垃圾场渗滤液处理技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-06-15
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垃圾场渗滤液处理技术探讨

谢业汉

平南县生活垃圾无害化处理场 广西 平南县 537300


摘要:从查阅的相关资料及研究文献来看,垃圾场中渗滤液等相关物质的处理,有助于城市卫生环境的提升以及人民生活质量的提升。在垃圾场中,渗滤液处理技术的应用非常重要,能够有效去除生活垃圾中渗滤液物质,并实现资源循环利用。垃圾场中涵盖了多种有害物质,其中,渗滤液会对环境造成极大的污染,进而影响到生态环境及人民居住及生活的质量。对此,文章以探究垃圾场渗滤液处理技术为主,并以某项目为例,通过简要概述垃圾场渗滤液的来源及特点,以此为依据来分析其技术种类。

关键词:垃圾场;渗滤液;处理;技术


现阶段,城市及农村生态环境建设已成为推动城镇现代化建设与发展的重点工作事项,无论是生活垃圾,还是其他垃圾都是因人们日常生活及工作生产中所产生的垃圾,而这些垃圾都会被运输到垃圾场,再通过使用相关技术来进行处理,垃圾处理技术的运用对于人民生活环境的改善来说,意义重大。对此,此次研究重点围绕垃圾场渗滤液处理技术进行探讨,通过运用相关技术来实现资源可循环,从而为国家发展及社会建设而提供保障。此次研究以某项目为例,分析项目的基本概况,并简要概述生活垃圾渗滤液的来源及特点,并深入探究垃圾场渗滤液处理技术及资源化利用的工艺流程,研究该项目的实际处理方法。

  1. 项目概况

本项目属于扩容工程,主要用途用于为平南县焚烧发电厂建成后的飞灰处理及县生活垃圾应急处理,项目位于平南县安怀镇德寨村黄牛岭,建场址距离平南县城距县城约10公里,不涉及征地,在原来库容基础上扩建,整个垃圾处理场占地面积16.6875公顷,负责处理平南县城区和全县21个乡镇生活垃圾。以平南县当下的实际发展为基准,本次研究的垃圾场规模较大,根据2020年其工作数据显示,该填埋场平均每天处理的生活垃圾就有550吨,且其总库容及占地就有117万立方米,该项目扩容工程正在做前期工作,并迅速推进各项工作;渗滤液处理规模200m³/d。

该项目的技术难点体现在以下两个方面:1.本项目施工区域为山谷地形,原有丰富的地表水,需要及时进行水土保持及地表水处置。清表后失去地被植物缓冲,如遇雨水冲刷,极易造成水土流失甚至山体滑坡等地质灾害。另外,地表径流如不予以合理引导排放也将对施工造成很大的影响,清表后无法开展下一道工序施工。2.本项目不同于以往的平原地带,水平防渗系统施工区域在山谷,地形环境较为复杂,在HDPE防渗膜铺设施工期间涉及较多的坡面转角处需要处理,如何确保施工质量尤为关键。3。本项目做为扩容工程,主要处理飞灰及生活垃圾应急处理,飞灰如何防雨并与生活垃圾间隔开来,如何与旧的防渗膜连接,雨水沟如何走向,渗滤液的成分、导向及有效处理也尤为重要。

  1. 垃圾场渗滤液的基本概况

  1. 垃圾场渗滤液的来源

在垃圾场中,渗滤液的来源涵盖了降雨与降雪所产生的渗滤液,这是降水深入的体现,且还存在外部地表水渗透的情况。其次,未进填埋场前堆放在户外的生活垃圾也存在地表水和地下水的渗入的情况。最后,由于生活垃圾原本就带有一定程度的水分和大气及雨水中的吸附量,使得其本身就附有一定的渗滤液。且在处理生活垃圾时也会形成水分,垃圾降解的相关工序会使其产生水分,进而也就会形成渗滤液。

  1. 垃圾场渗滤液的特点

对于垃圾场中的垃圾来说,其由多种不同类型的垃圾所组成,由于垃圾的混合,其产生的渗滤液水质会因水量与垃圾混合以及填埋时间变化而变化。通常来说,垃圾场中的渗滤液最初以黑褐色体现,且BOD/COD比值较高,具备良好的可生化性,处理起来较为容易,若填埋时间较长,为2年以上,则颜色为深褐色,其易降解性有所降低,随之氨氮浓度的提升,也导致其可生化性降低,进而也就加大了处理难度。

影响渗滤液水质的主要因素有垃圾成分、填埋时间和填埋工艺等。渗滤液不仅有机物浓度高,而且NH·N浓度也很高,重金属离子和有毒有机物可能对微生物产生毒性抑制作用。渗滤液的水质随填埋场的填埋时间和稳定程度而不断变化,从而给渗滤液的处理带来额外的困难。我国城市生活垃圾中厨余类所占比例较大,有机物含量较高,导致渗滤液COD、BOD浓度较高。

  1. 垃圾场渗滤液处理技术的类型

  1. 物理处理技术

通过物理处理法应用在垃圾场渗滤液处理当中,其作用体现在降解和废水中砂及悬浮固体等物质的清除。物理处理法中包含了重力沉淀、过滤以及气浮三种处理方法。其中,重力沉淀是以重力磁场的方式来使垃圾场渗滤液进行沉淀,从而实现固液隔离,而过滤处理方法就是以过滤层的方式来将一些不易溶解的杂质进行清除,气浮处理通过使用微孔管和过滤设备把空气注入到垃圾场渗滤液中,从而产生气泡,而这些气泡能够吸附于垃圾场渗滤液中,来吸附其含有的杂质,最后以浮于水面的形式进行清除,以此使垃圾场渗滤液中的杂质实现分离与净化

  1. 化学处理技术

主要是用于清除垃圾场渗滤液中的无机物与有机物,能够进一步提升垃圾场渗滤液处理效率及质量,确保渗滤液处理工作能够顺利开展。该方法中涵盖了化学混凝法、化学氧化法、催化氧化法以及斜管沉淀法等等,其方法的种类较为多样性。而混凝法的效能就是通过在垃圾场渗滤液中注入一些化学物质来进行化学反应,从而产生凝聚和沉淀的效应。化学处理方法一般来说都不会因相关因素而受到影响,不过其仍有缺点存在,比如当水量和水温对化学处理法进行渗滤液处理效果造成一定影响时,就需要通过使用一些氧化剂来清除废水中的有机物,氧化剂能够和化工废水有机物中的一些金属杂质进行反应,以此来实现固结和沉淀,从而有效分离废水中的毒害物质。总的来说,化学处理法的效果虽好,但在成本费用和能源消耗方面较高,不适合用于处理大量垃圾场渗滤液及浓度较低的渗滤液当中[1]

  1. 生物处理技术

与物理法和化学法相比,生物处理法的优势及特点体现在良好的新陈代谢特性方面,正是由于其具备这一特性。所以,将其应用到垃圾场渗滤液处理当中,能够实效有效分解,将渗滤液中的污染物和杂质去除。就当下我国垃圾场渗滤液处理在使用生物处理法的实际情况来看,通常都是以使用好氧技术与厌氧技术为主。而好氧技术当中又涵盖了活性污泥法与生物膜法,这两中方法都能够对垃圾场渗滤液中一些浓度较高的有机物进行处理,且该方法还具备良好的吸附性,能够吸附废水中的相关杂质,进一步提升垃圾场渗滤液COD的清除率。而厌氧技术的效能则是体现在微生物降解方面,通过这种方式来去除垃圾场渗滤液中的有机物。总的来看,生物处理技术的应用重点是用来去除垃圾场渗滤液中的COD物质。

  1. 膜生物处理技术

膜生物反应技术的原理就是以膜分离的方式来进行重新组合,膜分离需在一定的驱动力作用下来对分离混合物中的离子与颗粒。膜在离子范围内分离而不发生变化,其厚度为微米,膜的分离与保留性能由其孔径大小所决定。膜能够分为微滤膜与反渗透膜[2]。依照膜的分离特性来看,可将其区分为致密膜与多孔膜。而膜生物反应器就是膜分离技术和生物化学相结合形成的新工艺,其以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少垃圾场渗滤液处理设施占地面积。主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。且具备截留性,能够保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统内能充分繁殖,其硝化效果明显,对深度除磷脱氮提供可能。当膜分离还有结合时还能实现物质浓缩和分离,就能够进行污水处理。下图1为膜生物反应技术运用原理图。

图1 膜生物反应技术运用原理

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作为垃圾场渗滤液处理中应用的新型技术,膜生物反应技术在实际应用当中,其占地面积较小,且不会产生污泥沉降的问题,能够进一步提升污水处理效率及质量,这是该项技术应用的优势所在,相比于其他渗滤液处理技术而言,其操作更加简便,没有繁杂的操作程序。其次,膜生物反应技术中曝气系统的使用,是以新型透气膜为基准,这于过往使用的透气膜相比,其传质阻力较小,且具备抗高压的能力,能够避免因外部环境因素的影响而无法正常运行,能够防止这样的现象出现,且能够以供氧系统稳定运行的方式来进行工作。以上优点都是该项技术能够得到大力推广与应用的关键所在,和一些传统型污水处理技术相比,其优势较为明显,且符合当下对垃圾场渗滤液处理工作的高要求,是环境工程垃圾场渗滤液处理实现创新型发展的重要体现,其最大的优点不仅在于渗滤液处理工作效率及质量的提升,而是体现在渗滤液产量控制方面,能够从源头处来进行控制[3]

  1. 蒸发处理技术

该技术应用较为广发,且无论是在垃圾场渗滤液处理,还是废水与污水处理方面,都得到了良好的运用,也是环境治理工作开展中主要应用的一项科学技术。该项技术是通过以外加能量的方式来对垃圾场中的渗沥液进行蒸发,实现其废水水分的蒸发,以此来缩小渗滤液体积。由于垃圾填埋场存有生命周期的特性,不同的阶段中,渗滤液性质也会随之改变,所以在实际处理中,技术的选择还应根据垃圾场渗滤液的实际变化情况为准。但蒸发处理技术的优势就体现在其不用考虑垃圾场中渗滤液的性质变化,无论是哪一类性质的变化,蒸发处理技术都能适用,这也是该项技术良好性能的体现[4]

在实际操作中,运用蒸发处理技术要使用到热泵蒸发器与降膜蒸发器,这两种设备都是热交换式蒸发器,其作用就是可将热量从热源传递到垃圾中的渗滤液体内,并以蒸发的原理来进行沉淀与结垢。在应用功能的过程中,要想进一步提升传热效率,在蒸发系统使用方面可选取浸没燃烧工艺,填埋气体燃烧获取的气可和渗滤液进行亲密接触来实现传热。最终,通过LFG燃烧产生的燃气注入到垃圾场的渗滤液中,进而实现蒸发消除,以此来将垃圾场中的渗滤液排除[5]。这种方式整体来说较为复杂,且通过燃烧的方式对于环境生态保护来说会造成一定的影响,但其使用时,不需考虑渗滤液性质变化的问题,可见该项技术有利,也有弊。

  1. 新型微电解处理技术

新型微电解技术是新型垃圾场渗滤液处理工艺的一种,该技术的优势及特点就体现在其,不用以通电的形式,就能通过使用微电解设备中填充的微电解填料应用于垃圾场渗滤液处理中来去除渗滤液。微电解设备设备中无数1.2V电位差的点以废水做电解质,并以放电的方式来通过电流对垃圾场渗滤液进行处理,这种方式被称之为电解氧化还原,其作用体现在对废水中有害物质的讲解。而该技术的性能就是能够针对一些不易降解的物质来进行处理,无论是在降低COD与色度方面,还是提升垃圾场渗滤液可生化性方面,效果都比较明显[6]


结语:

从上述研究分析能够看出,通过合理的运用渗滤液处理技术来对垃圾场中的渗滤液进行处理,能够在减少垃圾场污染物排放的同时,还能为城镇生态环境的建设及人民生活环境的改善作出贡献,防止垃圾场中的渗滤液对环境造成影响,以防环境污染的现象发生,从而体现出生态环保发展的理念。而平南县垃圾场处理场工程项目的环保验收合格,说明该项目的各项环保设施符合要求,并为在做的库区扩容工程提供良好的环保施工经验,该扩容工程项目因为填埋后的飞灰需要防水,原有的渗滤液成分并无改变,采用原有的DTRO两级反渗透技术已可满足需求。我国相关部门及专家学者们还需重视对此类研究的开展,对于渗滤液处理技术的应用来说,可在实际处理中合理运用起处理渗滤液产生的沼气来进行利用,实现沼气发电。其次,在鼓风机选择上,要以变频控制设备为基准,而曝气系统也可使用提升式微孔曝气设备。而在自控系统选择方面,要注重其智能化、自动化以及现代化特点,以实现远程监控为主导,目的就是避免出现资源浪费的现象,同时也能够节省人工成本与设备维护成本。最后,在使用的技术设备上,要以拆装简易的设备为主导,并注重技术人员个人专业化能力与素质的提升,从而才能使相关设备能够正常运行,使垃圾场渗滤液处理技术的效能及作用能够得到充分发挥,也能使该项技术得到更好的发展[7]

参考文献:

  1. 杨姝君.垃圾填埋场渗沥液与垃圾焚烧厂渗沥液协同处理设计方案[J].净水技术,2019,38(7):8.

  2. 尹户生,张斌,李耕宇,等.膜工艺在垃圾填埋场高盐渗滤液处理中的应用[J].环境保护科学,2020,46(2):4.

  3. 陈刚,国瑞峰,刘一夫,等.沈阳市大辛垃圾场积存渗沥液应急处理项目设计[J].给水排水,2019,45(6):4.

  4. 高峻峰,陈朱琦,侯鹏飞,等.武汉市陈家冲垃圾填埋场4种渗沥液处理工艺稳定性综合评价[J].环境卫生工程,2019,27(1):8.

  5. 高本修,冷超群,李红,等.一种垃圾填埋场膜浓缩渗滤液处理系统:,CN212102417U[P].2020.

  6. 刘军,朱菁,常邦华,等.一种生活垃圾填埋场渗沥液处理方法及系统:,CN109111051A[P].2019.

  7. 珊肖,慧王,芳萍左.浅析城市生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺[J].智能城市应用,2019,2(8).