垃圾渗滤液特性

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垃圾渗滤液特性范文第1篇

关键词：垃圾渗沥液 MBR 钠滤 反渗透 DTRO

1.概述

近几年，中国城市化进程发展迅速，城市生活垃圾平均以每年8%-10%的速度增长。卫生填埋法由于其具有成本低、技术成熟、管理方便等优点，在垃圾处理中得到了广泛的应用。在填埋工程中，会产生污染极强的垃圾渗滤液，虽然量不大，但若处置不当，会对生态环境和人体健康带来巨大危害。

2.垃圾渗滤液的特性

渗滤液水质随垃圾成分、垃圾数量、垃圾填埋作业方式、填埋时间以及当地水文地质和气象条件等而异。虽然各填埋场的渗滤液不尽相同，但是总的来说有以下特点。垃圾渗滤液水质主要有如下特点：水质复杂、有机污染物种类繁多、有机污染物浓度高、离子含量多、氨氮含量高、营养元素的比例失调等。

3.我国生活垃圾渗滤液处理进展

我国生活渗滤液处理经历了两个阶段。第一阶段从9 0年代初期开始，处理工艺主要参照城市污水处理采用单纯的生物处理方法，第二阶段从 9 0年代后期开始，主要采用生化处理+物化处理相结合和单纯物化的处理方法。

3.1 单纯生物处理

此阶段填埋场渗滤液处理工艺大多参照常规污水处理工艺设计、建造；对渗滤液的特殊性考虑不够，未考虑渗滤液的变化特性，仅在填埋初期有些效果，但是随着填埋时间的延长，成分越来越复杂，营养比例失衡，渗滤液可生化性变差，处理效果明显变差。

杭州市天子岭废弃物处理总场采用的处理工艺是两段式活性污泥法，实际运行经验表明垃圾渗滤液用常规的生物处理是难以达标排放的。尤其是氨氮的处理。渗滤液中的氨氮浓度随着垃圾填埋年限的增加而增加，可高达3000mg/L左右。当氨氮浓度过高时，会影响微生物的活性。降低生物处理的效果。同时由于渗滤液中含有较多难降解有机物，一般在生化处理后，COD浓度仍在500-2000mg/L范围内。

3.2 生物处理+物化处理

随着填埋场使用年限的增加。垃圾填埋场渗滤液的水质也发生了较大的变化，总体体现是水质、水量波动较大。渗滤液的处理仅靠常规生化处理方法是难于达到排放标准的，在此阶段，研究人员开始重视渗滤液的水质、水量及处理特性。尤其是高浓度的氨氮、有毒有害物质、重金属离子及难于生物处理的有机物的去除。

为了保证生物处理的效果，必须为生物处理系统有效运行创造良好的条件。相应的要采用物化处理手段相配合。通常采用的物化处理方法有：化学氧化、氨吹脱、混凝沉淀、吸附、膜分离等。

为了达到环保的要求。在填埋场渗滤液处理上进行了各种方法的研究和实践。广州大田山垃圾填埋场也对垃圾渗滤液处理工艺进行了改造，曾改造成氨吹脱+SBR处理工艺；深圳下坪渗滤液处理厂采用氨吹脱+ 厌氧复合床+ S B R的处理工艺，出水标准为三级标准。

自2000年以后，开始把膜处理作为处理手段用于渗滤液处理，以满足排放标准的要求，采用较多的是MBR+钠滤、MBR＋反渗透膜、MBR＋钠滤＋反渗透膜。

青岛小涧西垃圾填埋场渗滤液处理站规模200m3/ d，采用膜生物反应器（MBR）+纳滤处理工艺。

广州兴丰垃圾填埋场渗滤液处理站处理规模700m3/ d，采用厌氧+好氧+连续微滤+反渗透处理技术。

招远和荣成垃圾处理厂渗沥液处理站处理规模120 m3/ d和100m3/ d，采用硝化反硝化+超滤+纳滤+卷式反渗透工艺技术。

采用膜技术处理垃圾渗滤液是行之有效的技术方案，渗滤液经生化处理和超（微）滤系统后，隔除了渗滤液中大于0.2μm的固体、细菌和不溶性的有机物，使大部分有机污染物和微生物强制截留在生化处理系统进行强制处理，渗滤液中的有机污染物通过同化和异化作用，一部分转化为微生物进入污泥中，一部分转化为CO2排入大气中，生化池由于污泥浓度高，污泥龄长，对氨氮和TN也有较好的处理效果，渗滤液中的氨氮一部分进入微生物成为生化污泥，一部分通过硝化作用生成硝酸盐氮仍保留于渗滤液中，另一部分通过反硝化作用生成氮气排入大气中。MBR出水污染物基本达不到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）标准，后续需增加去除氨氮、盐类和难降解有机物的钠滤和反渗透，为确保水质的稳定达标，目前通常同时增加钠滤和反渗透工艺，运行初期MBR出水水质较好，出水经过钠滤即可达标。但是随着填埋场的运行，渗滤液有机污染物（BOD、COD）降低，可生化性变差、氨氮升高，导致生化池内营养严重失衡，此时需外加大量碳源以平衡生化池营养，致使运行费用增加较多，同时MBR出水氨氮和难降解有机物升高，此时需同时运行钠滤和反渗透才能稳定达标。

3.3 单纯物化处理方法

由于采用物化＋MBR＋钠滤＋反渗透工艺，工艺流程较长、系统复杂，运行管理麻烦，尤其是随着填埋场的运行，渗滤液有机污染物（BOD、COD）降低，可生化性变差、氨氮升高，导致生化池内营养严重失衡，此时需外加大量碳源以平衡生化池营养，致使运行费用增加较多，另外此工艺生成的化学污泥、生化污泥和膜过滤浓缩液（约20-30％）也全部回灌垃圾填埋场。

在此基础上，目前一些垃圾处理厂采用物化方法直接浓缩的处理技术，主要包括两级DTRO膜过滤和蒸发离子交换工艺。

DTRO膜（碟管式反渗透膜）是反渗透的一种形式，是专门用来处理高浓度污水的膜组件，其核心技术是碟管式膜片膜柱。具有独特的流体力学特性，从而保证了膜的最优化清洗，防结垢性能较好，能有效处理高浊度流体；膜分离过程中无相变，能耗低，可在常温下进行；可有效地去除无机盐和有机小分子杂质，具有较高的脱除率和水回用率；膜分离装置简单，操作简便，便于实现自动化。此工艺比较适合垃圾填埋场后期及封场后的垃圾渗沥液处理，但DTRO膜也有许多不足之处：初期投资费用高，单位体积渗沥液处理费用相对较贵；渗沥液经反渗透处理的浓缩液常采用回喷填埋场的方法，结果往往使垃圾渗沥液盐浓度上升，导致反渗透操作压力上升，膜寿命缩短，能耗增加。

重庆长生桥垃圾填埋场渗滤液处理站处理规模500m3/ d，采用二级反渗透（DTRO）工艺技术。山东东营垃圾填埋场渗滤液处理站处理规模100m3/ d，也采用此技术。

蒸发离子交换工艺近几年也有所应用，主要采用海水淡化的原理，利用空气压缩机补偿蒸汽热量损失重新进入系统对渗滤液进行加热蒸发，将垃圾渗滤液进行浓缩（浓缩液20％左右回灌垃圾填埋场），工艺优点使用的材质主要为高标准的不锈钢，使用寿命较长，缺点是蒸发过程中部分氨氮进入蒸馏出水中，出水需后接离子交换将氨氮去除才能达标，而离子交换工艺恰恰在电厂脱盐处理中以被反渗透所取代。

4.渗滤液处理总结

渗沥液水质具有自身的特点，渗滤液工艺选择需根据水质进行选择。

目前较为成熟采用普遍的工艺主要为MBR＋钠滤/反渗透或两级DTRO膜工艺。

MBR＋钠滤/反渗透比较适合新建垃圾填埋场渗滤液处理。两级DTRO膜工艺比较适合可生化性差营养失衡的后期及封场后的垃圾渗沥液处理。

垃圾渗滤液特性范文第2篇

关键词：垃圾渗滤液；城市污水处理厂；污水；合并处理；

中图分类号：U664 文献标识码： A

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水， 一直是水处理研究的难题之一。将垃圾渗滤液运输至城市污水处理厂处理是目前比较好的选择， 但要求城市具有污水处理厂且输送距离适中， 而且城市污水处理厂要有适当的规模， 足以容纳填理场产生的渗滤液。将垃圾渗滤液直接排入污水处理厂进行合并处理会对污水处理厂处理工艺造成很大的冲击， 给污水处理厂的运行管理带来困难。

一、接入污水厂的垃圾渗滤液特性

1.垃圾渗滤液浓度高。当垃圾的透水性能相同时， 填埋场越深， 垃圾渗滤液在填埋场滞留的时间就越长， 垃圾渗滤液所含组分的浓度就越高。由于该填埋场的平均深度超过40m， 故渗滤液污染物浓度很高， COD达到甚至超过20000mg/L， 是该城市污水厂设计进水COD的100多倍。但由于BOD5 的数据相对较低， 故该垃圾渗滤液可生化性差。从历年的分析数据来看，COD有逐年下降趋势， 氨氮则呈上升趋势， C/N值越来越低。

2.垃圾渗滤液水量变化大， 受降雨影响大。垃圾渗滤液除垃圾本身含有的水分外， 最主要的来源是降水。如果降雨多， 又大大增加了垃圾渗滤液的产生量。进入城市污水处理厂的垃圾渗滤液在旱季时一般为300m3/d， 而雨季则1800m3/d甚至更多。

3.垃圾渗滤液进入时间不定。由于垃圾填埋场距该污水厂超过40km， 垃圾渗滤液全靠密封的槽罐车运输， 经常受交通堵塞影响， 故垃圾渗漏液进入污水厂的时间难以固定。有时两车间隔时间很长， 有时又会出现多台车同时到达而连续倾倒的现象。

二、垃圾渗滤液的来源与危害

1.垃圾渗滤液， 又称渗沥水或浸出液， 是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和雨水的淋浴， 冲刷， 以及地表水和地下水的浸泡而滤出来的污水，渗滤液的来源有以下几种途径。第一，降雨：数量、强度、频度、持续时间降水。第二，降雪： 温度、风速、雪块特性、场地情况、先前情况等。第三，地表流走水：遮盖物、植被、渗透性、先前土壤及垃圾含水情况、降雨量。第四，地下水入浸情况：地下水流向、速率及地点。第五，灌溉水：流率及流量。第六、垃圾分解：有效水分及酸碱度、温度、氧的存在、时间、成分；颗粒大小；垃圾混堆情况。第七、液体废弃物混合处理：型态及数量；含水量；含水体积；压积度。

2.垃圾渗滤液的危害。渗滤液中含有大量的有机物、氨氮、病毒、细菌、寄生虫等有害有毒成分。其表现特征为：水质波动大，成分复杂，生物可降解性随填埋场场龄的增加而逐渐降低， 金属离子含量低，污染物浓度高，持续时间长，流量小而且不均匀。如果垃圾渗滤液处理不当就会对环境造成二次污染， 不仅会污染土壤和地表水源， 甚至会污染地下水对生态环境和人体健康带来巨大危害， 致使垃圾的卫生填埋失去应有的价值和意义。

三、垃圾渗滤液接入城市污水处理厂存在的问题

利用城市污水处理厂本身的潜力可以接纳一定负荷的垃圾渗滤液。有研究表明， 渗滤液量低于城市污水总量的0.5%且引起的污染负荷增量不超过10%时， 将渗滤液与城市污水合并处理是可行的。但由于渗滤液特有的水质及其变化特点， 进行合并处理时如不加以控制， 容易对城市污水处理厂造成很大的冲击负荷， 甚至影响整个污水处理工艺的正常运行。

垃圾渗滤液特性范文第3篇

关键词：城市垃圾填埋场；环境风险事故；环境风险评价

Risk Analysis on Municipal Solid Waste Landfill

HUI Yuan1,2，JIANG Yonghai2，XI Beidou2

(1. Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Liaoning Shenyang 110136; 2.Laboratory of Urban Environmental Systems Engineering, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012)

Abstract: In the landfill process of municipal solid waste may have environmental risks, including fire, explosion, leachate pollution, slope instability and odor pollution. This article gives an analysis based on the discussion of all the environmental risk accidents, and also summarized the causes of risk, hazard and effect factors. Finally the development direction of the preventive steps for landfill environmental risk is pointed out.

Key words：municipal solid waste；landfill；risk analysis

1. 引言

城市生活垃圾是指在城市日常生活或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固态、半固态废弃物。随着自然资源的开发利用和社会文明、经济的发展，城市生活垃圾的产生量急剧增加。据报导，全世界每天新增城市垃圾469.49万t，人均日产垃圾0.81kg，垃圾产生量的年平均增长速度高达8.24%。我国城市生活垃圾的产生量更是大于10%的速度持续增长，历年垃圾堆存量已达66亿吨，占用耕地超过5亿平方米。因此，垃圾处理或处置就成了亟待妥善解决的问题。纵观世界，城市垃圾处理方法很多，如堆肥法、焚烧法、填埋法、蚯蚓床法、热解法等。其中，卫生填埋法由于成本低廉，处置彻底，能达到垃圾无害化和资源化，成为当前国际上应用最为普遍，技术最成熟最终处理方式，也是目前乃至今后相当长时间内，我国绝大多数地区处理城市生活垃圾不可替代的主要手段。我国生活垃圾中约有70%采用卫生填埋的方式进行处置。

据建设部统计，截至2006年底，我国共建有生活垃圾填埋场372座，处理能力达7103万吨。虽然我国的垃圾填埋场建立了较完善的废物接收、贮存和预处理系统、防渗和渗滤液收集系统以及覆盖和填埋气导排系统，并采取了一系列环境保护工程措施，但仍可能会发生多种风险事故，如贮存、预处理车间发生渗漏，渗滤液渗漏污染地下水，填埋场边坡失稳、崩塌以及填埋气火灾爆炸等。风险事故一旦发生，必然会对周围环境造成严重污染，危害人群健康。因此，研究生活垃圾填埋场处置过程，分析填埋场中可能发生的各种风险事故，对填埋场风险事故的防范和人群健康的保护具有重要意义。

2. 生活垃圾填埋场风险分析

2.1 火灾爆炸

火灾爆炸是填埋场中常见的风险事故之一，导致其发生的罪魁祸首是填埋场本身所产生的填埋气体。我国城市生活垃圾年产生量约为1.5亿t，如果其中70%采用填埋处置方式，将会产生约460亿m3的垃圾填埋气体。大量的填埋气体若是不进行收集利用或者利用不当，发生泄露，引发火灾爆炸事故必将造成巨大的危害。

2.1.1 填埋场气体的组成

填埋场气体是城市生活垃圾填埋处理过程中，有机废物经厌氧降解产生的混合气体，其主要成分包括CH4、CO2、H2、N2和O2，还有一些微量气体，如H2S、NH3、庚烷、辛烷、氯乙烯等。其中CH4和CO2二者约占填埋气体的99.5%-99.9%，H2S和NH3等有毒的恶臭成分约占0.2%-0.4%。

2.1.2 填埋气火灾爆炸条件

填埋气爆炸一般需要具备三个条件：（1）适当的甲烷浓度：一般在5%-15%之间，当甲烷浓度为9.5%左右时爆炸最为强烈；（2）达到甲烷引火温度：甲烷的引燃温度一般为650-750℃。明火、电气火花、吸烟甚至撞击磨擦产生的火花等都可达到之一温度。（3）氧气浓度：填埋气爆炸界限与氧气浓度密切相关，氧气浓度增加，爆炸极限范围扩大，反之亦然，当氧气浓度降低到12%以下，甲烷混合气体失去爆炸性。

2.2.3 填埋气爆炸类型

2.2.3.1 物理爆炸

物理爆炸是由于填埋场中产生的甲烷在垃圾层中大量积聚，形成了强大的能量，当积聚的压力大于覆盖层压力时，在瞬间将垃圾以迅猛速度突出，发生减压的膨胀。发生物理爆炸事故，除垃圾产生甲烷是必要条件外，填埋的深度、覆盖层的厚度和层数，以及覆盖层的透气性都是影响爆炸的因素。当垃圾上覆盖土层或填埋深度增加，透气性受到影响，甲烷垂直扩散运动受到阻碍就会横向迁移，从而在垃圾中容易发生积累而增加爆炸的危险性。

2.2.3.2 化学爆炸

当大量释放与扩散的可燃性填埋气没有立即遇到火源时，这些可燃气体大量积聚，在相当大的空间范围内形成云状气团（层），并不断扩散；当遇到火源时，可能被点燃，发生化学爆炸。由于外界环境、火源特性不同，产生的爆炸也不同。填埋场气体的化学爆炸主要为闪火和蒸气云爆炸。化学爆炸必须同时满足前面提到的甲烷浓度、引火温度和氧气浓度三个条件。

2.2 渗滤液污染

填埋降解过程中会产生大量垃圾渗滤液。渗滤液其收集、防渗及处理过程中可能产生的渗漏是填埋场存在的最大潜在风险因素。垃圾填埋场渗漏污染的环境危害非常巨大，垃圾填埋场渗滤液渗入地下后，会使周围地层介质的物性发生变化，土壤被污染后，将会盐碱化、毒化，土壤中的寄生虫、致病菌等病原体能使人致病；还可能污染地下水，并最终进入人类的食物链，对整个生态环境系统造成严重破坏。

2.2.1 垃圾渗滤液的来源

垃圾渗滤液，是垃圾发酵分解后产生的液体和溶解于其中的溶解性、悬浮性物质已经外来水分混合而成的一种含有高浓度悬浮物和有机或无机成分的液体。垃圾渗滤液主要来源于三个方面，一是填埋区周边降水、地下水及地表排水的渗入；二是垃圾填埋后由于微生物的厌氧分解作用而产生的液体；三是废弃物的本身持水，当垃圾受压、发生降解时其中固体含量减少，有机物转化为无机物，使垃圾持水能力下降，导致部分初始含水释放。

2.2.3 垃圾渗滤液环境污染

2.2.3.1 渗滤液污染地表水

垃圾渗滤液属高浓度难降解有机废水，成分复杂，毒性强，直接接触对于植被及人畜均存在较大的危害风险，是潜在的地表水污染风险源。垃圾渗滤液一旦通过渗透或其他方式进入下游用水区，会影响地表水水体，给周围人畜饮水、农田或果树生在带来严重危害。此外，还容易形成下游地表径流，对周边更大范围内的地表水体造成危害。

2.2.3.2 渗滤液污染地下水

垃圾渗滤液污染地下水的主要途径是通过包气带下渗进入地下水含水层，由于其浓度高，流动缓慢，渗漏持续时间长，即使是在填埋场封场后仍是地下水的最主要污染源。渗滤液对地下水的污染影响程度因填埋场水文地质条件不同而存在差异，一般情况下，防渗能力强的地区，渗滤液对地下水的影响较小。此外，不同污染物的影响程度也有所不同，一部分污染物能够被表层的土壤有效地阻留而积累下来，而另一部分污染物则渗透到深层土壤，进入到含水层的饱和区对地下水造成污染，如各种有机物及部分重金属等。

2.2.3.2 渗滤液污染土壤

渗滤液发生渗漏污染都是首先进入填埋场周围土壤层，也会对土壤环境造成严重污染。垃圾堆体经降雨淋溶产生的大量渗滤液中含有的有害成分可能会改变土质和土壤结构，使土壤碱度增高，重金属富集，土质和土壤结构遭到破坏，影响土壤中的微生物活动，妨碍周围植物的根系生长，或在周围机体内积蓄，危害食物链。

2.3 边坡失稳

垃圾填埋体作为特殊土体，与一般土体一样也存在边坡稳定问题。尤其是在持续降雨之后，填埋场的边坡失稳的频繁发生。垃圾填埋堆坍塌，填埋渗滤液渗漏，严重污染周围环境，给国民经济造成不可挽回的损失。

2.3.1 填埋场边坡稳定性影响因素

影响填埋场边坡稳定性的主要因素包括：①持续一定时间的降雨入渗，这是最重要影响因素；②废弃物岩土工程特性；③边坡位置多层衬垫系统的工程特性及中间盖层土与最终盖层土的岩土工程特性；④填埋体边坡的几何特征；⑤渗滤液产生与迁移情况；⑥垃圾气体的产生与迁移情况。

2.3.2 垃圾填埋场边坡破坏形式

填埋场潜在的边坡破坏模式可分为6种：①边坡及坡底破坏；②衬垫系统从锚沟中脱出向下滑动；③沿固体废弃物内部破坏；④穿过垃圾和地基发生破坏；⑤沿衬垫系统的破坏； ⑥封顶和覆盖层的破坏。

2.3.3 降雨渗流作用对土坡稳定性的影响

降雨渗流作用对填埋场边坡稳定性具有重要影响，大部分填埋场边坡失稳通常是出现在降雨后，尤其是持续一定时间的雨。发生降雨时，垃圾堆体含水率增加，达到饱和后产生大量渗滤液。渗滤液和雨水不断流出，冲刷带走垃圾中大量无粘性的细小颗粒，引起垃圾堆体内颗粒或群粒移动，致使边坡土体的强度下降，容重增大，坡面的安全系数减小，破坏了边坡稳定性，引起滑坡失稳，垃圾堆体滑塌。并非所有的降雨都能诱发滑坡，垃圾堆体的滑坡需要有一定的降雨量、降雨强度、降雨时间。

2.4 恶臭气体污染

填埋过程中发生的一系列物理、化学、微生物反应，产生的大量有恶臭、强刺激、易燃、易爆的填埋气体，其中H2S、NH3、CH3SH等属于典型的恶臭气体。恶臭污染是由于恶臭气体的存在而产生的一种感觉公害，它直接作用于嗅觉，使人产生厌恶，甚至中毒，危害人类健康。

2.4.1 填埋场主要恶臭气体

城市生活垃圾卫生填埋场内恶臭气体主要为各种硫化合物，包括H2S、NH3、CH3SH等。其中H2S为最重要的一种易挥发、无色的恶臭性气体，相对密度较大，越接近地面浓度越高。长期吸入会导致人体质变弱、抵抗力下降，易发生肠炎和心脏衰弱，神经紊乱、多发性神经炎等。如果H2S浓度过高，会使人中枢神经麻痹，导致窒息死亡。NH3是一种无色，而有强烈刺激性气味的气体，在水中的溶解度很高。NH3对上呼吸道有强烈刺激和腐蚀作用。

2.4.2 填埋场恶臭气体的来源

填埋场恶臭气体主要来源于垃圾填埋区和渗滤液处理区。填埋场由于填埋场填埋工艺的原因，从垃圾收集、压实、转运、垃圾填埋过程、最终封场、稳定等过程中，垃圾始终处于降解过程中，H2S、NH3等恶臭气体不断从填埋过程和填埋区放出。垃圾渗漏液处理过程中，伴随着大量有机、无机化合物的浓缩，各种恶臭气体会从中溢出。

3. 结论

目前，我国城市生活垃圾产生量巨大，危害严重，主要采用填埋法处置。由于生活垃圾填埋过程中会产生大量填埋气和渗滤液，因此，卫生填埋场会对周围环境及人群健康产生极大风险。填埋场风险一般主要包括填埋气的恶臭污染、火灾爆炸、渗滤液渗漏污染及垃圾堆体边坡失稳、坍塌等。虽然大多数的垃圾填埋场位于市郊，并且为空旷场地，但是随着城市化进程的加快，不能轻视填埋场可能造成的事故灾害，应该针对填埋场本身的特征，制定安全管理措施并进行安全运行控制，这样可以避免造成财产的损失和人员的伤亡。

参考文献：

[1] 韩斌.论我国城市生活垃圾处理的现状与管理对策.中国境科学学会2009年学术年会论文集[C].2009.

[2] 李秀金.固体废物工程[M].北京:中国环境科学出版社.2003.

垃圾渗滤液特性范文第4篇

关键词：浓缩液；回灌；填埋体；水位；稳定

中图分类号：TU411 文献标志码：A 文章编号：1674-4764（2012）02-0126-06

Effect of Concentrated Leachate Recirculation on Leachate Level and Slope Stability of Municipal Solid Waste Landfill

ZHAN Liang-tong1, LAN Ji-wu1, DENG Lin-heng1, LV Guo-qing2, CHEN Yun-min1

(1. MOE Key of Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, P. R. China;

2. North China Municipal Engineering Design & Research Institute, Tianjin 300074, P. R. China)

Abstract:260 tons concentrated leachate per day is produced at the leachate treatment plant at Changan landfill, which is considered to be recirculated into the landfill of municipal solid wastes. The effect of leachate recirculation on the slope stability of the landfill should be evaluated. The results from engineering geology and hydrogeology survey were firstly presented. Three-dimensional unsaturated-saturated seepage analyses were carried out by using GMS software to predict the change of leachate level as a result of the leachate recirculation. Based on the leachate levels and pore-water pressures obtained from the seepage analyses, slope stability analyses were carried out to evaluate the safety of the landfill. Some control measures were proposed to eliminate the adverse effect of leachate recirculation on the landfill safety. The analyses indicate that the factor of safety (FS) for the landfill with the current leachate level is slightly greater than the safety requirement (FS=1.3), and the current leachate level happens to be the critical level. Direct leachate recirculation will result in a significant rise in leachate level, which will cause a significant decrease in the landfill safety. The landfill is likely to fail after a direct leachate recirculation. If the leachate recirculation is executed after the current leachate level is lowered down by 3 m and the resultant leachate level will be lower than the current leachate level, the landfill can remain safe. Vertical pumping wells are proposed to implement the drawdown work, and if 45 wells are used and pumping is conducfed for 3 mouths, the leachate level will decrease by 3 m, which meets the safety requirement.

Key words:concentrated liquid; leachate recirculation; landfill; leachate level; stability

中国2008年修订的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889—2008）［1］提高了生活垃圾填埋场污水排放标准，填埋场渗滤液处理后须满足二级污水排放要求，《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（试行）》［2］推荐采用纳滤和反渗透作为渗滤液的深度处理工艺。这2种工艺产生的浓缩液具有污染物浓度高、难处理的特点，现有处理方法包括蒸馏、固化、焚烧、回灌等。其中浓缩液回灌处理是在渗滤液回灌的基础上发展起来的，能有效降低浓缩液中污染物浓度，同时加速填埋体生物降解的稳定化过程［3-4］，是一种较为先进的处理方法。欧美发达国家从20世纪90年代开始了浓缩液回灌工艺研究及工程应用，例如，德国从1986年开始尝试浓缩液回灌填埋场，目前约有15座填埋场采用浓缩液回灌工艺。1997年哥伦比亚Dona Juana填埋场实施渗滤液回灌时填埋体发生了失稳事故［5-6］，实施回灌工程时垃圾填埋体的稳定性开始得到重视［6-8］，中国许多垃圾填埋场渗滤液水位较高，填埋体存在安全隐患［9］。因此在实施浓缩液回灌之前，必须评估回灌对垃圾填埋体稳定的影响。

成都长安垃圾填埋场渗滤液反渗透处理工艺日产260 t浓缩液，拟在填埋场回灌处理。由于垃圾填埋体内现状渗滤液水位较高，浓缩液回灌可能会导致水位进一步上升，威胁垃圾填埋体稳定安全，故开展该填埋场回灌工程的安全性及可行性评估工作。首先进行该填埋场工程地质与水文地质勘查，然后利用GMS软件进行垃圾填埋体非饱和-饱和三维渗流分析，模拟和预测了浓缩液回灌前后填埋体内渗滤液水位变化；基于渗流分析结果，利用Slope/W软件分析了浓缩液回灌对垃圾填埋体稳定性的影响，并提出回灌工程安全稳定控制措施。

1 场地工程地质与水文地质条件

如图1所示，成都长安填埋场为山谷型填埋场，场底地形为U形山谷，谷底峡口设置高约30 m的浆砌石垃圾坝，坝顶高程为598 m，坝底设置有垂直防渗帷幕，深度18 m。该填埋场典型填埋剖面及场底地质剖面如图2所示，垃圾填埋体自下游垃圾坝起始直到上游680 m高程，形成了一个约80 m高的垃圾填埋体边坡，其中630~650 m和650~680 m两个高程间陡坡坡度分别为1∶0.9、1∶1.6。现场勘察时680 m高程平台仍在填埋作业。现场钻探表明填埋体物质组成主要为城市生活垃圾，地表下约0~4 m内垃圾较为干燥，降解程度低；4 m以下垃圾降解程度较高。场底主要分布第四系坡积土，谷坡处厚度为0.3~2.5 m，谷底处厚度为1.5~5.2 m。坡积土下覆土层为侏罗系蓬莱镇组泥质类岩石，渗透系数介于1.0×10-8~1.0×10-7 m/s，形成相对隔水层。

图1 现状地形示意图

根据现场水位监测结果，该填埋场内渗滤液水位较高，现状渗滤液水位线如图2所示，上游680 m高程平台局部水位埋深只有1~3 m，陡坡处水位埋深大，在650 m高程处及610 m高程下游坡体发现有渗滤液溢出。

图2 典型地质剖面图

2 现场渗滤液回灌试验

为了研究回灌可行性，笔者在680 m高程平台上开展回灌试验。由于当时渗滤液处理厂还未建成，没有浓缩液，因此利用该场高浓度的渗滤液进行回灌试验。试验采用回灌塘方式，回灌塘平面尺寸为6.0 m×6.0 m，深度约为1.8 m。试验过程中回灌塘内渗滤液水位高度维持在1.0~1.8 m，当渗滤液入渗导致塘内水位下降至1.0 m即补充渗滤液至1.8 m高度。每日补充到回灌塘内的渗滤液总量即为日回灌量，同时在回灌塘周边布设水位监测井监测周边水位上升情况。其中2个回灌塘的日回灌量时程曲线见图3，可见初期日回灌量大，4 d后日回灌量趋于稳定值，介于28~30 m3/d。日回灌量稳定值反映了浅部垃圾的渗透性，由Green-Ampt公式估算垃圾体饱和渗透系数Ks约为7.5×10-6 m/s。

图3 日回灌量变化曲线

3 回灌前后填埋体中水位模拟与预测

填埋体中渗滤液水位模拟与预测采用GMS(Groundwater Modeling System)软件中Femwater模块，Femwater是三维饱和非饱和多孔介质中渗流分析有限元软件，它拥有强大的前后处理功能，能方便的利用地形及地层信息生成三维数值模型。渗流分析中暂不考虑垃圾体及渗滤液自身压缩性与渗滤液中化学溶质对渗流的影响，并假定垃圾填埋体为各向同性介质。Femwater模块中非饱和饱和渗流控制方程：

kw2hx2+2hy2+2hz2+kwxhx+kwyhy+

kwzhz+q=Fht（1）

式中：h为总水头，是位置水头和压力水头之和；kw为非饱和渗透系数；q为汇源项，如降雨补给量、回灌量等；F为储水系数，可从介质的土水特征曲线获得。

垃圾水力参数见图4，暂不考虑浓缩液对水力参数的影响，土水特征曲线参照中国类似组分垃圾的测试结果［9］，并采用van Genuchten公式拟合得特征参数值：θs=0.59，θr =0.25，α=4.62，n =1.456；由土水特征曲线与现场回灌试验得到的垃圾饱和渗透系数计算垃圾非饱和渗透性曲线［10］，如图4（b）所示。三维渗流分析模型见图5，填埋体顶面为现状填埋面，面积约20.6万m2，填埋体底面为泥质类岩石，填埋体最大厚度约60 m，全场共划分3 594个三棱柱单元。

3.1 现状渗滤液水位模拟

根据水文地质勘查结果确定模型的边界条件：上游680 m平台处水位埋深约为1~3 m，因此模型西侧边界ABC段和南侧CDE段均设为定水头边界。其中AB段总水头值为地表高程减去1 m，即水位位于地表下1 m；BCDE段总水头边界值为675 m。由于渗滤液在610 m左右高程处溢出，故东侧边界按溢出点划分为2段，GH为溢出段，设为定水头边界，总水头值等于节点高程；HE段设为不透水边界。模型北侧和模型底面为不透水边界。指定模型顶面允许最大积水深度为零，此边界条件含义为：迭代过程中当顶面处的节点的孔压为零时，软件自动将此节点的边界条件重置为定水头边界，总水头值等于节点高程。考虑到现状渗滤液水位是填埋体长期渗流的结果，采用稳态渗流分析模拟现状水位。

图6 流速矢量图

填埋体稳定渗流分析得到的流速矢量图(图6)，1-6号剖面为下文垃圾填埋体稳定分析剖面。可见渗流场主要分布在2-5号剖面之间，这与填埋场底部为中间低两侧高的山谷地形有关，此区域垃圾体厚度大导致渗滤液汇集。图中W1、W2、W3三点实测水位埋深分别为2.3、3.2 m和4 m，模拟水位埋深为3.6、4.7、3.6 m，模拟结果与实测结果比较一致。

剖面1、3、6现状水位线分布见图7，可见剖面1渗滤液在630 m高程溢出，3号剖面在650 m和630 m高程2处溢出，6号剖面溢出点高程为650 m，与实际情况相符。对比3号剖面与图2中水位分布，可见在680 m平台上模型西侧水平距离为0~100 m内的填埋体模拟水位与实测水位差别较大，但下文稳定分析表明该填埋场危险滑动于620~650 m高程，此处局部水位差异对稳定分析影响可以忽略。

在3号剖面上取A、B两点绘制孔隙水压力随深度分布图，这两点分别位于680 m和650 m高程，距垃圾体上游为160 m和320 m，如图8所示，可见两点水位埋深分别为17.2、7.4 m，由于分析中假定填埋体各向同性，水位线上下的孔隙水压力均随深度呈线性减少，呈静水压力分布模式。

3.2 浓缩液直接回灌后水位上升预测

从稳定安全考虑，渗滤液回灌区域设置在680 m高程平台西南侧2/3区域，距填埋体陡坡顶有35~65 m的距离，如图5中BCDF所围成区域，面积约40 800 m2。设计回灌总量为260 t/d，回灌模拟分析时假设渗滤液均布在回灌区域，即在BCDF区域内施加定流量边界条件，单位面积入渗量为6.37×10-3 m/d，模型其它边界条件同前。考虑到渗滤液回灌的长期性，采用稳态渗流分析预测直接回灌后水位上升情况。

在现状水位条件下直接实施回灌后渗滤液水位线分布见图7，可见，填埋体内水位均有明显上升，1-6号剖面水位最大上升高度分别为：2.2、2.2、3.2、3.8、4.54、3.66 m，1-4号剖面水位上升最大处位于为650 m平台附近。各剖面水位上升规律为：680 m平台水位上升约1.3~2.0 m，其余高程点水位上升程度随高程减小而增大，渗滤液溢出点位置明显抬升。浓缩液直接回灌后A、B两点孔压随深度变化曲线见图8，A、B两点水位上升高度为2.0 m和3.2 m。回灌前后孔压对比表明B点孔压上升较A点明显。回灌工程对650 m平台水位影响更明显。

3.3 先降水再回灌后水位上升预测

上述渗流分析结果表明在现状水位条件下直接实施回灌后渗滤液水位上升明显，下文稳定分析表明该回灌方法不能满足填埋体稳定安全控制要求。 通过研究，笔者建议了采取以下措施来解决回灌工程安全问题：预先将全场渗滤液水位降低3 m，然后再实施回灌，并且回灌期间持续实施降水。笔者对此工况进行渗流分析预测全场降水3 m后再回灌可能导致的水位上升情况，渗流分析模型与边界条件类似于3.2节，只是改变ACE和GH段的定水头边界值来模拟全场水位降低3 m，即将ACG和GH段总水头值降低3 m。同样采用稳态渗流分析。

预先降水3 m再回灌后水位上升情况见图7，可见此工况的水位低于现状水位，渗滤液溢出点位置有所下降。6号剖面的680 m平台局部水位高于现状水位，但上升程度明显低于渗滤液直接回灌的工况。

3.4 渗滤液水位迫降措施

为了实现回灌前将渗滤液水位迫降3 m的要求，根据相关工程经验，建议采用竖井抽排渗滤液降水。根据场底地形条件及上述的渗流场模拟结果，建议在680、650、630 m高程平台各布置15口竖井，680 m高程竖井间距为40 m，从平台边缘起呈正方形排列，井深为10 m；650 m和630 m高程的竖井布置在2-6号剖面之间，沿等高线呈单排布置，间距取10~15 m，井深为8 m，竖井设计抽水量取24 m3/d［11］。根据填埋体渗流分析结果，采用上述设计时预计在3个月内可将全场水位降低3 m。水位下降3 m后可实施浓缩液回灌，回灌过程中630 m和650 m高程的30口竖井应持续工作以控制填埋体边坡中水位。竖井结构设计及施工必须采取防淤堵措施，保证其长期有效性。

4 回灌对垃圾填埋体稳定性影响分析

采用Geoslope软件进行垃圾填埋体稳定性分析，图9显示了具有代表性的3号剖面的分析模型。根据现场勘察结果，模型中填埋体分为4 m厚的浅层垃圾，4 m以下为深层垃圾；土层包括3 m厚坡积土和泥质类岩石。各土层的材料特性参数如表1所示，城市生活垃圾抗剪强度特性复杂，与垃圾组分、应变水平及龄期有关［9］，强度参数变化大。目前美国推荐的垃圾强度取值为：深度0~4 m内，c=24 kPa，φ=0°；4 m以下，c=0 kPa，φ=33°；英国推荐取值为：c=5 kPa，φ=25°。从该填埋场钻探取样的三轴剪切试验结果表明：该场填埋垃圾的c值介于18~61 kPa，φ值介于21.9°~29.5°。参考类似工程经验，分析垃圾强度的参数取值如表1所示，表中其它材料强度参数取值来自地质勘察报告。

填埋体稳定分析剖面包括图6中1-6号剖面，其中3号剖面如图9所示。模型中渗滤液水位线采用上述两种工况条件下水位模拟结果，即现状水位和浓缩液直接回灌后水位。利用Slope/W软件搜索危险滑动面，采用Morgenstern Price法计算安全系数［12］。填埋体稳定安全评价标准采用填埋场工程常用的稳定安全控制标准：即整体稳定安全系数Fs≥1.3，局部稳定安全系数Fs≥1.1。

在现状水位下3号剖面的潜在滑动面及对应的稳定安全系数见图9，可见，在现状渗滤液水位条件下，填埋体整体稳定安全系数Fs=1.308，滑动面穿过垃圾体底部，属于深层滑动；局部稳定安全系数Fs=0.867，滑动面位于650 m高程的陡坡处，属于浅层滑动，可通过削坡处理解决该局部稳定问题。其它剖面的稳定分析结果见表2，表明现状水位条件下垃圾填埋体恰能满足稳定安全控制要求，现状水位线即为安全控制水位。

如前所述，渗滤液直接回灌后水位明显上升，对应水位条件下填埋体稳定分析见表2，可见整体稳定安全系数明显降低，尤其是2、3号剖面从1.358、1.308分别降到1.028、1.059，明显低于整体稳定安全控制要求的Fs≥1.3；局部稳定安全系数也降低，3-5号剖面低于局部稳定安全控制要求Fs≥1.1，因此浓缩液直接回灌填埋体的安全储备不足，在现状高水位条件下不宜实施直接回灌。如前所述，如果预先将全场渗滤液水位降低3 m后再实施回灌，回灌后水位低于现状水位，垃圾填埋体能够满足稳定安全控制要求，因此上述的先降水再回灌的措施具有安全性，可以实施。

5 结 论

根据成都长安填埋场的现场勘查、填埋体渗流分析和边坡稳定性评价结果，得到以下结论及建议：

1）该填埋场现状渗滤液水位高，多数区域埋深只有1~3 m。若直接实施浓缩液回灌，回灌后全场渗滤液水位明显上升，各剖面处上升幅度达2~5 m。若预先将全场水位降低3 m后再实施浓缩液回灌，回灌后水位低于现状水位。

2）现状水位条件下垃圾填埋体能满足稳定安全控制要求，现状水位线可作为安全控制水位。浓缩液直接回灌后，填埋体整体与局部稳定安全系数均明显降低，不能满足安全控制要求。若采取本文建议的先降水再回灌的措施，回灌后垃圾填埋体仍能满足稳定安全控制要求，该回灌工程措施具有安全性。

3）建议采用竖井抽排渗滤液降水，在680、650、630 m高程平台各布置15口竖井，预计3个月内可将全场渗滤液水位降低3 m。水位下降3 m后可在680 m高程平台实施浓缩液回灌，同时建议630 m和650 m平台的30口竖井持续实施降水。

4）文中现场试验及理论分析结果是基于现场高浓度渗滤液的流体特性获得的，必须采用渗滤液反渗透处理工艺产生的浓缩液进一步开展研究工作。

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垃圾渗滤液特性范文第5篇

【关键词】垃圾渗滤液；MBR；纳滤；反渗透

1引言

随着国家对环境保护的重视，越来越多的生活垃圾焚烧处理厂渗滤液处理都要求零排放。以广东省某垃圾焚烧发电厂为例，该厂区污水包括整个厂区垃圾坑渗滤液、车间冲洗水、生活污水等。渗滤液处理的经验表明，由于渗滤液的高负荷和复杂性，单个工艺流程是无法满足排放标准，通常需要采用几个工艺的联合。

为达到零排放的标准，使用厌氧+MBR+NF+RO组合工艺处理垃圾渗滤液已经成为业界的主流共识。根据情况的不同，渗滤液的处理费用为40～50元/m3，其中大部分费用来自于各类过滤膜的损耗、运行中添加的药剂、清洗药剂、提供过滤所需要的物料压力及循环流速所需要的动力等。

2工艺路线的探讨

2.1杂质的去除

从垃圾焚烧发电厂垃圾储存坑收集并输送到渗滤液处理系统的渗滤液含有大量的杂质，如果不能有效地去除，将对系统的设备和管道产生严重影响。

2.1.1筛滤

2.1.2沉淀池

沉淀池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。一般设置在污水处理厂前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物的容积，从而提高污泥有机组分的含率。

初沉池作为废水进一步处理的预备步骤，合理设计和操作的初沉池能去除大部分悬浮固体和部分有机物。

2.2垃圾渗滤液的调节

无论是工业废水，还是生活污水，水量和水质在24小时之内都有波动，垃圾焚烧厂的渗滤液在一日内都有可能有很大的变化。这种变化对污水处理设备，特别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至还可能遭到破坏。同样对于物化处理设备，水量和水质的波动越大，过程参数越难以控制，处理效果越不稳定；反之，波动越小，效果就越稳定。在这种情况下，在污水处理系统之前，设置均化调节池，用以进行水量的调节和水质的均化，以保证污水处理的正常运行。调节池设置是否合理，对后需处理设施的处理能力、基建投资、运转费用等都有较大的影响。

2.3主要有机污染物的去除

该污水厂所采用的厌氧反应器为UASB厌氧反应器，它是20世纪80年展起来的技术，目前该技术已成功应用在众行业的污水处理中，具有处理容量高、投资少、占地省、运行稳定等诸多优点，是第三代厌氧反应器的代表工艺之一。

污水由泵提升进入反应器底部，以一定流速自下而上流动，厌氧过程产生的大量沼气起到搅拌作用，使污水与污泥充分混合，有机质被吸附分解；所产沼气经由厌氧反应器上部三相分离器的集气室排出，含有悬浮污泥的污水进入三相分离器的沉降区，沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分，含有少量较轻污泥的污水从反应器上部排出。

经厌氧反应器处理后的出水，进入MBR系统进行进一步的处理。沼气用引风机通过管道收集，返回垃圾焚烧炉中焚烧。

2.3.2膜生化反应器（MBR）

垃圾渗滤液处理的一个显著特点是污水中的氨氮浓度高，用生化方法处理这种污水，一个重要的问题是氨氮去除的控制。如果氨氮不能有效降解，会导致系统中氨氮水平的不稳定、累积后偏高，以使系统的PH值升高。连锁的反应是：硝化能力下降、氨氮含量更高、细菌的活力受到抑制、好氧系统处理能力下降甚至瘫痪。

硝化过程是将NH4+氧化成为NO2-和NO3-的过程，硝化细菌是自养的、化能营养的、专性好氧细菌。由于是自氧型细菌，硝化细菌必需固定和还原无机碳，这是高耗能过程，是硝化细菌和异养细菌繁殖慢的原因；硝化细菌化能营养的特点也使得其增长速率慢，原因是与有机电子供体、H2或还原态的硫相比，每电子当量的氮电子供体释放出的能量较少。

成熟的硝化工艺必须考虑系统中异养菌会一直存在，并和硝化细菌竞争溶解氧的事实。硝化细菌的生物动力特性使它们在溶解氧的竞争中处于劣势。同时在需要较高生长速率的空间中，它们很低的生长速率就是一个很大的缺点。要克服硝化细菌的上述缺点，就需要很长的泥龄。长泥龄的系统能更适应污水处理系统中的有毒物质、溶解氧和温度的变化。

与传统活性污泥法相比，MBR对有机物的去除率就高很多。因为在传统活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，生物处理达到一定程度时，要继续提高系统的去除率就很困难了。往往延长很长的水力停留时间，也只能很少量的提高总去除率。而在MBR中，由于分离效率的大大提高，反应器内微生物浓度可从常规的3～5g/l提高到15～30g/l。在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的有机物去除效果，减小了反应器体积，提高了生化反应效率。因此在提高系统处理能力、改善出水水质、增强系统硝化能力和系统稳定性方面，MBR表现出很大的优势。

2.3.3深度处理

深度处理主要目标是达到污水处理的回用要求，渗滤液经过MBR的处理后达到了间接排放的标准，但要达到回用要求，需要后续纳滤和反渗透膜做深度处理。

反渗透是20世纪60年展起来的一项膜分离技术。反渗透技术的开发是从盐水淡化开始的。应用在污水处理的反渗透膜设备不仅对盐分具有优良截留能力，而且对有机溶剂同样具有很高选择性，在所有情况下水都是优先渗透。

纳滤和反渗透及超滤过程一样，属于压力推动的膜工艺。纳滤膜是一种特殊的膜分离品种，它截留物质的大小约为1纳米。就从含水溶液中分离有机物而言，纳滤膜的分离特性在反渗透和超滤之间，它截留有机物的分子量约为200～400。纳滤膜的一个特点是具有离子选择性：具有一价阴离子的盐可以大量地渗过膜（透过滤80%），膜对具有多价阴离子的盐（例如硫酸盐和碳酸盐）的截留率高得多。

要达到工业回用水的出水标准，垃圾渗滤液需经过纳滤膜和反渗透膜组合的方式。MBR出水先通过纳滤膜过滤，去除大部分COD和重金属离子，纳滤清液再进入反渗透膜处理，进一步去除剩余的COD、重金属离子、一价金属离子，使出水达到回用标准。

垃圾渗滤液特性范文第6篇

关键词：垃圾场建设；卫生填埋；渗滤液处理

西城区油田范围内生活垃圾处理现状

大庆市西城区油田范围内现有三座垃圾场：杏一垃圾场、杏南垃圾场和庆新垃圾场，到2011年底均以达到使用年限，填埋场饱和，无法进行垃圾处理。根据《大庆市市区城镇垃圾无害化处理设施建设“十二五”规划》要求，依据环卫局规划，综合考虑西城区垃圾中转站的建设情况、建设地点及垃圾的运距，确定新建庆新垃圾场作为备用垃圾场，服务范围为方晓居住区至采油三厂之间的区域。

为走出西城区油田范围内将无垃圾场使用的困境和为实施主城区备用垃圾场统筹安排，急需在西城区油田范围内新建工艺符合无害化处理水平的庆新垃圾场，使用期前三年的垃圾处理量为250吨/日，三年后为110吨/日。

1垃圾处理技术方案的选定

大庆市主城区生活垃圾成份为56.5%的无机物，33%的有机物，4.7% 的纸类、玻璃、塑料、旧金属等可回收物资和5.8%的其他组分。根据大庆市经济发展的实际情况、荒地资源较丰富和垃圾的成份进行综合评价，新建庆新垃圾场选用卫生填埋处理。卫生填埋法是应用最早、最广泛成熟的技术；是完全独立的城市垃圾无害化处理方法；无需对垃圾进行预处理，对垃圾成份无严格要求；处理成本相对较低，适合于发展中国家；处理技术简单；可选择荒地等作场址，经若干年后加以终场覆盖，场地可作多种用途，可实现土地再利用；工程建设工期短，对于大庆地区是较为合适的选择，确定为新建庆新垃圾场的垃圾处理方式。

2庆新垃圾场建设方案

2.1场址选择

场址的选择主要遵循两条原则：一是从防止环境污染角度考虑的安全原则；二是从经济角度考虑的经济合理原则。

综合考虑垃圾特性、地形地质、土壤水文、交通与方位等因素，选址在采油三厂与采油六厂交界处。此用地现为苇地，地势平坦，周边水、电、信等配套设施完善。其东、南、北三面有油井路，油井路向南可通北四路，西侧为空地，场址周边有油井分布，但用地范围内地下无油管线通过。用地距最近居住区三公里以上，满足规范要求。用地面积为17.44万平方米，满足新建庆新垃圾场的使用需求。此选址用地大小适宜、交通便利、位置适中、施工条件优异、远离供水水源，满足环保和经济原则，是建设垃圾场的理想场地。

2.2总图规划

总图规划以功能分区清晰、因地制宜、经济合理、便于施工和生产管理为原则。

根据垃圾填埋工艺流程及管理等的需要，新建庆新垃圾场整个厂区划分为四部分：填埋区、处理区、备土区和办公区。其中填埋区主体为填埋坑；处理区包括处理车间、污水提升站、门卫计量室和调节池；备土区包括一年期备土场地和门卫计量室；办公区包括办公室、车库、消防泵房和门卫室。

根据夏季主导风向西南风，将填埋区布置在北侧，下风向位置；处理区布置在中部东侧，下风向位置，紧邻填埋坑；备土区布置在中部西侧，紧邻填埋坑；办公区隔油田道路布置在西南侧，上风向位置。具体总图规划布局见总平面布置。

2.3填埋工艺

新建庆新垃圾场处理的生活垃圾以无机物为主，且工程规模相对较小，沼气回收价值不大，因此垃圾填埋工艺采用半好氧工艺。此工艺可快速降解有机物，进一步降低沼气产量和浓度，控制恶臭气体对环境的影响，缩短垃圾稳定周期，有效降低渗滤液污染物浓度，投资较省，适合用于庆新垃圾场的建设。卫生填埋宜分单元逐日覆土填埋。

2.4防渗工程

卫生填埋场防渗工程是防止填埋区垃圾渗滤液外泄、对下游地下水和地表水造成污染以及防止地下水进入填埋区的重要措施。常用的防渗方案有垂直防渗和水平防渗两大类，具体采用何种防渗方案只要取决于填埋场区和调节池部位的水文地质及工程地质条件。

依据大庆地区气象水文资料显示，7～9月份为丰水期，1～3月份为枯水期，不同季节及气候地下水位呈小幅变化，动态特征较稳定，变化幅度约为1.0米，选址最高水位埋深为2.7米。因项目投资有限，庆新垃圾场的填埋区和调节池均采用向地下开挖1.1米、地上加高坝体护坡的处理方式，防渗工程要采用垂直防渗和水平防渗相结合的方案。此开挖深度可保证地下水位与填埋区基础底部距离大于1米，无需设置地下水导排系统，节省大量投资。故此庆新垃圾场的防渗工程采用单层复合衬垫防渗系统。

2.5雨污分流工程

大庆地区的年均降雨量为476.9毫米。垃圾渗滤液主要由大气降水组成，为减少渗滤液的产量，填埋场通过库区地表水导排系统把干净的地表水和未经处理的渗滤液分离，有效实现雨污分流。本方案采取有效的终场覆盖及日覆盖措施，防止过量地表水渗入垃圾填埋坑，减少垃圾渗滤液的产生量。

填埋区地表水导排系统通过在垃圾堆体表面和平台位置布置雨水收集明沟，收集垃圾表面的径流，最终汇集到填埋区周边的排水明沟（截洪沟）内。

2.6渗滤液收集和填埋气体导排

垃圾场产生的主要污染物之一就是垃圾渗滤液。同时，填埋场内垃圾发酵产生大量气体，其主要成分为甲烷和二氧化碳。填埋气体不断在场内聚集，其结果将导致场内气体压力升高，由于填埋气体会发生横向迁移和侧向迁移，这种无控制的迁移是一种重大的隐患，在某些条件下可导致火灾、爆炸等事故。

本项目在填埋区采用渗滤液导排系统进行渗滤液收集，系统由导流层、各种导渗盲沟和导气石笼、塑料盲沟等组成。由于庆新垃圾场填埋垃圾的有机物含量低，填埋量较小，产生气体量少，故本工程气体处理不考虑利用系统，只作导排处理，借用渗滤液导排系统的导气石笼装置。这样，整个系统既可排渗滤液，又可导气，经济合理。

2.7渗滤液处理工程

垃圾场产生渗滤液有机物含量高，产量呈现时间上的不均匀性，处理难度大，一般无法达到排放标准。垃圾渗滤液处理是垃圾场建设和发展的难题。

根据庆新垃圾场的投资有限、建设工期紧张、垃圾渗滤液的特点、以及国家对于渗滤液处理排放新标准要求，庆新垃圾场的垃圾渗滤液处理采用物理化学法与生物处理法相结合的工艺方案，即“氨吹脱+动态厌氧+膜生物反应器（MBR）+接触过滤+反渗透”。此种工艺方案投资较低、运行稳定、出水有保证。

2.8环境保护

本工程通过防渗工程、雨污分流、渗滤液处理等措施，减少渗滤液产生量、达到一级排放标准、避免水污染；通过每日填埋覆盖的作业流程以及绿化隔离带的建设，减少垃圾暴露时间和面积、控制臭气扩散，避免大气污染；通过采用压缩式密封车、每日及时覆盖、绿化隔离带的建设、设置钢丝网护栏等措施，控制尘土、煤灰、塑料制品的飞扬扩散，避免飞尘及漂浮物的影响；通过选用设备的严格控制，避免噪声污染；通过采用压缩式密封车、每日及时覆盖、药物灭蝇等措施，减少对职工及临近居民生活的影响，解决灭蝇难题。

垃圾渗滤液特性范文第7篇

关键词：城市生活垃圾；垃圾填埋；渗滤液；填埋气；资源

1 引言

如今，随着经济的发展，人口数量的增加以及大量人口不断向城市集中，城市生活垃圾呈逐年上升趋势[1]。因此，生活垃圾对环境带来的影响也越来越突出。根据中国统计局的中国统计年鉴可知，中国2010年生活垃圾清运量15804.8万t，2015年生活垃圾清运量19141.9万t，同比增加21.1%。重庆2010年生活垃圾清运量256.7万t，2015年生活垃圾清运量440.0万t，同比增加71.4%。

目前，国内外垃圾处理方法主要有卫生填埋、堆肥、焚烧等。根据中国统计局的2016年中国统计年鉴可知我国城市垃圾采用卫生填埋方法处理的约占全部无害化处理量的78%。在垃圾填埋过程中，会产生大量渗滤液和填埋气，如果处理不当会对环境带来不可估量的污染，并对人类社会产生负面影响[2]。因此，现代垃圾填埋场的主要目标就是渗滤液的处理和填埋气的利用与资源化。

2 渗滤液的处理

2.1 渗滤液的特点

填埋垃圾受雨水侵蚀、生物发酵及其他物理化学因素的作用，产生大量垃圾填埋渗滤液。距离填埋场达4 km远的地表水下游也会受到渗滤液的污染，而且贯穿60 m 深的垂直截面。渗滤液成分复杂，含有高浓度的氮磷、有机物和重金属等有毒物质，且随气候条件、填埋场年龄等不同而产生差异较大的理化性质，从而使其净化处理面临很大的困难[3]。

2.2 生物处理技术

生物处理技术大致可分为两大类：厌氧处理与好氧处理。通过厌氧生物处理，渗滤液中的复杂有机分子被产甲烷菌转化成甲烷和二氧化碳，整个操作简单，耗能低，但单一厌氧处理的效率不高，必与其他工艺联用[4]。对于BOD∶COD>0.5的早期渗滤液，含有大量易于生物降解的脂肪酸，好氧生物处理是非常有效的。在有氧条件下，微生物将有机物分解为二氧化碳[5]。好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤池和氧化塘等[4]。生物处理在实际运行中，菌种常无法适应垃圾渗滤液水量和水质等剧烈的变化，经常被抑制甚至死亡。当菌种一旦被破坏，重新恢复将需要时间，在实践中无法达到处理的目的[6]。

2.3 物化处理方法

物化处理技术一般同生物处理技术相同，都可以采用城市污水处理的一般方法，例如混凝、吸附、吹脱和氧化、反渗透膜等进行渗滤液的净化。目前位于重庆市北碚区的重庆同兴垃圾处理有限公司的渗滤液就采用反渗透的膜技术进行处理，处理效率高，处理后的废水能够稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008 ）的排放标准。但渗滤液成分复杂，变化较大，稳定性较差，物化处理技术处理效果单一，而物化法需要使用大量的化学药品且在膜处理工艺中，关键处理单位膜的成本较高，而且容易损耗，不适于大水量垃圾渗滤液的处理[7]。

2.4 土地处理

土地处理方法一般包括人工湿地处理法和回灌处理法。通常来讲，人工湿地由基质、水体、水生植物、好氧或厌氧微生物种群、水生动物等五部分构成。在人工湿地中通过物理的过滤、吸附、挥发、淋溶、沉淀，化学的氧化还原、分解与转化，动植物的吸收与微生物的降解、吸收等作用去除有机物和无机物。因此根据实际情况以及渗滤液的特点选择合适的湿地动植物，并对渗滤液进行适当的稀释以达到水生生物理想的生存条件[8]。虽然人工湿地的建设与运行成本低，但处理周期较长，易受到外界环境的影响，多应用于南方地区[9]。

渗滤液回灌是将在填埋场底部收集到的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场，利用填埋层内的微生物进行生化反应，从而降低污染物的浓度[10]。回灌处理法的建设与运行成本较低，工艺较简单，可以缩短填埋场稳定化进程，但是易受气候及填埋方法的影响，容易造成土壤堵塞，氨氮大量积累[9]。

2.5 新技术的应用

上述的处理方法都是将渗滤液收集起来在地面上进行处理，导致建设成本增加。现在有专家研究将原位处理的方法应用于渗滤液，这样可以减少能量消耗，方便快捷。例如可以将地下水原位修复的可渗透反应墙（PRB）技术应用于渗滤液[11]。PRB是一个填充有活性反应介质（如零价铁、活性炭和沸石等）的被动反应区，当污水通过时，其中的污染物与反应介质发生反应而被去除。不过水通过反应墙后也可能造成二次染污，且垃圾渗滤液成分复杂，长时间运行易导致反应介质发生堵塞[12]。

3 填埋气的资源化

3.1 填埋气的特点

垃圾填埋气是城市生活垃圾填埋场的生物质废弃物厌氧发酵所产生的气体，即沼气，其中主要含有约50%的甲烷以及50% 的二氧化碳，并且甲烷是强温室效应气体，约为二氧化碳的2l倍[13]。此外，大量沼气可形成较高的内压，处理不当，易引发燃烧爆炸事故，从而导致严重事故。但同时，垃圾填埋气又是一种潜在的清洁能源，1 m3沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7kg无烟煤提供的热量[1]。可见垃圾填埋产生的沼气是一种巨大的资源，如果加以利用，将化害为利，变废为宝，其能源效益是巨大的。

3.2 填埋气的资源化

填埋气作为填埋场产生的副产物，若直接排放不仅会对大气环境产生严重污染，还会造成资源的大大浪费。垃圾填埋气的利用主要有如下几种途径：①直接利用或混于城市煤气作普通燃料；②转化为其他能源形式利用，如用于发电，烧锅炉制造蒸汽、热水，转化为热能；③）进行分离加工制作化工原料，如制造干冰和做化工原料；④净化后制汽车燃料[14]。

如果填埋场在距离市区的路段中，架设输电线方便，可以将填埋气作为能源发电，如南京水阁垃圾填埋厂。如果架线不方便，可以将填埋气用于热水或蒸汽的制造，为宾馆、生活区、学校等提供热水和采暖等[15]。填埋气经过收集、净化，分离出的二氧化碳、硫化氢等可以作为重要的化工原料，用于化工生产，而净化后得到的天然气通过压缩、分装到汽车，可作为汽车的绿色能源[16]。重庆现有多座CNG（即压缩天然气）加气站，主要用于全市出租车的供气使用，因此填埋气净化得到的天然气在重庆有巨大的实用价值。

4 结论

垃圾填埋作为现代社会主要的城市生活垃圾处理方法，其渗滤液和填埋气的处理是关键。对于填埋场渗滤液的管理，首先要考虑的是从源头上控制渗滤液的产生，从而减少需要处理的量，降低输送和处理成本。采用何种技术处理要根据渗滤液的成分，再参考当地的地理位置和气候条件，此外还要考虑社会经济效益。填埋气进行合理的净化，不仅可以提高其热值，将其作为燃料燃烧发电还可供热，提供蒸汽。此外还可以通过收集净化，将分离出的物质进一步利用，作为化工原料和绿色能源。合理利用一切资源，才能变废为宝，建设绿色工程，实行社会可持续性发展。

参考文献：

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[2]丁爱中，张 慧，李宗良. 垃圾填埋场渗滤液地下原位脱氮技术综述[J].生态环境，2007，16（6）：1814～1818.

[3]黄 ，黄 峙，嗡袒. 螺旋藻（Spirulina）对垃圾填埋渗滤液污染物的净化作用[J]. 生态环境2006，15（3）：509～512.

[4]时晓宁，王淑莹，孙洪伟，等. SBR工艺处理垃圾渗滤液研究及应用现状[J]. 水处理技术，2009，35（2）：19～24.

[5]蔡 圃，潘 翠，陈 煦，等. 生活垃圾填埋渗滤液处理工程实例[J].水处理技术，2016，42（7）：133～135.

[6]张宏忠，松全元，王淀佐. 垃圾渗滤液膜处理技术[J].膜科学与技术，2004，25（4）：69～73.

[7]唐 溢.垃圾填埋场渗滤液治理技术现状[J].低碳世界，2015（24）：15～16.

[8]王丽霞，庞云芝，李秀金. 垃圾填埋场渗滤液的人工湿地处理[J]. 环境污染治理技术与设备，2005，6（4）：61～65.

[9]戴灼荣. 浅谈填埋场渗滤液的处理方法[J]. 建筑工程技术与设计，2015（20）：1852.

[10]何厚波，徐迪民.垃圾堆体高度对渗滤液回落处理的影响[J].中国给水排水，2003，19（1）：9～12.

[11] 狄军贞，戴男男，江 富，等. 强化垂直流可渗透反应墙处理渗滤液污染物[J]. 环境工程学报，2015，9（3）：1033～1037.

[12] 单长青，李甲亮，杨露静. 5种反应介质对垃圾渗滤液污染地下水的治理效果研究[J]. 中国农学通报，2014，30（20）：197～201.

[13] 姜振华，宋燕民，马人熊. 垃圾填埋气火焰稳定特性试验研究[J]. 环境污染治理技术与设备，2006，7（8）：133～135.

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垃圾渗滤液特性范文第8篇

关键词：生活垃圾；填埋现状；填埋设计和理念

中图分类号：R124.3 文献标识码： A

前言

随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，生活垃圾也是在不断的增多。

2011年4月国务院批转了住房城乡建设部、环境保护部、发展改革委等部门关于《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》（国发[2011]9号），《意见》要求各地区、各有关部门要充分认识加强城市生活垃圾处理的重要性和紧迫性，进一步统一思想，提高认识，全面落实各项政策措施，推进城市生活垃圾处理工作，完善收运网络，选择适用技术，加快设施建设，创造良好的人居环境，促进城市可持续发展。

2012年4月国务院办公厅印发了关于《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》的通知（〔2012〕23号），《规划》主要阐明“十二五”时期全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设的目标、主要任务和保障措施，明确政府工作重点。

随着人民生活水平的提高，市民环保意识和卫生意识的增强，各地区都在积极建造生活卫生垃圾填埋场等生活垃圾终端处理设施，对促进我国城市生活垃圾的“无害化、减量化、资源化”起到了推动作用。

1、卫生填埋沉降特性研究现状

我国早期的生活垃圾堆放场主要考虑场地的可行性，并未对其做相应的技术处理。随着社会的发展，人口及垃圾量的增多，简易堆放的模式暴露的污染问题愈来愈大。垃圾沉降特性是影响垃圾填埋库容的主要因素，其主要有以下规律：填埋初期沉降发生的速度比较快；对生活垃圾过于紧密的埋填可以降低减小垃圾的沉降量和沉降幅度；生活垃圾在含有某种荷载的作用下，其沉降量随着埋藏的年龄和埋藏的深度的增加而减小。

目前对生活垃圾填埋场沉降特性的研究主要有以下几种方法：

①士力学压缩理论。士力学压缩理论认为沉降是由三个因素造成的，即Ztotal=Zi+Zc+Zs。在本公式法则中，Ztotal表示的是垃圾总共的沉降量；Zi表示的是瞬时沉降量；Zc表示的是固定生活垃圾的沉降量；Zs表示的是经过再次压缩有的沉降量。填埋场沉降的情况包括压缩的指数Cc和修改后的压缩指数。

上式是中e表示的是空隙比之间的变化；e0表示的是初始的空隙比;表示的是初始纵向有效力，kPa；表示的是最终纵向有效力，kPa；H0表示的是垃圾层的初始厚度,m；H表示的是垃圾层的变化厚度，m。

用于估算产生的沉降参数，就是在填埋主沉降完成之后所产生的参数，主要包括和修正过后的压缩指数。

式中，t0表示的是初始的时刻；t1表示的是最终的时刻。

利用土力学压缩理论估算当前的填埋沉降，是现状生活垃圾卫生填埋中运用最广泛的方法。垃圾的沉降和泥炭土的沉降原理基本相似，相对与两者的研究中，生活垃圾的成分比较繁琐复杂，而泥炭相对与比较简单。

②动力蠕变法则。动力蠕变法则是在常应力之下与时间相结合最简单的方式，根据该法则在其他生活和工程中的应用，在生活垃圾的沉降中所表现的是：，式中:m表示的是基准在压缩中的参数；n表示的是压缩的快慢速率，tr表示在引入的方程为基准时间的消除量，一般以一天为基准。因为其每天所记录的数字都不相同，所以动力蠕变法则的沉降模型并未得到推广。

现代生活垃圾卫生填埋场主要由防渗系统,封场覆盖系统,渗滤液导排系统以及填埋气体收集利用系统等组成。为了充分发挥填埋场消纳垃圾,控制液、气污染的功能,必须对填埋场进行合理的选址、精心设计,并结合科学的施工管理。

2、垃圾填埋场的选址

垃圾的卫生填埋处置,须同时获得经济效益、环境效益和社会效益,并达到其最佳配置。一个合适的场址,可以减少环境的污染,降低设计要求,降低处置成本,有利于填埋场的安全管理。因此,填埋场场址的合理选择,是垃圾卫生填埋处置的第一步,也是填埋场建设过程中最重要、最关键的一步。但卫生填埋场场址的选择,涉及到当地经济、交通等的发展情况,地理地形条件,气候情况,环境地质条件及水文地质工程条件等众多影响因素,主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面来考虑。

填埋场大致可以分为山谷型填埋场、 坑洼型填埋场和滩涂型填埋场三种类型。填埋场大致可以分为山谷型填埋场、 坑洼型填埋场和滩涂型填埋场三种类型。

3、防渗系统

进行填埋场底部防渗的主要目的是防止垃圾渗滤液污染周围的土壤和地下水、避免地下水侵入填埋场和阻止填埋气体向周围地区的横向迁移。为此,需要在填埋场的底部和四壁设置防渗衬垫。防渗衬垫设计的主要内容一是选择合适的防渗和排水材料,二是进行结构优化布置。为了及时排出渗滤液、减小防渗衬垫上的渗滤液水头,还须在衬垫系统中布置排水层。排水材料主要有碎石、粗砂、土工网和土工织物等。

3.1垂直帷幕注浆防渗

垂直帷幕注浆防渗法多用于山谷型填埋场的底部防渗。它的设计原理是对垃圾渗滤液的主要渗漏途径进行局部帷幕注浆,降低整个过水断面岩土层的平均渗透系数,将垃圾渗滤液的渗漏量控制在允许的范围内。渗漏液的渗漏量如下式计算

Q一一渗滤液渗漏量,F一过水断面面积,H1、H2一上下游水头值,L一水平渗漏距离,K-渗漏途径的平均渗透系数

3.2土工膜防渗

土工膜是填埋工程中最常用的三种土工合成材料之一,其透水性极小。土工膜由一种或多种聚合物构成,为了不同的应用目的,其中也可添加如碳黑、色素、填料、增塑剂、交联化学制品、防老化剂及生物制剂等其它成分。

3.3粘土衬垫

压实粘土在国外己被广泛用作填埋场和废弃堆积物的衬垫,也常用于覆盖新的废物处理单元和封闭老的废弃物处理,要求压实粘土衬垫的透水性小于或等于某一指定值。粘土的物理性质与其含水状况关系很大,作为主要的填埋场衬垫,必须满足一定的压实标准以保护地下水不被渗滤液污染。

3.4复合衬垫

复合衬垫由土工膜和一层低透水性材料紧密接触而成,它广泛用于危险品填埋场和城市固体废弃物填埋场。复合衬垫中常用的低渗透性材料是压实粘土。复合衬垫可克服单层土工膜衬垫存在的缺陷。如果土工膜上有一个孔洞或接缝处有缺陷,同时底土透水性又很强,则液体极易经孔洞或接缝向下流出。至于无土工膜的压实粘土衬垫,虽然单位面积上的渗流不大,但渗流却是在整个衬垫面上都会发生的。为了提高复合衬垫的防渗效果,土工膜必须与下卧的低透水土层实现良好的水力接触。在土工膜和低透水土层之间不应再铺设高透水材料如砂垫层或土工织物等,因为这样将破坏低透水性土与上工膜的复合效果。

3.5防渗衬垫上的保护层

土工膜防渗衬垫在铺设期间和投入使用后都将受到各种外界的干扰和破坏作用,如施工机械的冲击和碾压、暴露期间的太阳辐射、填埋垃圾后堆载的增加、渗滤液的影响以及坚硬异物的顶刺等等。在垃圾填埋的系统和原理中，除了一个防渗系统之外，还有渗滤液倒排和处理系统、填埋气收集利用系统和风场覆盖系统等。

结束语

为了保证填埋场的安全使用和维护,除了对各组成系统精心设计以外,还需要对影响填埋场功能发挥的各种不利因素进行分析,包括填埋场的沉降、填埋边坡的稳定、渗滤液导排的畅通、防渗层的可靠性等。我国在对于垃圾填埋的过程中还需要在原有的基础和设计理念之上，采取更加环保，又能降低防渗的处理，同时对于污水的处理和沼气的综合利用的填埋方式，真正的实现垃圾无公害化，资源合理利用。

参考文献

[1]谢强.城市生活垃圾卫生填埋场沉降特性研究[D].重庆大学,2004.