據(jù)統(tǒng)計,我國城市生活垃圾處理方式大部分還是衛(wèi)生填埋,根據(jù)相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,今后凡新建的垃圾填埋場,一定要把滲瀝液的處理同步設(shè)計、同步使用,用源頭治理技術(shù)改善水質(zhì)。因?yàn)槔鴿B瀝液處理不當(dāng)會使衛(wèi)生填埋失去應(yīng)有的環(huán)保價值。由此看出,對垃圾填埋場滲瀝液的污染控制越來越重要。
所謂垃圾滲瀝液是指,超過垃圾覆蓋土層持水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進(jìn)入填埋場后,流經(jīng)垃圾層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水,包括垃圾本身所含水分、垃圾分解所產(chǎn)生的水和地下水滲入的水所組成的高濃度污水。垃圾滲瀝液的處理既有常規(guī)廢水處理技術(shù)的共性又有其顯著的特點(diǎn)。滲瀝液中含有大量的有機(jī)物、氨氮、病毒、細(xì)菌、寄生蟲等有害有毒成分,其表現(xiàn)特征為:水質(zhì)波動大、成分復(fù)雜、生物可降解性隨填埋場場齡的增加而逐漸降低、金屬離子含量低、污染物濃度高、持續(xù)時間長、流量小而且不均勻。
目前,垃圾填埋場滲瀝液處理主要采用生物法、物理化學(xué)法、土地法、減量法等。在通常情況下,一般需要幾種處理法相結(jié)合才能獲得較好的處理效果。
生物處理法
生物處理法包括好氧處理、厭氧處理及兼性處理。好氧生物處理可有效地降低滲瀝液的化學(xué)需氧量,還可去除部分鐵、錳等金屬元素。利用好氧生物處理滲瀝液的方法主要有:活性污泥法、曝氣氧化塘、穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。國外早在上個世紀(jì)80年代就有成功運(yùn)用穩(wěn)定塘技術(shù)處理滲瀝液的生產(chǎn)性處理場(HowardRobison,1992),英國在1983年建成的BrynPostey填埋場滲瀝液處理廠,運(yùn)用曝氣氧化塘技術(shù)處理滲瀝液。該氧化塘有效庫容1000立方米,由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防滲襯底,采用兩臺高效表面曝氣機(jī)進(jìn)行曝氣,滲瀝液最小水力停留時間10天。
上海市廢棄物老港處置場,在三期工程改擴(kuò)建時建成了以穩(wěn)定塘和蘆葦濕地地表漫流處理系統(tǒng)相結(jié)合的滲瀝液處理系統(tǒng),設(shè)計規(guī)模為2000立方米/天,實(shí)際運(yùn)行流量1500立方米/天。杭州天子嶺垃圾場采用兩級好氧曝氣塘技術(shù)處理垃圾滲瀝液。該法存在所需體積大、有機(jī)負(fù)荷低、降解速度慢等缺點(diǎn)。但其工程簡單,在土地允許條件下垃圾滲瀝液好氧生物處理方法是最省錢的。
厭氧生物處理具有能耗低、污泥產(chǎn)量小等優(yōu)點(diǎn),它適合處理溶解性有機(jī)物,處理方法包括上向流厭氧污泥床、厭氧強(qiáng)酸式生物濾池、混合反應(yīng)器及厭氧塘。采用厭氧好氧兼性處理,可發(fā)揮兩者的長處,達(dá)到最優(yōu)的處理效果。廣東中山市垃圾填埋場、蘇州七子山垃圾填埋場等實(shí)踐證明:在初期不僅可以有效地去除化學(xué)需氧量、五日生化需氧量,而且還能較好地去除氮、磷等營養(yǎng)成分,出水均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),但隨著可生化性的降低,生物處理便無能為力了。
物化及土地處理法
物理化學(xué)處理不受水質(zhì)影響,出水的水質(zhì)較穩(wěn)定,尤其對五日生化需氧量與化學(xué)需氧量比值較低,對難以生物處理的滲瀝液有較好的處理效果。在實(shí)踐中它常用作預(yù)處理或與其他方法聯(lián)用。物理化學(xué)法主要是沉淀法、氧化法、吸附法及反滲透法等,混凝法一般與其他方法聯(lián)用。氧化法中,提高氫氧根的形成量與產(chǎn)生速度是氧化處理的關(guān)鍵。利用活性炭、粉煤灰爐渣、沸石等非金屬礦物材料吸附劑來脫除滲瀝液中難降解的有機(jī)物、金屬離子和色度等。
滲瀝液的土地處理法主要是通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀去除濾液中懸浮固體和溶解成分。土地處理包括:慢速滲流系統(tǒng)、快速滲流系統(tǒng)、表面漫流系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)、地下滲濾土地處理系統(tǒng)以及人工快速處理系統(tǒng)等多種土地處理系統(tǒng)。目前應(yīng)用最廣的是濕地系統(tǒng)中的人工濕地法。土地處理法具有投資少、操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但對土壤和地下水有長期污染作用,而且受土地條件的限制。
減量處理法
減量處理法是通過適宜的手段減少垃圾滲瀝液的數(shù)量從而改善水質(zhì)的處理方法,是一種源頭治理技術(shù)。減量處理法的途徑主要有三種:采取覆蓋法阻止水分下滲;將填埋場設(shè)計為一個反應(yīng)器,使?jié)B瀝液在填埋場得以自身消化;將生成的滲瀝液用蒸餾、蒸發(fā)、回灌等方法實(shí)現(xiàn)減量化處理。采取覆蓋法阻止水分下滲實(shí)現(xiàn)減量處理,要求垃圾填埋場實(shí)行單層填埋、每日覆蓋,封場時再用自然土和黏土甚至土工膜組成最終覆蓋層,封場后很長一段時間(數(shù)十年)內(nèi)垃圾保持不變或變化很小。但被看作是一顆在人為控制系統(tǒng)失效后可能發(fā)生爆炸的定時炸彈。雖然有的填埋場因防水措施不當(dāng)而使水進(jìn)入場內(nèi),使填埋垃圾發(fā)生降解,但水量分布不均而使填埋場歷經(jīng)數(shù)十年才能達(dá)到穩(wěn)定,同時還伴隨著長期的滲瀝液處理和填埋場監(jiān)管問題,因此傳統(tǒng)的減量處理法不宜采用。
生物反應(yīng)器填埋技術(shù)可最大限度避免減量處理法的短點(diǎn),它通過有目的的控制手段強(qiáng)化微生物過程,從而加速垃圾中易降解和中等易降解的有機(jī)組分轉(zhuǎn)化??刂剖侄伟ㄒ后w(水、滲瀝液)注入備選覆蓋層的設(shè)計、營養(yǎng)添加、pH值調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)和供氧等。該法具有降低滲瀝液污染強(qiáng)度、增加填埋場有效容積、提高產(chǎn)氣量、加速填埋場穩(wěn)定、降低垃圾處理成本等優(yōu)點(diǎn)。自20世紀(jì)70年代美國、英國、加拿大、澳大利亞、德國、丹麥、意大利、瑞典和日本相繼對其進(jìn)行了研究,以美國為先驅(qū)進(jìn)行了滲瀝液回灌技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室研究。方法是將收集到的滲瀝液回灌至填埋區(qū)域,利用填埋場自身形成的穩(wěn)定系統(tǒng)使?jié)B瀝液經(jīng)覆土層和垃圾層發(fā)生一系列生物、化學(xué)和物理作用而降解和截留,同時使?jié)B瀝液由于蒸發(fā)作用而減量。20世紀(jì)80年代,英國在填埋技術(shù)和施工完成后將回灌技術(shù)作為一項滲瀝液管理技術(shù)加以利用。20世紀(jì)80年代后期,生物反應(yīng)填埋的實(shí)驗(yàn)室研究轉(zhuǎn)入實(shí)際填埋場研究。垃圾滲瀝液成分復(fù)雜,而且隨場齡發(fā)生變化,目前還沒有較為完善的處理技術(shù),因此在處理垃圾滲瀝液時要根據(jù)不同填埋場的具體情況提出有針對性的處理方案和工藝,并不斷加強(qiáng)水質(zhì)管理,進(jìn)行技術(shù)改造,開發(fā)高效、新穎的處理方法,并注意防止二次污染的發(fā)生。周紹安/文