垃圾焚燒廠(chǎng)瀝濾液的處理

摘 要：以生化處理方法去除瀝濾液中主要污染物的工藝目前研究較多的是氨吹脫+UASB+SBR，以及在此基礎上增加臭氧氧化、混凝等工藝，較典型的是采用改進(jìn)的填埋場(chǎng)滲濾液工藝——混凝+氨吹脫+pH回調+厭氧濾池+SBR+臭氧消毒。

1、瀝濾液的產(chǎn)生

隨著(zhù)中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，中國城市生活垃圾產(chǎn)量也飛速增長(cháng)，垃圾焚燒處理相對于衛生填埋法、堆肥法而言，在減量化、無(wú)害化、資源化等方面具有很大優(yōu)勢，尤其是在人口高度密集、土地資源緊張、垃圾熱值較高的大中城市和沿海經(jīng)濟發(fā)達地區，垃圾焚燒處理法得到大力發(fā)展，北京、深圳、上海、廣州、寧波、溫州、杭州、蘇州等經(jīng)濟發(fā)達城市已紛紛開(kāi)始建設垃圾焚燒廠(chǎng)，國家環(huán)�？偩衷谟嘘P(guān)城市垃圾處理的文件中也確定在經(jīng)濟較發(fā)達、垃圾熱值較高的地區推廣焚燒法處理城市生活垃圾。

中國城市生活垃圾的廚余物多、含水率高、熱值較低，焚燒法處理垃圾時(shí)必須將新鮮垃圾在垃圾儲坑中儲存3~5天進(jìn)行發(fā)酵熟化，以達到瀝出水份、提高熱值的目的，才能保證后續焚燒爐的正常運行，《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2001）中將此過(guò)程中瀝出的水份稱(chēng)為“瀝濾液”，其特點(diǎn)是污染物濃度高、水質(zhì)變化大、帶有強烈惡臭，呈黃褐色或灰褐色。

2、瀝濾液的性質(zhì)

由于垃圾的焚燒處理技術(shù)在國內剛剛興起，目前國內對垃圾焚燒廠(chǎng)瀝濾液的性質(zhì)研究報道不多，作者長(cháng)期從事垃圾焚燒廠(chǎng)瀝濾液研究及處理技術(shù)開(kāi)發(fā)，多年來(lái)積累了一些數據。2001年某次測定的瀝濾液全分析數據如

表一：2001年南方某垃圾焚燒廠(chǎng)某次瀝濾液全分析數據（單位：mg/l）

根據作者掌握的國內部分城市的生活垃圾焚燒廠(chǎng)瀝濾液的水質(zhì)數據，其COD約40000~80000mg/l（混有工業(yè)或建筑垃圾時(shí)COD最低約20000mg/l），夏季時(shí)較低，冬季較高；BOD/COD為0.4~0.8，氨氮為1000~2000mg/l，pH為5.0~6.5，SS為1000~5000mg/l，呈黃褐色或灰褐色，揮發(fā)出的氣體帶有強烈惡臭，對人體有危害，能使人產(chǎn)生惡心、尿血、頭暈等癥狀。通過(guò)質(zhì)譜分析，垃圾瀝濾液中有機物種類(lèi)高達百余種，其中所含有機物大多為腐殖類(lèi)高分子碳水化合物和中等分子量的灰黃霉酸類(lèi)物質(zhì)。

國內外垃圾瀝濾液的產(chǎn)生量有很大不同。國外由于生活習慣與中國有差異，垃圾中廚余物含量很少，比利時(shí)某垃圾焚燒廠(chǎng)處理能力為1000噸/天，垃圾瀝濾液最大產(chǎn)量約4噸，日�；�本不產(chǎn)生瀝濾液。而中國城市生活垃圾中廚余物含量很高，根據中科院廣州能源研究所對深圳城市生活垃圾基礎分析報告，深圳的部分垃圾焚燒廠(chǎng)的經(jīng)熟化堆放排出瀝濾液后的垃圾（即進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行處理的垃圾）中廚余物含量在40%~45%，含水率約50%，因此，中國城市生活垃圾的瀝濾液產(chǎn)生量非常高，根據上海、深圳、寧波、珠海、蘇州等不同地域城市的統計數據，垃圾瀝濾液的產(chǎn)量占垃圾總量的10%~20%左右，平均約15%。

3、垃圾瀝濾液處理技術(shù)及研究

隨著(zhù)垃圾焚燒技術(shù)在中國的逐步推廣，為防止焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的“二次污染”，垃圾瀝濾液必須經(jīng)過(guò)處理達標后才能排放，因此瀝濾液的處理技術(shù)受到國內外環(huán)保界的廣泛關(guān)注。目前正在研究或運用的處理技術(shù)有以下幾種：

1）回噴法。

西方發(fā)達國家由于垃圾中廚余物少，熱值高，瀝濾液產(chǎn)量少，一般采用將瀝濾液回噴焚燒爐進(jìn)行高溫氧化處理。比如本文介紹的比利時(shí)某1000t/d的垃圾焚燒廠(chǎng)，其最大瀝濾液產(chǎn)量為4t/d，平時(shí)基本沒(méi)有，該廠(chǎng)建有300m3左右的瀝濾液收集池，平時(shí)將瀝濾液集中在池內，當垃圾熱值較高時(shí)，用高壓泵將瀝濾液加壓經(jīng)自動(dòng)過(guò)濾器、回噴系統噴入焚燒爐進(jìn)行處理，當垃圾熱值較低時(shí)停止。有瀝濾液需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢(xún)具備類(lèi)似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

回噴法適合于瀝濾液產(chǎn)量少、垃圾熱值高的場(chǎng)合，對于熱值較低的垃圾則不適合，否則會(huì )造成焚燒爐爐膛溫度過(guò)低、甚至熄火的狀況。經(jīng)計算，對于熱值為1223kcal/kg、含水率為48%的城市生活垃圾，理論上瀝濾液最大回噴量為垃圾焚燒量的3.19%。但中國垃圾的含水率太高，瀝濾液產(chǎn)量大，顯然回噴法不適用于中國，目前中國所建的眾多垃圾焚燒廠(chǎng)均沒(méi)有采用回噴法處理瀝濾液。

2）反滲透法處理

反滲透法處理高濃度、高鹽份污水已得到廣泛應用，在城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理中也已有成熟的運行經(jīng)驗，目前國內有公司嘗試引進(jìn)德國技術(shù)運用于中國垃圾焚燒廠(chǎng)瀝濾液處理。但焚燒廠(chǎng)垃圾瀝濾液與填埋場(chǎng)滲濾液不同，有機物、懸浮物含量要高的多，反滲透濃縮液量也要比填埋場(chǎng)滲濾液大的多。一般來(lái)說(shuō)二級RO系統處理填埋場(chǎng)滲濾液的濃縮比可達到10%，而運用于瀝濾液處理時(shí)，經(jīng)實(shí)驗證明濃縮比最高只有50%，反滲透膜也極易污染中毒，膜組件更換頻繁，而且預處理系統要復雜得多。

反滲透法產(chǎn)生的濃縮液的處理是一個(gè)難點(diǎn)，填埋場(chǎng)滲濾液的濃縮液可以采用回灌填埋區進(jìn)行處理，利用已填埋的垃圾吸附降解濃縮液中的重金屬及有機物，而焚燒廠(chǎng)瀝濾液用反滲透法處理產(chǎn)生的濃縮液還有50%以上，由于沒(méi)有填埋場(chǎng)回灌的便利條件，回噴焚燒爐水量又太大，因此用膜處理法處理瀝濾液的前提是解決濃縮液的處理問(wèn)題。

3）生化處理

以生化處理方法去除瀝濾液中主要污染物的工藝目前研究較多的是氨吹脫+UASB+SBR，以及在此基礎上增加臭氧氧化、混凝等工藝，較典型的是采用改進(jìn)的填埋場(chǎng)滲濾液工藝——混凝+氨吹脫+pH回調+厭氧濾池+SBR+臭氧消毒，但從眾多研究單位的結果看，以生化法為主的工藝對瀝濾液處理效果很差，微生物對瀝濾液中高濃度污染物的降解能力很低，而吹脫出的氨又帶來(lái)二次污染。截止到目前，以生化處理為主要處理手段的工藝仍然無(wú)法在瀝濾液處理中得到應用。
 
4）化學(xué)氧化處理

某垃圾焚燒廠(chǎng)曾采用Feton試劑氧化+氨吹脫+混凝沉淀+厭氧+SBR+ClO2氧化+活性炭吸附工藝處理瀝濾液，該工藝實(shí)際主要是依靠化學(xué)氧化劑及活性炭吸附去除污染物，從運行結果來(lái)看，加藥正常時(shí)出水可以達到國家三級排放標準，但運行費用高達120元/噸以上。

5）CTB工藝處理

作者長(cháng)期以來(lái)從事垃圾瀝濾液處理的工藝研究，經(jīng)過(guò)多年的不斷實(shí)驗與探索，最終開(kāi)發(fā)出CTB（coagulation-thermodynamica-biochemical oxidation）處理工藝，該工藝采用混凝+低溫多效蒸發(fā)+氨吹脫+生化處理法，將COD為50000～80000mg/l、氨氮為1200～2000mg/l的垃圾瀝濾液處理到國家二級排放標準。

低溫多效蒸發(fā)和氨吹脫作為本工藝的核心技術(shù)，大部分污染物如COD、氨氮等主要在此階段去除，經(jīng)混凝去除懸浮物后的瀝濾液經(jīng)這兩道工序處理后，原水COD為70000mg/l、氨氮為2000mg/l的瀝濾液可被處理到COD小于1000mg/l、氨氮小于100mg/l，且其BOD/COD約為0.6，生化性能良好，再輔之以好氧生化處理單元，其最終出水可滿(mǎn)足國家二級排放標準。在此過(guò)程中產(chǎn)生的污泥、蒸發(fā)殘渣等排入垃圾倉，隨垃圾進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行焚燒處理，而吹脫出的氨等氣體作為焚燒爐二次風(fēng)進(jìn)行高溫氧化處理，不會(huì )帶來(lái)新的二次污染。

6） 其他處理工藝

除上述處理方法，目前進(jìn)行的瀝濾液處理的工藝研究還包括催化氧化法、濕式氧化法、電氧化法、光氧化法等，這些氧化法或由于催化劑極易中毒、或由于耗電量太大等均無(wú)法進(jìn)入實(shí)際工業(yè)化階段，在此不再介紹。

4、 瀝濾液處理中目前存在的問(wèn)題

1） 焚燒廠(chǎng)瀝濾液排放標準

根據國家環(huán)保局《生活垃圾焚燒污染控制標準》GB18485-2001規定，垃圾焚燒廠(chǎng)工藝廢水污染物最高允許排放濃度按國家《污水綜合排放標準》GB8978-1996執行，其主要指標如表二：

而對于垃圾填埋場(chǎng)中垃圾滲濾液按規定執行《生活垃圾填埋污染控制標準》GB16889-1997，其主要指標如表三：

圾填埋場(chǎng)滲濾液，其水質(zhì)隨填埋年限的不同而差別很大，許多文獻中已經(jīng)有詳細論述，本文不再進(jìn)行探討，較有代表性的中等年限的填埋場(chǎng)滲濾液COD約6000mg/l，氨氮在2000~3000mg/l，呈黑色，帶有惡臭，重金屬含量超標。焚燒廠(chǎng)瀝濾液的COD比填埋場(chǎng)滲濾液高幾倍甚至幾十倍，而垃圾瀝濾液量占垃圾焚燒廠(chǎng)中工藝廢水水量的絕大部分。對比排放標準數據發(fā)現，垃圾填埋場(chǎng)滲濾液排放標準中污染物排放濃度比垃圾焚燒廠(chǎng)相應為高，這樣垃圾焚燒廠(chǎng)中瀝濾液處理難度將大大高于填埋場(chǎng)滲濾液的處理。作為特殊行業(yè)，垃圾焚燒廠(chǎng)中瀝濾液是一種高濃度、成分復雜、難降解的污水，其處理難度也比其它行業(yè)更加難以處理，按《污水綜合排放標準》中規定的如制糖、化工、味精等特殊行業(yè)排放標準適當放寬的宗旨，垃圾焚燒廠(chǎng)的污水排放標準是否應當適當放寬值得探討，否則處理難度和成本太高會(huì )使很多焚燒廠(chǎng)無(wú)法承受。

2）國內垃圾焚燒廠(chǎng)現有瀝濾液處置方式

垃圾瀝濾液的處理是目前國內環(huán)保界處理的研究熱點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)，而大量垃圾焚燒廠(chǎng)已在國內紛紛建設。垃圾瀝濾液是一種高污染、強烈惡臭的污水，垃圾焚燒廠(chǎng)在沒(méi)有解決瀝濾液處理的情況下投入運行，會(huì )產(chǎn)生新的二次污染，在目前沒(méi)有經(jīng)濟可靠工藝的情況下，部分已投運的垃圾焚燒廠(chǎng)采用將瀝濾液運往城市污水處理廠(chǎng)與生活污水混合處理，不說(shuō)其成本昂貴（最少需80~100元/噸水），其行為也是一種污染物轉移的違法活動(dòng)，與將污水偷排到城市污水管網(wǎng)的行為相同。而更有某些廠(chǎng)采用偷排的方式，將瀝濾液直接排到海洋及河流等地表水體中，嚴重污染環(huán)境。還有部分廠(chǎng)家采用高運行費用的工藝，僅在環(huán)保部門(mén)檢查時(shí)運行，其余時(shí)間則直排，這些做法會(huì )嚴重污染環(huán)境，建議在環(huán)保部門(mén)審批驗收垃圾焚燒廠(chǎng)瀝濾液處理時(shí)應增加相應條款，嚴格禁止將瀝濾液外運城市污水處理廠(chǎng)，并參照垃圾焚燒廠(chǎng)中對煙氣要求的自動(dòng)在線(xiàn)監測系統，在其排水口增設COD自動(dòng)在線(xiàn)監測系統。來(lái)源：中國環(huán)保頻道