氯離子對(duì)金屬的腐蝕(< 70℃),又保證了蒸發(fā)速率。
機(jī)械蒸發(fā)(Mechanical Vaporize Compression,MVC)是通過(guò)機(jī)械方式壓縮蒸汽使其溫度升高,蒸汽升高之后用作熱源加熱蒸發(fā)濃縮液。濃縮液受熱后一部分液體氣化形成蒸汽。形成的蒸汽受到機(jī)械壓縮后充當(dāng)新的熱源。原先的熱源由于熱量散失導(dǎo)致溫度降低,逐漸形成蒸餾水。形成蒸餾水的冷凝過(guò)程熱量傳遞給新一批的濃縮液水樣。這個(gè)循環(huán)過(guò)程充分實(shí)現(xiàn)能量利用,降低了系統(tǒng)能耗。但是,此技術(shù)需要注意的地方在于 Ca2+和Mg2+在蒸發(fā)過(guò)程中存在結(jié)垢傾向,應(yīng)采取緩垢和除垢的措施。設(shè)備接觸部分還要充分考慮設(shè)備選材問(wèn)題防止設(shè)備腐蝕。
2.4高級(jí)氧化工藝
高級(jí)氧化工藝(Advanced Oxidation Processes,AOPs)由 Glaze 等人提出,以產(chǎn)生羥基自由基(?OH)產(chǎn)生與否進(jìn)行判斷。高級(jí)氧化工藝中一般都含有氧化劑,部分含有催化劑,或光、熱、輻射等其它條件作為輔助強(qiáng)化產(chǎn)生?OH 的能力。?OH
具有強(qiáng)氧化能力,且與有機(jī)物反應(yīng)時(shí)無(wú)選擇性。?OH與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)后,大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì),復(fù)雜物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單物質(zhì),有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低毒物質(zhì)。但是,高級(jí)氧化技術(shù)也存在氧化不徹底的缺點(diǎn),需要進(jìn)一步的絮凝沉淀,使得實(shí)際工程運(yùn)行費(fèi)用增加。
王東梅等[14]用Fenton氧化-絮凝-吸附法處理垃圾滲濾液濃縮液,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Fenton氧化-絮凝-吸附法對(duì)垃圾滲濾液反滲透濃縮液有較好的處理效果,對(duì)TOC的去除率為95.9%,UV254的去除率為97.1%,色度的去除率為99.6%。
徐K士等[15]采用UV-Fenton工藝對(duì)垃圾滲濾液的納濾濃縮液進(jìn)行處理,結(jié)果表明,UV-Fenton工藝能有效去除濃縮液中的有機(jī)污染物。TOC去除率隨著H2O2和FeSO4?7H2O投加量的增加而升高,該工藝對(duì)pH具有緩沖性,在初始pH為2.0-6.0時(shí),TOC去除率受pH的影響較??;隨著初始溫度從20℃升至60℃,TOC去除率小幅下降。
3.結(jié)論
對(duì)比膜濾濃縮液主要的四種處理方法,回灌存在地下水污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)。導(dǎo)流措施不到位時(shí),垃圾堆體內(nèi)可能形成短流,導(dǎo)致堆體內(nèi)含水率增加。此外高鹽度的濃縮液加劇了鹽積累問(wèn)題。鹽積累使得滲濾液電導(dǎo)率升高,膜產(chǎn)水率下降,甚至出現(xiàn)由電導(dǎo)率增高而導(dǎo)致膜過(guò)濾失效的問(wèn)題。這些是采用回灌方式處理需要考慮的問(wèn)題,目前多地已明確規(guī)定濃縮液禁止回灌。
膜蒸餾法則存在膜法處理中的共同問(wèn)題,例如溫度極化和濃度極化造成傳質(zhì)推動(dòng)力下降和膜污染等。并且目前膜蒸餾處理垃圾滲濾液膜濾濃縮液的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
蒸發(fā)工藝在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)碰到設(shè)備結(jié)垢及腐蝕問(wèn)題,并且純物理過(guò)程無(wú)法完全保證出水達(dá)標(biāo),需要聯(lián)合其他工藝。目前,蒸發(fā)工藝在滲濾液的處理領(lǐng)域已有成功應(yīng)用。濃縮液中離子含量高,設(shè)備結(jié)垢問(wèn)題在所難免,如果妥善解決這一問(wèn)題,蒸發(fā)處理工藝不失為一種經(jīng)濟(jì)可行的方法。
高級(jí)氧化技術(shù)在化學(xué)氧化過(guò)程中多數(shù)有機(jī)物被分解成二氧化碳,高價(jià)態(tài)的鹽和重金屬得到了完全固定,解決了整個(gè)系統(tǒng)鹽平衡的問(wèn)題,系統(tǒng)水回收率高,抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。但工藝鏈長(zhǎng),處理技術(shù)比較復(fù)雜,間接增加了運(yùn)行管理上的難度,并且需要加入具有很強(qiáng)氧化性的氧化劑及絮凝劑、混凝劑,產(chǎn)生的污泥造成二次污染。高級(jí)氧化技術(shù)在很大程度上提高濃縮液的可生化性,可與生化處理聯(lián)合,降低運(yùn)行費(fèi)用,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放。
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篇8
關(guān)鍵詞:滲濾液;MBR+NF+RO工藝;技術(shù)對(duì)比
Abstract: Landfill leachate is a kind of high wastewater with concentration of organic, which is complex composited and rich in various of pollutants, it is difficult to meet the outflow requirement by ordinary sewage treatment process. Currently, domestic engineering usually used a series of combined process to ensure the water quality standards. The article combined with the actual situation of the engineering and technical comparison, and select the MBR (two A/O+ultrafiltration)+NF+RO process to treat the leachate, And a further analysis is given to clarify the characteristics and treatment effects of this process.
Keyword: leachate;MBR+NF+RO process; technical comparison
中圖分類(lèi)號(hào):R124文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 項(xiàng)目概述
該生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)位于陜西省中北部某市,為山谷型填埋場(chǎng)。填埋場(chǎng)的建設(shè)規(guī)模為Ⅲ類(lèi),占地面積510畝,總庫(kù)容量485萬(wàn)m3,日處理垃圾量為315t。其中,垃圾滲濾液設(shè)計(jì)規(guī)模為60m3/d,本工程滲濾液的有機(jī)污染物濃度相當(dāng)高,設(shè)計(jì)進(jìn)水為調(diào)節(jié)池出水,出水水質(zhì)如表一所示:
表1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)
2 工藝選擇分析
根據(jù)要求,本項(xiàng)目建設(shè)的出水水質(zhì)需要達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》
(GB16889-2008)中表2標(biāo)準(zhǔn)的要求。其水質(zhì)指標(biāo)如表二所示:
表1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)出水水質(zhì)要求
2.1 工藝比較
2.1.1 滲濾液處理工藝
由于滲濾液較高的污染物濃度和復(fù)雜的組成成分,單一的處理工藝不可能滿(mǎn)足滲濾液處理的要求。目前,常用一系列的工藝組合對(duì)滲濾液進(jìn)行處理采用保證系統(tǒng)處理出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)。
(1)完全膜分離技術(shù)
在實(shí)際的工程應(yīng)用中,對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理后完全通過(guò)膜系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行污染物的濃縮分離,形成一部分的水質(zhì)較好的清液,目前使用較多的主要有DTRO工藝。
但由于膜系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的影響因素很多,包括進(jìn)水的水質(zhì)濃度、進(jìn)水的溫度、含鹽量、運(yùn)行管理的水平等,所以完全膜分離技術(shù)難以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。尤其是在冬季水溫較低的情況下,膜通量會(huì)下降很大,會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行。
其次,由于膜系統(tǒng)進(jìn)水濃度較高,其運(yùn)行壓力也非常的高,一般都在60bar以上,較高的會(huì)達(dá)到100bar以上;同時(shí)由于膜分離對(duì)氨氮等小分子物質(zhì)難以取得較好的截留效果,所以完全膜分離技術(shù)的出水氨氮濃度要穩(wěn)定達(dá)標(biāo)還需要結(jié)合一些其他措施[2]。
(2)膜生物反應(yīng)器+膜深度處理技術(shù)
在目前垃圾滲濾液處理行業(yè)中,膜生物反應(yīng)器+膜深度處理技術(shù)已經(jīng)成為一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)下的主流工藝,目前運(yùn)用較多的主要有MBR+NF/RO工藝。
MBR(包括生化系統(tǒng)和超濾膜系統(tǒng))與納濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)的不同工藝組合,可以使?jié)B濾液處理出水水質(zhì)達(dá)到一些較高的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。MBR工藝通過(guò)超濾膜對(duì)生物菌體的完全截留保證生化系統(tǒng)能具有相當(dāng)高的污泥濃度,實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,保證了各種世代周期較長(zhǎng)的微生物能在系統(tǒng)內(nèi)大量繁殖。這種數(shù)量巨大、生物相繁多的生物反應(yīng)器可以保證對(duì)各種復(fù)雜水質(zhì)成分污水的處理效果,同時(shí)具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力[3]。
對(duì)MBR+NF/RO和DTRO工藝進(jìn)行技術(shù)比較,可以得出:
表3 工藝技術(shù)比選表
MBR+NF/RO工藝在整體的性能、實(shí)用性、普遍性方面比DTRO要高出許多。
2.2 滲濾液處理工藝的選擇
根據(jù)比較和分析并結(jié)合滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn),確定本工程選用膜生物反應(yīng)器+膜深度處理的主體工藝。
(1) 生化工藝
根據(jù)不同污水的水質(zhì)特點(diǎn),MBR工藝中生化部分可以選擇多種工藝形式。對(duì)處理對(duì)象以有機(jī)污染物為主而不存在氨氮去除任務(wù)的廢水,常采用傳統(tǒng)活性污泥法或生物接觸氧化法作為生化處理工藝,對(duì)于污染物濃度高的廢水還可以采用厭氧工藝進(jìn)行前處理。
而對(duì)于垃圾滲濾液這種氨氮和總氮濃度較高的廢水,必須采用硝化/反硝化為主的生物脫氮工藝。為保證在反硝化過(guò)程中能充分利用污水中原有有機(jī)碳源,再結(jié)合本工程滲濾液水質(zhì)情況,確定采用前置反硝化+一段硝化(A/O)的生化工藝。
(2) 膜深度處理工藝
膜深度處理工藝主要是納濾處理工藝、反滲透處理工藝及兩者的組合,根據(jù)本工程的出水水質(zhì)要求和系統(tǒng)整體清液回收率要求,本工程選擇以納濾與反滲透工藝組合。
3 工藝流程及特點(diǎn)
3.1 工藝流程圖
設(shè)計(jì)采用膜生物反應(yīng)器+納濾+反滲透的主體工藝,其主要流程如下:
3.2 工藝特點(diǎn)
3.2.1 MBR生化反應(yīng)器的應(yīng)用
外置式膜生化反應(yīng)器由于其污泥濃度高、泥齡長(zhǎng)等特點(diǎn),使膜生化反應(yīng)器具有極強(qiáng)的生物脫氮能力和有機(jī)污染物的降解能力,且反應(yīng)器容積較小,有效降低了占地面積和土建投資;
3.2.2 納濾(NF)的運(yùn)用
由于設(shè)計(jì)外置式膜生化反應(yīng)器為兩級(jí)脫氮,生物脫氮率超過(guò)99%,超濾出水總氮已經(jīng)達(dá)標(biāo),因此設(shè)計(jì)采用納濾(NF)對(duì)超濾出水進(jìn)行深度處理,去除難生化降解的有機(jī)物。納濾(NF)的清液產(chǎn)率可達(dá)85%[4]。采用納濾(NF)系統(tǒng)作為深度處理工藝具有如下優(yōu)點(diǎn):
節(jié)約運(yùn)行成本,由于反滲透(RO)操作壓力一般在30-60bar,而納濾(NF)的實(shí)際操作壓力在3-10bar左右,納濾(NF)所需的膜滲透驅(qū)動(dòng)力要小得多,這意味著能耗較低,因此,納濾(NF)的運(yùn)行成本比反滲透(RO)低的多[5];
3.2.3 反滲透(RO)的使用
當(dāng)生物脫氮不完全時(shí),由于反滲透(RO)分離級(jí)別高,對(duì)一價(jià)鹽離子均作截超越管線(xiàn)一級(jí)反硝化池 一級(jí)硝化池 管式超濾系統(tǒng) 納濾系統(tǒng) 60m3/d MBR系統(tǒng) 袋式過(guò)濾器 60m3/d 60m3/d 板式換熱器 冷卻塔 射流曝氣 43.2m3/d 圖1 系統(tǒng)工藝流程圖 出水儲(chǔ)槽 54m3/d 達(dá)標(biāo)排放 反滲透系統(tǒng) 43.2m3/d 污泥運(yùn)至指定地點(diǎn) 污泥脫水 濃縮液儲(chǔ)槽 6m3/d 填埋區(qū)淺層回灌 10.8m3/d 二級(jí)硝化池 二級(jí)反硝化池 射流曝氣
留,反滲透(RO)作為保障總氮達(dá)標(biāo)的第二道“防線(xiàn)”可保證出水總氮達(dá)標(biāo)。
3.2 工藝處理效果
根據(jù)國(guó)內(nèi)內(nèi)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)各工藝段污染物去除效果如下:
表3 污染物處理情況
由上表可知,系統(tǒng)最終混合產(chǎn)品水將優(yōu)于《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)的要求,穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
4 結(jié)語(yǔ)
①該系統(tǒng)可以不間斷運(yùn)行,超濾膜的使用壽命超過(guò)5年以上,反滲透膜的使用壽命在3年以上,NF系統(tǒng)的回收率不低于90%,反滲透系統(tǒng)的回收率不低于80%。工程費(fèi)用合理,操作運(yùn)行簡(jiǎn)單。因此,該工藝具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,適合在垃圾滲濾液中應(yīng)用。
②滲濾液二次污染問(wèn)題依然凸顯,如何無(wú)害化滲濾液系統(tǒng)產(chǎn)生的泥餅是我們要深入思考的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
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篇9
關(guān)鍵詞:垃圾填埋;生態(tài)環(huán)境;治理途徑
垃圾是人們進(jìn)行生產(chǎn)和生活的主要產(chǎn)物,如果沒(méi)能及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理或是處置不合理必定造成環(huán)境的污染。進(jìn)行垃圾處理的時(shí)候,能夠采取許多方式,比如,焚燒、堆肥以及填埋等方式,其中,垃圾填埋是當(dāng)前時(shí)期運(yùn)用最多的處理方式,而此類(lèi)方式對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染也最嚴(yán)重,下面將進(jìn)行具體的分析。
一、垃圾填埋的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題分析
垃圾填埋方式由于處理量多和操作簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為了垃圾處理的主要方法。但對(duì)垃圾進(jìn)行填埋之后會(huì)形成很多有害氣體和滲濾液,對(duì)四周生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了非常大的污染,并會(huì)威脅和損害周?chē)嗣袢罕姷慕】怠R话闱闆r下,填埋方式形成的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題為如下幾點(diǎn):
1.填埋方式形成有害氣體垃圾填埋就是把各種垃圾進(jìn)行集中后,大部分有機(jī)垃圾就會(huì)經(jīng)過(guò)微生物厭氧降解作用將垃圾轉(zhuǎn)換成氣態(tài),但垃圾填埋形成的氣體通常為甲烷與二氧化碳?xì)怏w。此類(lèi)氣體會(huì)對(duì)
生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響,不良影響一般有如下幾類(lèi):第一,使溫室效應(yīng)更加嚴(yán)重化。目前,已知的溫室氣體構(gòu)成中,二氧化碳?xì)怏w、甲烷氣體和一氧化氮?dú)怏w為主要的溫室氣體。因此,垃圾填埋所形成的甲烷氣體和二氧化碳?xì)怏w會(huì)加重溫室效應(yīng);第二,污染大氣。垃圾填埋形成的氣體很大程度污染了周?chē)目諝赓|(zhì)量,對(duì)周?chē)畹娜嗣袢罕姷纳眢w健康產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅;第三,一定程度破壞了四周的植被。因填埋場(chǎng)形成的有害氣體對(duì)植被四周的氧氣有不小的損害,導(dǎo)致垃圾填埋場(chǎng)周?chē)闹脖辉獾胶艽蟮呢?fù)面影響,最終造成四周植被生長(zhǎng)緩慢,嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致植被不能正常的進(jìn)行生長(zhǎng);第三,對(duì)地下水產(chǎn)生的影響。有機(jī)垃圾通常具備揮發(fā)性,則難免會(huì)揮發(fā)到周?chē)牡叵滤?,進(jìn)而很大程度的污染地下水資源,對(duì)水資源周?chē)藗兊纳眢w健康產(chǎn)生很大的影響。
2.垃圾填埋形成的滲濾液的危害
垃圾填埋產(chǎn)生的滲濾液即使垃圾自身含有的水分或是其他水分,例如,降雨和融雪產(chǎn)生的水,消除垃圾和覆土的飽和持水量之外,經(jīng)過(guò)垃圾層和覆土層后產(chǎn)生的高濃度廢水。具體來(lái)講,垃圾填埋的滲透液通常是因?yàn)榻邓?,也是由于垃圾本身就存在的水分,還有就是垃圾遭到降解產(chǎn)生的水分。垃圾填埋產(chǎn)生的滲透液,一方面對(duì)周?chē)乃串a(chǎn)生很大影響,另一方面對(duì)周?chē)寥篮椭脖划a(chǎn)生很大的破壞。另外,此類(lèi)垃圾填埋滲透液所產(chǎn)生的污染和破壞非常持久,受到污染和破壞的環(huán)境通常很難得到有效的恢復(fù)。
3.垃圾填埋形成其他類(lèi)型的不良影響
垃圾填埋不僅會(huì)造成以上兩類(lèi)不良影響之外,還極易形成其他類(lèi)型的影響:首先,垃圾填埋要占用一定范圍的土地;其次,極易形成沉降問(wèn)題。因把垃圾進(jìn)行填埋后,垃圾就會(huì)進(jìn)行持續(xù)的降解,且進(jìn)行填埋的過(guò)程中,為將垃圾均勻壓縮,因此,長(zhǎng)期的穩(wěn)定化之后,地面就會(huì)發(fā)生沉降問(wèn)題,其不但很大程度對(duì)四周的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響,還會(huì)提升生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)難度;最后,進(jìn)行垃圾填埋之后,因垃圾講解會(huì)產(chǎn)生甲烷等可燃?xì)怏w,或者垃圾中本身就存在易燃物和爆炸物,則會(huì)形成火災(zāi)與爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
二、垃圾填埋污染的治理方式
針對(duì)垃圾填埋對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的各類(lèi)不良影響,為保證經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)用科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)方案對(duì)治理和恢復(fù)填埋場(chǎng)四周環(huán)境具備非常重要的意義。以下為治理垃圾填埋污染的主要方式:
1.提升治理技術(shù)以減少垃圾滲濾液產(chǎn)生的污染
對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)形成滲濾液產(chǎn)生的污染,需通過(guò)防滲處理工藝對(duì)滲濾液進(jìn)行治理,能夠很大程度上降低垃圾滲濾液產(chǎn)生的污染,其中處理技術(shù)的優(yōu)化是垃圾滲濾液治理的主要部分。為了減少垃圾滲濾液量,把垃圾滲濾液進(jìn)行回灌是相對(duì)科學(xué)的方式,此類(lèi)方式可以提高微生物活性,提升降解的速度,最終提升垃圾穩(wěn)定化速度。另外,把滲濾液和生產(chǎn)生活污水實(shí)行整合治理同樣屬于一類(lèi)切實(shí)有效的方式,但此類(lèi)治理方式需滲濾液水質(zhì)和生產(chǎn)生活污水的規(guī)模彼此對(duì)應(yīng),防止由于滲濾液并入形成的其他污染。由此可見(jiàn),優(yōu)化滲濾液治理技術(shù)對(duì)減輕污染有很大的作用。
2.設(shè)立導(dǎo)排氣體系以降低垃圾填埋產(chǎn)生的氣體
垃圾填埋的時(shí)間對(duì)氣體形成量有直接的影響,填埋的時(shí)間更短,產(chǎn)生的氣體就更多,而垃圾填埋時(shí)間更多,產(chǎn)生的氣體就更少。相關(guān)研究可以看出,垃圾填埋產(chǎn)生的氣體對(duì)四周的植被有直接的影響。所以,需盡可能降低填埋垃圾產(chǎn)生的氣體,以確保周?chē)脖坏恼IL(zhǎng),那么,建立導(dǎo)排氣體系就變得非常關(guān)鍵。
3.對(duì)已關(guān)閉的填埋場(chǎng)四周植被進(jìn)行恢復(fù)
為切實(shí)減輕填埋場(chǎng)對(duì)四周生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響,有效施行垃圾污染治理的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展政策,對(duì)已關(guān)閉的填埋場(chǎng)四周植被進(jìn)行恢復(fù),保證周?chē)脖簧L(zhǎng)已經(jīng)迫在眉睫。做好這方面的工作,不僅能夠緩解垃圾填埋產(chǎn)生的環(huán)境污染,還可以切實(shí)改善填埋場(chǎng)四周的環(huán)境。盡管當(dāng)前能夠借助已經(jīng)關(guān)閉的處理場(chǎng)提升農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及其他領(lǐng)域的發(fā)展,可進(jìn)行再利用之前,恢復(fù)工作依然不可或缺。因此,應(yīng)用此類(lèi)治理方案就非常重要,對(duì)處理場(chǎng)四周的植被進(jìn)行恢復(fù),能夠改善周?chē)纳鷳B(tài),還可以獲得人們的理解與支持。
總結(jié):
總而言之,垃圾填埋對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生很大的污染,其不僅對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響,對(duì)填埋場(chǎng)周?chē)嗣袢罕姷纳硇慕】狄伯a(chǎn)生嚴(yán)重的威脅和損害。所以,需提高對(duì)垃圾填埋的重視程度,應(yīng)用多途徑和措施治理垃圾填埋產(chǎn)生的污染,進(jìn)而保護(hù)生態(tài)環(huán)境,最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。
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篇10
關(guān)鍵詞:填埋場(chǎng);防滲;HDPE膜
填埋庫(kù)區(qū)的垃圾滲濾液是一種高濃度的有機(jī)污水,這種未經(jīng)處理的污水若不采取嚴(yán)格的防滲措施,一旦通過(guò)地層向外泄漏,勢(shì)必給周?chē)乇硭暗叵滤斐蓸O其嚴(yán)重的污染,它不僅會(huì)惡化生態(tài)環(huán)境,而且將直接危害到人類(lèi)的健康。在我國(guó),某些正在運(yùn)行的垃圾處理場(chǎng)由于防滲工程措施不力,已出現(xiàn)了因庫(kù)區(qū)滲漏而造成周?chē)h(huán)境污染的事故。現(xiàn)今,人們環(huán)保理念及國(guó)家環(huán)保法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,都要求填埋場(chǎng)能采取安全、穩(wěn)妥的防滲工程措施,以確保最大限度的防止?jié)B濾液外泄。因此,防滲工程是垃圾填埋場(chǎng)的核心,是建設(shè)成敗的關(guān)鍵。
1 防滲標(biāo)準(zhǔn)
防滲工程的目的,就是采用天然的或人工的防滲層,切斷填埋庫(kù)區(qū)內(nèi)滲濾液向外泄漏的通道,徹底杜絕滲濾液的外滲,同時(shí)防止地下水向填埋庫(kù)區(qū)的滲入,確保垃圾填埋場(chǎng)安全可靠的運(yùn)行,減少滲濾液產(chǎn)生量,避免造成二次污染。
防滲層的防滲標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾衛(wèi)生填埋防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(CJJ13-2007)、《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)、《垃圾填埋場(chǎng)用高密度聚乙烯土工膜》(CJ/T234)中的有關(guān)規(guī)定。
2 防滲工藝
根據(jù)所選場(chǎng)址的水文地質(zhì)類(lèi)型,填埋場(chǎng)的防滲方式可分為自然防滲、人工防滲以及復(fù)合防滲三種。
2.1 自然防滲:是指利用填埋場(chǎng)底部和周邊足夠數(shù)量的高粘性壓實(shí)土壤層作為防滲層,要求各個(gè)部位的土層保持均勻,厚度至少2m,滲透系數(shù)10-7cm/s,滲透性不因與滲濾液接觸而增加。自然防滲已達(dá)不到現(xiàn)行的防滲標(biāo)準(zhǔn),因此,只能做為輔助防滲層。
2.2 人工防滲:人工防滲主要有以下兩種形式:
2.2.1 水平防滲:水平防滲指采用人工襯層將填埋場(chǎng)基底與垃圾堆體完全隔離,以防止?jié)B濾液外滲,最常見(jiàn)的有以下幾種工藝:
a、天然粘土防滲層
如果在填埋場(chǎng)附近有足夠數(shù)量的低滲透性粘土,可以采用人工回填夯實(shí)粘土形成防滲層。
b、鈉基膨潤(rùn)土軟襯(GCL)防滲層
這是一種以鈉基膨潤(rùn)土為原料,經(jīng)深加工而制成的防水軟襯。將其鋪設(shè)于庫(kù)底,可形成一種防滲性能好的連續(xù)的柔性防滲層,起到阻止?jié)B濾液外滲的作用。膨潤(rùn)土在自然界經(jīng)歷數(shù)千萬(wàn)年,穩(wěn)定性極強(qiáng),一經(jīng)鋪設(shè),長(zhǎng)期有次。膨潤(rùn)土遇水后立即膨脹,最后形成一層不透水的膠狀物。它還可以自動(dòng)封閉填補(bǔ)縫隙,防滲效果較為理想。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的規(guī)格為4000g/m2~6000g/m2,滲透系數(shù)能達(dá)到10-9cm/s量級(jí)。
c、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防滲層
這是一種高性能防滲材料,能隨一定的拉力伸長(zhǎng)變形,適應(yīng)地基不均勻沉降,具有較好的抗微生物侵蝕和抗化學(xué)腐蝕性能。對(duì)外界環(huán)境中的溫度、溫度及紫外線(xiàn)的影響適應(yīng)性強(qiáng),使用壽命可達(dá)到50年左右。目前,在國(guó)外許多垃圾填埋中都采用這種土工膜作防滲層,其滲透系數(shù)小于10-13cm/s數(shù)量級(jí)。
2.2.2 垂直防滲
所謂垂直防滲,是指通過(guò)垂直庫(kù)底方向、沿庫(kù)底周邊敷設(shè)于巖土中的防滲幕墻,使幕墻與庫(kù)底以下的天然隔水層相連,使得庫(kù)底以下形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的封閉的水系,從而阻止?jié)B濾液外滲。其適應(yīng)條件是:要求填埋場(chǎng)庫(kù)底在地下水承壓水位2m之上,必須連續(xù)存在不透水層。垂直防滲幕墻可以通過(guò)帷幕灌漿工藝來(lái)實(shí)施。通過(guò)灌注壓入漿液(水泥漿+膨潤(rùn)土或其它化學(xué)漿液),使?jié){液填充巖石裂隙,膠結(jié)成符合防滲標(biāo)準(zhǔn)的地下幕墻。
垂直防滲填埋場(chǎng)的地下水由于防滲垂直幕墻的阻攔,不能按原來(lái)的滲流路線(xiàn)排泄,隨著水位升高到場(chǎng)底以下和垃圾滲濾液混合,一并排入滲濾液調(diào)節(jié)池,由此造成清污合流,增加滲濾液處理站的負(fù)荷。一般填埋場(chǎng)垂直防滲,滲濾液水量是水平防滲的2-3倍,而且其防滲可靠性值得懷疑,宜慎重采用。
2.3 復(fù)合防滲
為了使填埋場(chǎng)的建設(shè)既符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),又經(jīng)濟(jì)易行,許多填埋場(chǎng)根據(jù)場(chǎng)址條件采取了自然防滲和人工防滲相結(jié)合的方式。在以下幾種情況下常采用復(fù)合防滲。
2.3.1 當(dāng)填埋場(chǎng)的底部粘土滿(mǎn)足防滲要求時(shí),而側(cè)向基礎(chǔ)達(dá)不到要求時(shí),底部采取自然防滲,側(cè)向采取人工防滲。
2.3.2 當(dāng)填埋場(chǎng)的底部粘土都能滿(mǎn)足要求時(shí),為了進(jìn)一步保障人工襯層的安全性,采取以人工襯層為主、天然襯層為輔的雙層防滲系統(tǒng)。
2.3.3 當(dāng)填埋場(chǎng)的底部粘土不能滿(mǎn)足防滲要求時(shí),可以多種人工防滲相結(jié)合的復(fù)合防滲,這種情況下,防滲層的連續(xù)性顯得尤為重要。
3 工程中的應(yīng)用
3.1 工程概況
廈門(mén)市東部固廢處理中心衛(wèi)生填埋場(chǎng)為山谷型填埋場(chǎng),占地56公頃,總庫(kù)容2006萬(wàn)立方米,一期庫(kù)容729萬(wàn)立方米,日處理垃圾2400噸。場(chǎng)區(qū)屬閩東南丘陵地形,地貌形態(tài)有山嶺、丘陵及谷地,場(chǎng)區(qū)中部已建成一小型水庫(kù)-郭厝水庫(kù),東北側(cè)山體外約4公里為曾溪水庫(kù),南側(cè)山體外約6公里為巖后水庫(kù)。
場(chǎng)區(qū)內(nèi)所分布的地層有:地表主要分布為耕土、局部分布有素填土,其下為粉質(zhì)粘土及凝灰熔巖的風(fēng)化帶地層―凝灰熔巖殘積土、強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖、中風(fēng)化凝灰熔巖、微風(fēng)化凝灰熔巖。
場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水主要賦存于基巖的裂隙中,基巖裂隙水一般具承壓性,在基巖裂隙組成的網(wǎng)狀通道中補(bǔ)排,地下水較為豐富。
3.2 防滲方案比選
根據(jù)本工程填埋庫(kù)區(qū)的工程、水文地質(zhì)勘察報(bào)告,對(duì)庫(kù)區(qū)防滲方案分析比較如下:
3.2.1 根據(jù)填埋庫(kù)區(qū)的工程、水文地質(zhì)勘察報(bào)告,填埋庫(kù)區(qū)內(nèi)不具備天然防滲條件,因此本填埋庫(kù)區(qū)不適于考慮自然防滲處理。
3.2.2 鈉基膨潤(rùn)土卷材因?yàn)榫哂蟹€(wěn)定性強(qiáng),能自動(dòng)膨脹彌合填補(bǔ)縫隙的特點(diǎn),所以防滲效果較為理想。但從實(shí)際使用情況來(lái)看,其對(duì)施工的要求較嚴(yán)格,施工季節(jié)、局部排水不暢對(duì)防滲質(zhì)量影響較大,特別是在不規(guī)則的地形上鋪設(shè),施工難度更大。此外,卷材在運(yùn)輸儲(chǔ)存過(guò)程中要求嚴(yán)格,不能與水接觸,且材料抗拉強(qiáng)度較低,故本工程不宜采用以其作為主防滲層。
3.2.3 若采用人工夯實(shí)粘土作防滲層,需要對(duì)場(chǎng)區(qū)地層進(jìn)行詳細(xì)勘察,查明粘土層的厚度,均勻性及滲透系數(shù),然后對(duì)粘土進(jìn)行測(cè)試,以選出能夯實(shí)達(dá)到防滲標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)粘土(土塊最大尺寸不超過(guò)2mm,不得含有石塊、尖銳物等雜質(zhì),液限指數(shù)25%~30%,塑限指數(shù)10%~15%),然后對(duì)粘土進(jìn)行分層夯實(shí),密實(shí)度不小于95%,夯實(shí)粘土層厚度不小于2m,施工難度大,且質(zhì)量難以控制,綜合造價(jià)將超過(guò)100元/m2。因此,經(jīng)綜合考慮,不采用人工粘土防滲層。
3.2.4 垂直防滲由于將造成清污合流,增加滲濾液處理站的負(fù)荷,其滲濾液水量是水平防滲的2-3倍,庫(kù)區(qū)必須是獨(dú)立的水文單元,而且其防滲可靠性值得懷疑,宜慎重采用。鑒于本工程填埋場(chǎng)規(guī)模較大,不具備垂直防滲的條件,不宜采用這種風(fēng)險(xiǎn)較高的防滲方式。
3.2.5 高密度聚乙烯(HDPE)土工膜水平防滲工藝,其有以下特點(diǎn):
a、防滲效果可靠,其滲透系數(shù)小于10-13cm/s,較膨潤(rùn)土卷材防滲材料高四個(gè)數(shù)量級(jí),較人工夯實(shí)粘土層防滲性能高出六個(gè)數(shù)量級(jí)。
b、施工鋪設(shè)較容易,本場(chǎng)區(qū)內(nèi)有一層較完整的支持粘土墊層,平整壓實(shí)后即可鋪設(shè),比較適合本場(chǎng)址的地形。
c、其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、抗戳穿力等材料性能均優(yōu)于膨潤(rùn)土卷材。
d、接縫采用熱焊機(jī)雙縫連接,接縫強(qiáng)度高,檢測(cè)設(shè)備齊全,不易產(chǎn)生滲漏。
e、保存需防火,運(yùn)輸無(wú)特殊要求。
f、造價(jià)適中,單位工程造價(jià)約45元/m2(僅包括單層防滲膜材料及安裝費(fèi)用)。
綜上所述,考慮到本工程規(guī)模大,使用年限長(zhǎng),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高,故本工程采用雙層高密度聚乙烯(HDPE)土工膜水平防滲工藝。
3.3 防滲設(shè)計(jì)
3.3.1 防滲層基本構(gòu)造
本工程各部分防滲構(gòu)造如下:
庫(kù)底部分(自下而上):地下水導(dǎo)排系統(tǒng)(導(dǎo)排盲溝)、平整基底、鈉基膨潤(rùn)土襯墊(GCL)、土工膜(1.5mmHDPE膜,光面)、土工復(fù)合物(6..3mm)、土工膜(1.5mmHDPE膜,光面)、土工布保護(hù)層(采用一層300g/m2土工布)、滲濾液導(dǎo)流層(采用級(jí)配碎石,d=16~32mm,厚300mm)、垃圾層。
邊坡部分:平整基底、膜下土工布保護(hù)層(采用一層600g/m2長(zhǎng)絲土工布)、土工膜(1.5mmHDPE膜,糙面)、土工布(600g/m2長(zhǎng)絲土工布)、土工膜(1.5mmHDPE膜,糙面)、膜上土工布保護(hù)層(采用一層300g/m2土工布)
3.3.2 雙層防滲膜隔層檢測(cè)
本工程采用雙層HDPE防滲膜內(nèi)隔土工復(fù)合物,厚6.3mm。土工復(fù)合物由雙層土工布內(nèi)夾HDPE網(wǎng)格組成,具有分隔膜體和檢查膜體滲漏的安全排水作用。土工復(fù)合層內(nèi)側(cè)設(shè)置一條DN200HDPE管,該管通過(guò)垃圾壩體鋪設(shè)至滲濾液調(diào)節(jié)池池頂,通過(guò)檢測(cè)其流出水的水質(zhì)可判斷上層HDPE防滲膜是否有破損。
3.3.3 HDPE土工膜的物理力學(xué)性能指標(biāo)
高密度聚乙烯(HDPE)土工膜的物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合下列要求:
(a)密度(ρ)0.94g/cm3;
(b)拉伸斷裂強(qiáng)度40N/mm;
(c)拉伸屈服強(qiáng)度22N/mm;
(d)拉伸斷裂伸長(zhǎng)率700%;
(e)拉伸屈服伸長(zhǎng)率12%;
(f)直角撕裂強(qiáng)度187N;
(g)穿刺強(qiáng)度480N;
(h)碳黑含量2%~3%;
(i)氧化誘導(dǎo)時(shí)間100min(標(biāo)準(zhǔn)OIT)、400min(高壓OIT);
(j)水蒸氣滲透系數(shù)k10-13cm/s
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