我國垃圾滲濾液處理存在問題及對策分析
隨著社會的不斷發(fā)展,我國的城鎮(zhèn)人口呈持續(xù)增加趨勢,在此背景下,生活垃圾產(chǎn)生量以及后續(xù)的垃圾滲濾液總量也呈增長的趨勢。本文從工程技術(shù)及環(huán)境管理的角度分析了垃圾滲濾液處理面臨的難題,旨在為生活垃圾的管理提出相應(yīng)的對策。
近年來,隨著民眾的環(huán)保意識提高,對生活垃圾及后續(xù)處理過程中產(chǎn)生的污染物的關(guān)注也越來越多。城市生活垃圾的處理方法主要有堆肥法、焚燒及衛(wèi)生填埋等處理方式。據(jù)調(diào)查,全世界目前普遍使用的是衛(wèi)生填埋法,在中國,第一次全國污染源普查數(shù)據(jù)顯示, 90.5%的生活垃圾也采用填埋方式進行處理[1]。
在生活垃圾衛(wèi)生填埋處理過程中,隨之產(chǎn)生的垃圾滲濾液又是一大新難題。滲濾液含有垃圾自身攜帶的可溶性污染物及垃圾填埋堆放過程中發(fā)生的一系列反應(yīng)產(chǎn)生的可溶性物質(zhì),一旦直接排放將會嚴(yán)重污染水環(huán)境。因此垃圾滲濾液的無害化處理迫在眉睫。
1 垃圾滲濾液的特點
垃圾滲濾液是城市生活垃圾衛(wèi)生填埋過程中產(chǎn)生的二次污染物,城市生活垃圾采用壓實和微生物的降解達到衛(wèi)生填埋的效果,但與此同時也會有大量的水溶性有機物和無機物溶于水中,逐漸形成垃圾滲濾液。
垃圾滲濾液是一種高濃度有機廢水,廢水中的COD、BOD5及氨氮濃度較高,水質(zhì)水量變化大,污染物種類繁多,可生化性差。第一次全國污染源普查結(jié)果,垃圾填埋場排放的滲濾液中所含NH3-N占全國NH3-N總排放量的1.8%。
影響垃圾滲濾液中水質(zhì)成分的因素很多,如填埋方式、地理位置、季節(jié)、填埋年齡等,尤其受垃圾填埋場“場齡”的影響最大。新建的生活垃圾衛(wèi)生填埋場具有COD、BOD5濃度高、可生化性較好、pH值低等特點,隨著場齡的增加垃圾滲濾液的可生化性逐漸降低,pH值增高,COD濃度高,但BOD5濃度較低。
2 現(xiàn)階段垃圾滲濾液處理方式
當(dāng)前我國生活垃圾衛(wèi)生填埋場垃圾滲濾液的處理方式為預(yù)處理+生化處理+深度處理。
預(yù)處理:現(xiàn)階段選用的處理工藝主要有厭氧池及混凝沉淀等。
生化處理:現(xiàn)階段選用的處理工藝主要是膜生物反應(yīng)器即MBR法。根據(jù)各地水質(zhì)特點在生化處理階段前可增加相應(yīng)的預(yù)處理措施,主要有UASB及其改良型式。
深度處理:現(xiàn)階段選用的處理工藝有納濾和反滲透,納濾和反滲透可以串聯(lián)或者并聯(lián)使用。
3 垃圾滲濾液處理存在問題分析
我國現(xiàn)行的垃圾滲濾液處理技術(shù)路線一般是“預(yù)處理+生化處理+深度處理”,其中預(yù)處理階段主要是為了去除氨氮、無機物以及提高垃圾滲濾液的可生化性。生化處理階段則適用于去除垃圾滲濾液中溶解的有機物等,深度處理則是進一步處理生化階段難降解的有機污染物、SS、NH3-N等污染物。目前我國已建成的垃圾滲濾液處理站多數(shù)應(yīng)用了上述工藝。根據(jù)運行經(jīng)驗,實際工程中氨氮出脫處理工藝較為成熟,生化階段采用厭氧+好氧相結(jié)合的處理工藝,技術(shù)成熟,深度處理應(yīng)用最廣泛的為反滲透膜技術(shù),該設(shè)備的處理能力好,但設(shè)備穩(wěn)定性較差,投資高、運行成本高昂等問題成為其廣泛應(yīng)用和推廣的主要制約因素。
我國目前垃圾滲濾液現(xiàn)存的問題主要有:
不同的地區(qū)城市生活垃圾各類別占比不同、地理條件不同、填埋工藝不同、氣候不同,相應(yīng)的也就導(dǎo)致填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液水質(zhì)千差萬別,氨氮濃度相差十倍甚至千倍不止,隨著填埋場“場齡”不斷增加,氨氮濃度還會不斷增大。高濃度的氨氮導(dǎo)致現(xiàn)階段處理工藝難以穩(wěn)定運行,處理效率也難有保障,目前常用的氨氮吹脫技術(shù)需加入堿液調(diào)pH,但是在生化階段之前又要將pH下調(diào),導(dǎo)致整體運行成本增加,且該技術(shù)不適用于含有高濃度氨氮的垃圾滲濾液。
為將垃圾滲濾液處理達標(biāo)排放,需在生化處理后進行深度處理,以降低滲濾液中的懸浮物、重金屬、有機物等。但常用的混凝沉淀池需要投加化學(xué)藥劑,運行費用較高,活性炭在吸附處理溶解性有機物的過程中又容易出現(xiàn)堵塞,且運行成本高昂;膜處理技術(shù)只適合用于小規(guī)模填埋場且運行費用較高;目前工業(yè)化處理中最常用的納濾+反滲透技術(shù)也存在同樣的技術(shù)難題,難以廣泛推廣應(yīng)用。因此當(dāng)務(wù)之急是開發(fā)出技術(shù)可行又經(jīng)濟合理的處理技術(shù),保證垃圾滲濾液能夠達標(biāo)排放。
垃圾滲濾液中含有較多的微量有毒有害物質(zhì),但我國現(xiàn)階段無論是從設(shè)計指標(biāo)還是監(jiān)測指標(biāo)均停留在幾項常規(guī)廢水指標(biāo)上,對于一些微量的有毒有害物質(zhì)沒有明確的達標(biāo)體系,這些物質(zhì)即使含量很小,一旦隨著排放的廢水進入水體或滲入地下水,將隨著生物吸收不斷富集,對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此,在研究垃圾滲濾液處理技術(shù)的同時要注意有毒有害物質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)控及處置。
我國現(xiàn)行的垃圾滲濾液污染防治技術(shù)政策[2]、污染防治技術(shù)指南[3]、污染物排放及控制標(biāo)準(zhǔn)[4]、滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范等文件在垃圾滲濾液的治理過程中起到了重要的作用。從源頭控制、過程控制及末端治理這幾個不同節(jié)點對生活垃圾滲濾液的處理起到了積極的引導(dǎo)和管控作用。
但是結(jié)合生活垃圾滲濾液處理的實際運行過程,有些文件還是存在一些適用性不強、可操作性較差的問題,工程技術(shù)規(guī)范中推薦的一些技術(shù)及設(shè)備處理過程投入成本較高,不適合全面推廣。因此,我國現(xiàn)行的滲濾液管理體系文件尚需不斷完善和改進,使之更加科學(xué)、有效、更具有可操作性,為垃圾滲濾液的無害化處理提供可靠的技術(shù)支撐和明確目標(biāo)。
4 垃圾滲濾液處理的對策
(1)改變現(xiàn)有環(huán)境技術(shù)管理模式,強化管理的科學(xué)性、有效性及可操作性。系統(tǒng)的修訂技術(shù)規(guī)范,結(jié)合國情、地域特征及現(xiàn)有技術(shù)的科學(xué)性、技術(shù)可達性及經(jīng)濟可行性,分地區(qū)、分類別制定相應(yīng)的污染物排放及控制標(biāo)準(zhǔn),污染物處理技術(shù)規(guī)范,完善相關(guān)法規(guī)、指南、政策及其他技術(shù)文件。
(2)污染物的控制不外乎“源頭控制、過程控制、末端治理”這三個方面,我們應(yīng)該依托現(xiàn)有經(jīng)濟及技術(shù)基礎(chǔ),積極研發(fā)科學(xué)的、高效的、經(jīng)濟的垃圾滲濾液處理技術(shù),著眼高效脫氮、厭氧技術(shù)開發(fā)等相關(guān)研究,對垃圾滲濾液集成處理技術(shù)展開攻關(guān),不再依賴簡單的技術(shù)串聯(lián)達標(biāo)排放,降低運行成本,避免資源浪費。
(3)加大可研投入,鼓勵科研院所研發(fā)新的技術(shù),在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,對其進行升級和創(chuàng)新。將科技成果工業(yè)化,采取積極地措施鼓勵一些有望實施在工程中的新技術(shù)展開中試研究,如:電化學(xué)氧化技術(shù)、Fenton技術(shù)等。加大成本投入,通過中試研究,不斷地提高工程技術(shù)的去除效率、降低運行成本、優(yōu)化運行參數(shù)、集成開發(fā),將科研成果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
努力攻克高效生物脫氮技術(shù)的難題,加強高效生物技術(shù)的研究,加強新的設(shè)備研發(fā),在不同的區(qū)域針對性地開發(fā)新的處理技術(shù),并對垃圾滲濾液處理技術(shù)進行整合和集成開發(fā)。利用各學(xué)科的相互作用和有機結(jié)合,重點研究氧化處理技術(shù)、超聲波、微波等新技術(shù)的應(yīng)用和與現(xiàn)行主流生化處理技術(shù)的結(jié)合,實現(xiàn)垃圾滲濾液中水溶性有機物的生物降解和有毒有害物質(zhì)氧化分解的目的。
(4)加強垃圾滲濾液一體化設(shè)備的開發(fā),為小型垃圾滲濾液處理站提供成熟穩(wěn)定的處理設(shè)備。
5 結(jié)論
垃圾滲濾液是現(xiàn)代社會體系中的一種必然產(chǎn)物,一旦處理不當(dāng),進入環(huán)境中之后會對生態(tài)環(huán)境和生物體健康帶來嚴(yán)重的影響,已經(jīng)是現(xiàn)存環(huán)境問題中的一大難題;而垃圾滲濾液的無害化處理迫在眉睫。我國現(xiàn)行的垃圾滲濾液管理技術(shù)體系存在著一定的不適應(yīng)和可操作性差的問題,控制標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)指標(biāo)應(yīng)用不合理,技術(shù)支撐性差。因此積極開發(fā)高效、適用的垃圾滲濾液處理技術(shù),集成化開發(fā),科研成果產(chǎn)業(yè)化對于解決現(xiàn)狀極為重要。