生活垃圾填埋场渗滤液处理项目验收监测实例剖析
2016-08-09谭菊陈军刘舸胡芳
谭菊,陈军,刘舸,胡芳
(长沙市环境监测中心站,湖南长沙 410001)
生活垃圾填埋场渗滤液处理项目验收监测实例剖析
谭菊,陈军,刘舸,胡芳
(长沙市环境监测中心站,湖南长沙410001)
摘要:以长沙市某生活垃圾填埋场渗滤液处理项目验收监测为例,介绍了监测项目的概况、污染源及防治措施、评价标准、监测内容、监测结果、质量保证措施等。结合实际验收监测工作实践,对垃圾渗滤液项目现场踏勘、水质监测布点、恶臭污染物监测、膜处理系统浓缩液等重点与难点问题进行剖析,提出解决方案。
关键词:生活垃圾填埋;渗滤液;环境保护;验收监测
近年来,由于经济发展、人民生活水平提高、城镇化快速推进,生活垃圾产生量激增,一些城市面临“垃圾围城”的困境。2014年,我国244个大、中城市生活垃圾产生量16 816.1万t,处置量16 445.2万t,处置率97.8%[1]。目前,生活垃圾最常用的处理方法为卫生填埋[2]和封闭式焚烧,而垃圾填埋具用投资费用少、技术要求低、处理量大等方面的特点[3],是我国目前及今后较长时间内将最为广泛采取的垃圾处理方式。填埋垃圾含水率高、餐厨垃圾多、源头控制手段薄弱等原因导致了我国垃圾填埋过程渗滤液产生量大、水质复杂、污染性极强。随着国家对垃圾渗滤液二次污染状况的了解与重视[4],生活垃圾填埋场越来越多的配套建设渗滤液处理项目,而项目运行过程中产生的污水、恶臭气体、污泥、噪声等,特别是反渗透等工艺产生的浓缩液,如不妥善处置极易造成环境污染和纠纷。如何科学地对垃圾渗滤处理项目进行建设项目竣工环保验收,成为亟待解决的问题。本文以长沙市某垃圾渗滤液处理项目为例,对其竣工环保验收监测工作的主要内容及难点进行分析探讨,以期为相关工作提供参考。
1项目概况
长沙市某垃圾渗滤液处理厂位于长沙某固体废弃物填埋场内,申请提量扩改项目的验收(原一期工程垃圾渗滤液处理量为1 500 m3/d),提量扩改项目建设内容为垃圾渗滤液处理规模扩改提量1 200 m3/d,浓缩液处理规模扩改提量650 m3/d。工程渗滤液处理工艺流程与一期工程基本一致,采用厌氧调节+水质均衡+MBR+纳滤/反渗透的处理工艺。
2项目主要污染源及污染防治措施
2.1污水
来源分析:①垃圾渗滤液,是指填埋过程中垃圾分解产生的液体及渗入的地表水的混合液[5],主要来源有降水、地表径流、垃圾本身的水分、地下水渗入等。②设备反冲洗、膜清洗废水、车间及车辆清洗水。③生活污水。④纳滤系统产生的浓缩液、反渗透预处理系统低盐分废液、反渗透高盐分浓缩液等。
防治措施:垃圾渗滤液项目采用水质调配均衡系统+外置式MBR+反渗透/纳滤工艺,处理后污水除部分回用外,其余污水为减少对周边环境的影响,经长约15 km的专用管道排至湘江(待下游市政污水处理厂建成后,排入污水处理厂处理后排入湘江)。
2.2恶臭污染物
来源分析:原液池、均衡池、沉砂池、浓缩液池、MBR处理池;污水脱水设备、膜处理设备;调节池等。
防治措施:对原液池、均衡池、沉砂池、浓缩液池、MBR处理池、调节池等池体进行加盖,将恶臭气体统一收集;污泥脱水设备及膜处理设备等密封,负压运行,收集恶臭气体。收集后的恶臭污染物经生物处理装置处理后通过15 m高排气筒排放。
2.3噪声
来源分析:鼓风机、污水泵、污泥泵、循环泵、增压泵、脱水机、提升泵等。
防治措施:选用低噪声设备、加装消音器、内墙安装隔音吸声材料,安装双层隔音玻璃,设置减震基座,利用植物屏障降噪等。
2.4固体废物
来源分析:①脱水污泥;②生活垃圾;③废弃膜;④废机油、废化学试剂瓶、废药剂。
防治措施:①脱水污泥由长沙市市政污泥集中处置中心处理;②生活垃圾在填埋场内填埋;③废弃膜由膜处理厂家回收;④废机油、废化学试剂瓶、废药剂委托有危废处理资质的企业回收处理。
3验收监测评价标准的选用
验收标准以环评及环评批复提出的标准作为评价依据,如有新的标准颁布,考虑标准替代及其实用性,新标准作为参照标准用以评价。
3.1环境质量标准
地表水执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)(表1,Ⅲ类)。
3.2污染物排放标准
污水执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)(表2);大气污染物执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)(表5,二级)、《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—93)(表2)标准;厂界环境噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348—2008)(表1,2类区);污泥执行《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》(GB 5085.1—2007)、《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)(表1)。
4验收监测内容及结果
根据项目工艺特点,结合现场踏勘情况,制定了相应的监测内容,见表1和表2。
4.1污水
渗滤液处理厂排口污水,COD、BOD5、氨氮、总氮、总磷、色度、悬浮物、粪大肠菌群、砷、汞、镉、总铬、六价铬、铅14项指标的排放浓度日均值均符合《生活垃圾填场污染控制标准》(GB 16889—2008)(表2)。pH无标准限值要求。渗滤液处理厂对垃圾渗滤液中主要污染因子的去除率分别为:COD 99.8%~99.9%、BOD599.9%、氨氮99.9%、总氮98.4%~98.8%、总磷99.9%、悬浮物99.0%。
表1 水质监测点位、项目及频次Table 1 Location, project and frequency of water quality monitoring
表2 废气、噪声和固废监测点位、项目及频次Table 2 Location, project and frequency of waste gas,noise and solid waste monitoring
4.2地表水
在受纳了垃圾渗滤液处理厂排放的污水后,地表水水质无明显变化。渗滤液处理厂污水入地表水排口上游200 m、下游1 000 m地表水中,pH、BOD5、COD、高锰酸盐指数、石油类、阴离子表面活性剂、氨氮、总磷、汞、镉、六价铬、砷、铅、铜、锌、硒、氟化物、挥发酚、氰化物、硫化物共20项指标符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)(表1,Ⅲ类)水质标准要求。排口上游200 m、下游1 000 m地表水中粪大肠菌群均超标。现场检测时,渗滤液处理厂排口污水中粪大肠菌群未检出,与沙河水域地表水粪大肠菌群超标无直接影响。
4.3固体废物
渗滤液处理厂污泥不具备腐蚀性及铜、锌、镉、铅、总铬、六价铬、汞、镍、砷、硒的浸出毒性。
4.4恶臭污染物
生物除臭装置排气筒排放的氨、硫化氢臭气浓度均符合《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—93)(表2)要求。厂区东侧、东北侧厂界处氨、硫化氢的排放浓度符合《城填污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)(表5)要求。东侧、东北侧厂界处臭气浓度最大值分别为75、26,均超标。由于填埋场卫生防护距离为300 m,周边区域800 m范围内无居民及敏感建筑物,同时现场监测期间,填埋场所在地主导风向为南风,南侧为固废填埋区,无法排除填埋区臭气所造成的影响。厂区内甲烷的体积分数符合《城填污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)(表5,二级)要求。
4.5噪声
渗滤液处理厂北侧、西侧的昼间、夜间环境噪声均符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348—2008)(表1,2类区)要求。
5质量保证措施
验收监测工作按照长沙市环境监测中心站已建立的符合国际、国内标准的质量管理体系要求进行;验收监测时,掌握工况情况,要求污染治理设施正常运转、生产工况稳定、保证监测过程中工况负荷75%以上满足验收监测要求;科学合理设置监测点位,保证验收监测数据的准确性和代表性;监测分析方法采用国家有关部门颁布的标准(或推荐)方法,监测人员持证上岗;监测分析、采样仪器经计量检定或自校准,并在检定有效期内使用;样品的采集、运输、保存、实验室分析和数据处理均按照国家有关监测技术规范进行。水样采集和实验室分析时的平行样均不少于10%,对具有国家有证标准物质的项目,在分析时进行不少于10%的质控样分析;噪声监测仪器使用前后用标准声源发生器进行校准,测量前后仪器的灵敏度相差不大于0.5 dB。空气与废气监测仪在使用前对采样器流量计进行自校准,烟气(空气)监测仪采用国家有证标样气体对仪器进行标定;监测数据严格实行三级审核制度。
6渗滤液处理项目验收监测工作中的难点及对策
6.1现场踏勘
在对渗滤液处理项目实施验收监测前,要对照《环评报告》、《初步设计》逐一检查工程的建设情况,如污水排口是否规范,各项处理设施是否建成并正常投入运转;环评批复对项目提出的意见和要求是否完成;明确验收监测的内容;对于废机油、废药剂、废化学药剂包装瓶等危险废物的处置是否有接收单位的协议,有无相对应的处理资质等。
6.2水质监测点位
我国的生活垃圾填埋基本未经分类,导致渗滤液水质成分复杂,危害性高,水质色度深且有恶臭,对周边环境易造成恶劣的影响[6]。因此对于渗滤液处理项目验收监测中,除对污水处理设施进口、出口水质进行监测外,对污水汇入地表水的上游、下游进行监测必不可少。长沙市某垃圾渗滤液处理厂处理后污水为避免对周边环境造成影响,通过约15 km长的专用管道将污水引至湘江流域排放,未在厂区附近的小河流域直排。同时由于管道距离过长,管道沿途设置了3个可开关的管道检修口,用于检修时的污水排放。因此对于地表水监测点位的设置就不能简单地设置厂区周边小河流域,而应在15 km以外的真正受纳水体布点,同时观察污水管道检修口有无异常,有无污水排放等。
6.3监测超标数据的正确判断
垃圾渗滤液是一种成分复杂,污染性很强的有机废水,它不但含有大量的有机污染物,重金属,同时含有大量的病原微生物,监测结果也表明渗滤液处理厂处理前污水中粪大肠菌群≥2.4×104个/L。
在受纳了垃圾渗滤液处理厂排放的污水后,渗滤液处理厂污水入地表水排口下游1 000 m地表水中BOD5、COD、氨氮等20项指标符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)(表1,Ⅲ类)水质标准要求,但粪大肠菌群为≥2.4×104个/L,超标。通过数据整理发现在渗滤液处理厂污水入地表水排口上游200 m处粪大肠菌群亦为≥2.4×104个/L,现场监测时,污水处理的MBR+反渗透/纳滤工艺正常运行,渗滤液处理厂排口污水中粪大肠菌群未检出,故受纳水体地表水中粪大肠菌群超标与处理后排放的污水无直接影响。
6.4恶臭气体无组织排放监测布点及结果评价
垃圾渗滤液处理项目一般远离城区,建在垃圾填埋场内,周边几公里范围的居民均已拆迁安置。在恶臭污染物监测时,如果项目的主要构筑物,如原液池、均衡池、沉砂池、浓缩液池、MBR处理池、调节池、污泥处理设施等已进行了废气统一收集,并处理后达标高空排放,那么厂界处的臭气浓度就没有监测必要,受填埋作业区的恶臭影响,填埋场内的垃圾渗滤液项目厂界几乎不可能达到臭气浓度20以下的标准,因此监测重点应该是废气的收集是否全面,恶臭污染物处理装置的净化效率及能否达标排放。
6.5膜处理系统浓缩液
反渗透装置在德国、荷兰、瑞士等国家的垃圾渗滤液处理厂得以运用,且“超滤膜+反渗透”处理工艺对垃圾渗滤液的处理更是取得良好效果[7],但反渗透装置的运用必然会带来浓缩液问题[8],同时如果还有纳滤系统的使用,其浓缩液的处置同样要引起重视。一般情况下,反渗透预处理系统产生的低盐分废液及纳滤系统产生的浓缩液,可以经过“混凝+高级氧化+回流处置”得以妥善处理;反渗透产生的高盐分废液,盐分含量很高,富集了难生化降解或不可生化降解的有机物等,往往通过“蒸发结晶”的方式处理,残液结晶干化后密闭填埋。对于没有建成高级氧化、蒸发结晶工艺的垃圾渗滤液项目,要严格核查浓缩液的去向,是否交由有处理资质的单位妥善处理,避免出现偷排、转移等现象,造成污染事故。
参考文献(References):
[1]环境保护部. 2015年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报[N]. 中国环境报, 2015-12-08(3).
[2]Deng Y, Englehardt J D. Treatment of landfill leachate by the Fenton process [J]. Water Research, 2006, 40(20): 3683- 3694.
[3]聂发辉, 李文婷, 刘占孟. 垃圾渗滤液处理技术的研究进展[J]. 华东交通大学学报, 2013, 30(2): 21- 27.
[4]李娜, 李小明, 杨麒, 等. 微波/活性炭强化过硫酸盐氧化处理垃圾渗滤液研究[J]. 中国环境科学, 2014, 34(1): 91- 96.
[5]国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 18772—2008 生活垃圾卫生填埋场环境监测技术要求[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[6]宋燕杰, 彭永臻, 刘牡, 等. 生物组合工艺处理垃圾渗滤液的研究进展[J]. 水处理技术, 2011, 37(4): 9- 13.
[7]唐凤喜, 曹国凭, 刘景良, 等. 我国垃圾渗滤液处理现状及处理技术进展[J]. 河北联合大学学报: 自然科学版, 2012, 34(1): 116- 120.
[8]孙孝文, 蒋文举. 国内垃圾渗滤液处理工艺现状与技术探讨[J]. 云南化工, 2010, 37(4): 40- 43.
收稿日期:2016-03-21
作者简介:谭菊(1983—),女,湖南岳阳市人,硕士,工程师,主要从事竣工环保验收监测,E-mail:12374811@qq.com
DOI:10.14068/j.ceia.2016.04.017
中图分类号:X83
文献标识码:A
文章编号:2095-6444(2016)04-0066-04
Empirical Analysis on the Acceptance Monitoring of Leachate Processing Project in Municipal Solid Waste Landfill
TAN Ju, CHEN Jun, LIU Ge, HU Fang
(Changsha Environmental Monitoring Center, Changsha 410001, China)
Abstract:Taking the acceptance monitoring of leachate processing project in a municipal solid waste landfill in Changsha City for example, the study introduced general situation of the monitoring project, the source of pollution and prevention measures, evaluation standards, monitoring contents, monitoring results, quality assurance measures, etc. Based on the experience of actual acceptance monitoring, crucial and difficult problems such as site survey of the leachate processing project, water quality monitoring location, monitoring of odorous pollutants, and membrane treatment system for concentrated solution were analyzed. The corresponding solutions were given.
Key words:municipal solid waste landfill; leachate; environmental protection; acceptance monitoring