生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理研究

生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理研究

何丽君

广州市适然环境工程技术有限公司（511400）

摘要：近年来，生活垃圾已成为一个严重的环境问题，部分原因是当地垃圾填埋场产生的渗滤液，这些废物对水生环境构成严重的环境威胁。垃圾填埋场处理的一吨固体废物产生约0.2立方米的垃圾渗滤液，其中含有多种有毒或不可生物降解的污染物，对周围环境的影响更大。

关键词：生活垃圾焚烧；垃圾渗滤液处理；回用措施；

引言

垃圾必须在焚烧前堆肥，这会产生大量的渗滤液，通常占工厂垃圾总量的10%-25%。渗滤液主要包括垃圾本身的水分、降解产生的水分和溶解的污染物，如果处理不当，将对环境造成严重污染。因此，城市垃圾焚烧发电厂渗滤液的处理具有重要意义。

1.生活垃圾焚烧发电厂渗滤液及危害

一方面，渗滤液水质。目前，国内生活垃圾收集管理系统尚未完成全面分类，在垃圾中提取少量干垃圾，全部交由相应的收集系统处理，根据相关统计，超过一半的生活垃圾被分类为食物垃圾，导致垃圾的含水量较高，因此，为了达到燃烧热值标准，通常在焚烧炉中，垃圾需要提前3-7天或更长时间投放，这样一些水就被沥出，而环节会形成大量渗滤液，特别是在夏季，垃圾和自然降水中的水果和蔬菜含量会增加，在垃圾填埋发酵期间，随着温度的升高，成熟效率将加快，渗滤液将进一步增加，这类液体通常伴随着难闻的气味，具有不同的成分和不同程度的毒性，应根据需要进行处理，一般来说，发电厂将把发酵池放在室内，产生渗滤液的地方主要是降解水、废水和溶解污染物，简单来说，垃圾渗滤液的颜色很明显，通常是黄黑色、墨黑色和灰黑色，质地粘稠，散发出恶臭。此外，碳氢化合物、酚类等多种污染物所占比例较高，其中COD通常为每升渗滤液10000-80000毫克。同时，液体中氨氮的比例会干扰微生物的活动。结合这类电厂的运行情况，发现垃圾渗滤液的含盐量高，除了盐的高腐蚀性外，还会抑制微生物的预收缩，因此需要与设施接触才能做好防腐工作。

另一方面，渗滤液的水量。目前，我国此类电厂基本上是循环流化床和炉排炉两种结构，炉膛温度没有太严格的预处理标准，生活垃圾只能预设2-4天，产生的渗滤液通常占总垃圾的10%-20%，在渗滤液处理项目中，通常以20%为标准，炉排炉装置类型多，应用范围广，这一过程是通过炉排的交错移动，以延长垃圾填埋场的发酵期，产生的渗滤液量占工厂的20%-40%，在处理项目规划中，通常以30%-40%为基础，结合电厂机组的运行，渗滤液量将受到多种条件的影响，夏季的产量将更大，因此，为了确保渗滤液处理项目能够满足电厂垃圾焚烧的需要，实际设计通常以夏季产量为基础。

危害：首先，垃圾焚烧发电厂的渗滤液会污染场地外的水体，如果渗滤液不能及时收集和处理，将对水体和土壤造成严重污染，当生活垃圾焚烧发电厂排放的渗滤液不达标或不符合雨水分流的相关要求时，渗滤液排放会导致土壤质量下降，污染土地，甚至使土壤失去使用功能。

2.生活垃圾焚烧发电厂环境保护现状

住房和城乡建设部、国土资源部、环境保护部等部门联合发布了《关于进一步加强城市固体废物焚烧处理工作的意见》，政策明确，到2030年底，生活垃圾处理能力需要占全国的50%以上的总垃圾处理能力，并且必须全部超过清洁焚烧的相关标准线。

3.生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液处理

对垃圾填埋场渗滤液处理的大量知识进行了广泛的文献综述，发现渗滤液会破坏城市活性污泥污水处理的运行，并且容易对生物预处理产生阻力，卫生填埋是消除城市固体废物最常见的方法，但它面临着渗滤液产生的问题，渗滤液问题的每种解决方案都有其优点和缺点：（1）渗滤液的渠化（生活污水联合处理、再利用、泻湖再利用）；（2）化学/物理处理（化学沉淀、化学氧化、活性炭吸附、反渗透和NH3汽提）；（3）生物处理。

4.生活垃圾焚烧发电厂垃圾主要处理工艺

4.1物理处理工艺

在物理处理中，研究了自制油棕果丛式空气活性炭（EFBAC）对垃圾渗滤液中COD、NH3-n和色度的吸附去除，研究了不同活化温度和活化时间对COD、NH3-n和色度的去除率以及EFBAC的产率，实验结果表明，提高活化温度可以提高和降低COD和色度的去除率，但氨氮的去除率不明显，随着活化时间的增加，COD和色度的去除率提高，随着活化温度和活化时间的增加，EFBAC的产率降低，这一发现表明，以空气为基础制备油棕果丛型空气活性炭（EFBAC）可以作为垃圾填埋场渗滤液污染的经济可行的解决方案；Ro用于物理去除剩余的无机氮离子和不可生物降解的物质。

4.2化学处理工艺

在Fenton过程中，由于氧化和混凝作用，成熟渗滤液中的有机物含量降低。根据不同操作条件下化学需氧量的氧化和混凝效果，评价了氧化和混凝剂去除COD的比例。较低的初始pH值、适当的相对和绝对芬顿试剂用量、曝气和逐渐加入试剂可提高COD去除率，由于酸性有机中间体的产生和CO2的连续输入，以及曝气和逐渐加入试剂，可以在没有初始酸化pH的情况下进行类似的处理，渗滤液中的金属浓度大约高出一个数量级，渗滤液中含有大量还原的铁和锰，这些铁和锰在曝气和添加碱后沉淀并用作微量金属的吸附剂，这些金属的浓度可以大大降低。渗滤液和渗滤液混合物中的大多数微量金属可以通过调节pH值至9.0来去除，然而，在从旧垃圾填埋场收集的渗滤液中，如果将pH值提高至11.0，则发现不能有效去除所有微量金属，评估了混合渗滤液的各种方案（20%:80%体积比），发现一个关键设计是在pH调节之前是否对渗滤液进行曝气，曝气和不曝气均能有效去除渗滤液中的微量金属。然而，曝气促进了氧化铁吸附剂的形成，并显著减少了pH所需的碱的量，因为它从渗滤液中去除了大量的CO2，从而降低了污泥沉降性和曝气过程本身的成本。阴离子聚合物的加入可使曝气污泥的沉降性能提高5-10倍。通过TCLP测定，污泥是无毒的，该方法已用于成熟渗滤液的化学处理或预处理。

4.3生物处理工艺

移动床生物膜法是一种新型的生物处理系统，这是基于使用小的、自由漂浮的聚合物（聚氨酯）元素，随着生物量的增长，这些元素可以作为生物膜附着在这些多孔载体的表面，对颗粒活性炭（GAC）移动床生物膜法进行了实验研究，采用实验室规模的序批式反应器（SBR）对两种载体进行了试验，研究了不同操作策略对生物处理工艺效率的影响，这种方法结合了物理化学和生物机制来去除污染物，GAC为有机物和氨的吸附提供了合适的多孔介质，并为生物质的附着和生长提供了合适表面。

某垃圾渗滤液处理厂（LLTP）采用了由膜生物反应器（MBR）和反渗透组成的一体化膜工艺（RO-RRB-提高垃圾渗滤液生物处理效率的工艺，一般来说，由于降雨的影响，垃圾渗滤液中的污染物很难降解，体积变化很大，因此很难得到适当的处理，因此，开发了各种先进的物理化学工艺，这些工艺包括：在填埋的早期阶段，生物和物理化学过程的处理是非常有效和经济的，然而，随着填埋时间的延长，垃圾渗滤液的特性发生了变化，可生物降解的有机物含量较低，氮化合物含量较高，在这种情况下，有机物的生物氧化和含氮化合物的反硝化几乎没有影响，为了解决这些问题，采用集成膜工艺和MBR技术来提高可生物降解有机物的去除效率和硝化速率。

4.4焚烧法处理

1)焚烧发电及其现状

垃圾焚烧产生大量热能，利用余热发电是最重要和最常见的资源利用方法，余热还可用于加热、制冷和垃圾干燥处理。

5.渗滤液水质对厌氧生化系统的影响

厌氧微生物，特别是产甲烷细菌，在恶劣条件下生长，生长周期缓慢，厌氧作为预处理过程的生化系统，面临更复杂的水质条件，因此，厌氧系统启动和调节恢复缓慢，厌氧处理系统的稳定性对生化过程的稳定性至关重要，厌氧处理系统的稳定性受水质和调节因素的影响，厌氧处理系统的调节主要基于厌氧反应器的设计负荷和水力条件，通过监测水质，可以调节厌氧系统的温度、pH、碱度、VFA、EH、负荷，但由于渗滤液水质的复杂性和可变性，很容易打破平衡，导致系统不稳定，在废水厌氧处理过程中，水解过程相对缓慢，因此被认为是复杂有机废水厌氧处理的限速反应，水解效率直接影响厌氧反应器的容量，在代谢活动过程中，厌氧微生物更喜欢易降解的有机物作为食物来源，而难降解的大分子和长链有机化合物主要依赖水解，然后进一步降解，如果这些难降解有机化合物不能在厌氧条件下分解成微生物可以利用的食物，即使它们进入需氧条件，这部分有机物质也很难被需氧微生物利用。垃圾渗滤液中有110～130多种有机物，分子量在20万以上的有30多种，约占总COD的40%，难以降解，这些有机物无法通过MBR膜，只能在渗滤液处理系统中富集，这是影响厌氧处理性能的根源，难以增加水量和波动的操作条件。

5.1干扰素作用

干扰素的主要作用是提高高浓度有机废水厌氧处理的效果和稳定性：1）促进原水水解，改善大分子和长链有机物的降解，增强水的生物降解性，为厌氧和好氧处理提供可用的碳源；2） 促进厌氧污泥的颗粒化，提高厌氧污泥的活性，提高反应器的抗负荷冲击能力；3） 抑制硫酸盐自由基的还原，从而降低可溶性硫化物对产甲烷菌和其他厌氧微生物的毒性和抑制作用，并减少设施的腐蚀；4） 抑制厌氧废水处理过程中黑晶体的形成，从而减少设施的维护，延长厌氧废水处理设施的维护周期。

6.垃圾焚烧发电厂渗滤液处理回用措施

处理后的水首先用于绿化、渣池、石灰乳配制等，剩余少量废水用于循环补充水，以确保焚烧炉的正常运行，冬季用于绿化的水量很小，但产生的渗滤液量也很小，经处理后，可用于循环补充水，确保焚烧炉正常运行，综上所述，垃圾渗滤液的深度处理可用于绿化、渣池、石灰乳的配置、循环冷却水以及炉膛反喷等措施，确保此类工厂实现废水零排放。

结束语

垃圾渗滤液渗入地表水，对水生生物和公众健康有害，考虑到这一环境问题的重要性，必须考虑各种因素，选择最合适的处理方法，不断提高垃圾渗滤液的处理效果。

参考文献

[1]罗荣全.垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理[J].皮革制作与环保科技,2021,2(19):111-112.

[2]吕萍.焚烧发电厂城市生活垃圾渗滤液处理技术[J].化工管理,2021(24):49-50.DOI:10.19900/j.cnki.ISSN1008-4800.2021.24.025.

[3]刘锐,傅梦凯,卢志明,蒋云飞.生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工艺及回用[J].广州化工,2019,47(15):125-127+130.