垃圾填埋场渗滤液治理技术分析

刘丽

摘 要：在城市化进程中，垃圾作为城市代谢的产物，由于垃圾生产能力远远超过了处理能力，以至于许多地方都出现了“垃圾围城”的现象。相关统计数据显示，我国垃圾年均增长率超过10%，大量堆积的垃圾不仅散发出难闻的气味，污染大气环境，而且垃圾渗滤液还会对水源、土壤造成危害，最终通过食物链危害人类健康。因此，必须要采取科学有效的垃圾填埋场渗滤液治理技术，一来是从源头上减少渗滤液的产生量，二来则是借助于技术手段减轻或消除渗滤液的危害，实现垃圾的无害化处理。

关键词：垃圾填埋场；渗滤液；危害；显著；治理技术

中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）11-0128-03

Abstract： In the process of urbanization， as a product of urban metabolism， garbage production capacity is far beyond the capacity of disposal， so that "garbage besieged" phenomenon appears in many places. Relevant statistics show that the average annual growth rate of garbage in China is more than 10 percent. A large amount of accumulated garbage not only emits a bad smell and pollutes the atmospheric environment， but also leachate will cause harm to water sources and soil and ultimately harm human health through the food chain. Therefore， it is necessary to adopt scientific and effective leachate treatment technology in landfill， one is to reduce the leachate production from the source， the other is to reduce or eliminate the leachate harm by technical means， and to realize the harmless treatment of garbage.

Keywords： landfill； leachate； hazard； significant； treatment technology

引言

垃圾填埋场渗滤液具有污染物浓度高、色度大、毒性强等特点，综合处理难度较大。目前垃圾填埋场常用的渗滤液处理工艺有多种，例如化学氧化法、活性炭吸附法、反渗透法等。文章首先介绍了当前垃圾填埋场渗滤液治理的现状，最后结合实际，分别列举了几种常见治理技术的应用。

1 垃圾填埋场渗滤液处理现状

根据前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国渗滤液处理行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》，垃圾填埋场产生的渗滤液约占到了填埋垃圾总量的40%左右，2016年全国垃圾渗滤液的产生量为9100万吨，平均每天新增垃圾渗滤液25万吨。基于垃圾填埋场渗滤液的严重危害，近年来我国在垃圾渗滤液治理方面投入了巨大的人力、物力和财力，初步形成了综合化、高效率、低毒性的渗滤液处理技术体系，垃圾填埋场渗滤液的无害化处理能力基本达到了30%。

现阶段针对垃圾填埋场渗滤液治理的技术，根据所用材料的不同，大体可分为物理化学法和生物法两种，其中物理化学法又包括活性炭吸附、化学沉淀、膜渗析等多种方法，其优点在于适应能力强，处理后所得水质的性质比较稳定，但是从成本上来说相对较高，因此通常情况下不作为大水量渗滤液治理的首要选择；生物法主要包括活性污泥法、曝气氧化池、生物转盘等几种。成本相对较低，是现阶段垃圾填埋场常用的渗滤液处理技术。

2 垃圾填埋场渗滤液治理技术

2.1 活性污泥法

活性污泥法是一种以活性污泥为主体的渗滤液处理方法，早在1913年就被应用于英国城市污水的综合治理，是现阶段技术比较成熟、应用广泛的一种渗滤液治理技术。从系统组成上来看，活性污泥法渗滤液治理系统包括曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排出系统四部分组成。首先将待处理的渗滤液和回流的活性污泥进行充分混合，然后将混合后的流体加入到曝气池中。利用外部空气压缩机向曝气池底部通入压缩空气，气体自下而上进行扩散，在扩散过程中混合污水溶解大量的氧气，确保活性污泥能够与渗滤液中的化学成分充分反应。反应过程中，渗滤液中的有机污染物被除去，然后进入沉淀池进行分离，将澄清的上部污水经过出水口排出，而下部沉淀物大部分回流至曝气池重新處理，少部分增殖微生物以剩余污泥形式排出。

2.2 厌氧生物滤池

在厌氧条件下，借助于厌氧菌的代谢作用，对渗滤液中有机生物进行生化降解。作为城市垃圾渗滤液的一种有效处理方法，厌氧生物滤池的应用优势在于能耗较低，不需要要持续性的提供氧气或其他能量，对于生活污水、有机工业废水的处理能力较高。同时，在经过一系列的处理后，最终的产物主要以甲烷为主，可以通过收集后作为清洁燃料。厌氧生物滤池的整个处理流程包括水解、发酵、产乙酸和产甲烷四个阶段。由于渗滤液中包含大量的高分子有机物，因此不能被厌氧菌直接分解和利用。而自然条件下的水解速度较慢，可以人工向厌氧生物滤池中加入一定的催化剂，加快水解速度。经过水解后的小分子有机物被厌氧菌转化为挥发性脂肪酸，同时在酸化过程中生成甲烷、乙酸等末端产物。

2.3 生物膜法

大量新型合成材料的出现，为生物膜法在垃圾填埋场渗滤液治理中的应用提供了物质基础。随着生物膜制造技术的成熟，一方面是污水渗漏能力得到了提升，另一方面其生产价格大幅度下降，也在一定程度上降低了垃圾填埋场渗滤液治理的成本。从结构组成上看，生物膜中包括好氧菌、水藻以及原声动物等，这些生物以生物膜为载体，共同组成高密度的生物膜自虑层。在充氧条件下，渗滤液以一定的流动速度通过生物膜自虑层，渗滤液流动过程中，其中的大分子有机物会被生物膜上的微生物所吸收或水解，从而使污水得到净化。同时，微生物吸收营养物质，自身快速增殖，生物膜变厚。当生物膜厚度达到一定程度时，渗滤液的流通速率受限，需要定期更换生物膜。

生物膜法处理垃圾填埋场渗滤液的应用优势主要有：（1）处理效果稳定，不会受到温度等外界条件的干扰影响，只要在处理过程中保证充分的氧气供应，维持生物膜上好氧菌的生存环境，就可以确保污水净化功能的稳定发挥；（2）渗滤液的处理效率高，可以根据处理需求增加生物膜的面积，提高渗滤液的流通速度，对于大体量渗滤液处理有较强的适用性。

3 渗滤液回灌技术

3.1 渗滤液回灌原理

将收集到的渗滤液重新灌入垃圾填埋场，利用垃圾堆内的微生物对渗滤液进行自处理，经过回灌后所得产物中的BOD、COD以及重金属含量均明显降低，并且使垃圾填埋场稳定器缩短至2-3a。渗滤液回灌处理中还充分运用了地表植物的吸收和土壤微生物的降解作用。根据处理流程的不同，渗滤液回灌也分为不同的技术方式，各种方法的具体操作和优缺点对比如表1所示。

3.2 对渗滤液水质的影响

在填埋场进行渗滤液回灌，在垃圾填埋层的作用下渗滤液能得到一定程度的净化，其水质将会发生很大的变化。因此，渗滤液的处理费用大大降低甚至可以不作处理。此外，渗滤液回灌还能使渗滤液中的重金属离子浓度大大降低。垃圾渗滤液经回灌处理后，COD、BOD去除率可达95%以上，并且土壤对渗滤液中的重金属有一定的吸附净化能力。

3.3 对渗滤液水量的影响

适量的渗滤液回灌，可充分利用潜在的土地蒸发量，有效削减渗滤液的处理水量，减小处理规模。同时，填埋场覆盖层的地表植物可以加速渗滤液的蒸发。在我国降雨集中、雨量大、雨期长的地区，渗滤液水量可能无法通过回灌平衡，但水量的减少及水质的改善，与其它渗滤液处理方法相比，可以在较大程度上节省渗滤液处理的投资和运行费用。

3.4 对填埋气的影响

对填埋场进行渗滤液回灌，一方面能在填埋场内形成更有利于产生甲烷的环境，从而提高填埋场内垃圾的产甲烷速率；另一方面回灌的渗滤液给填埋场内带来了大量的有机物，这部分有机物的降解也增加了填埋场的甲烷产生量。因而，渗滤液回灌能使填埋场的产甲烷速率加快、甲烷的总产生量增加。现场资料表明：同一填埋场内渗滤液回灌处的垃圾产甲烷速率是不回灌处的垃圾产甲烷速率的2倍多。

3.5 对填埋场维护的影响

填埋场封场后需进行长时间的维护，即对渗滤液、填埋气进行定期监测并处理，直至其不再对周围环境带来污染。未实施回灌的填埋场其维护期一般在20a以上甚至上百年，而渗滤液回灌能加速填埋场的稳定速率，缩短填埋场的维护期，渗滤液的处理量能大大地减少甚至可以不处理，这就节省了大量的维护费用。

4 结束语

在国家大力开展生态文明建设的背景下，探究垃圾填埋场渗滤液治理新技术刻不容缓。由于垃圾渗滤液本身具有污染物浓度高、处理难度大、环境危害性强等特点，因此采用科学的治理技术显得十分必要。现阶段应用中的各类渗滤液治理技术各有其使用环境和优缺点，在实际选择时应当提前对垃圾填埋场渗滤液的产生量、污染物的主要成分等基本情况进行了解，然后选择恰当的治理技术，以更低的成本取得最优的治理效果，解决垃圾填埋场渗滤液对生态环境的破坏问题。

参考文献：

[1]代晋国，宋乾武，张 ，等.新标准下我国垃圾渗滤液处理技术的发展方向[J].环境工程技术学报，2016，01（3）：270-274.

[2]张爽，舒波，张奎，等.膜分離技术处理城市垃圾渗滤液的研究与应用[J].资源开发与市场，2014，25（5）：385-387.

[3]刘雅娜，马淑敏，黄昌兵，等.城市垃圾填埋场垃圾渗滤液处理技术及应用对策[J].河北工程大学学报（自然科学版），2016，23（1）：11-16.

[4]汪晓军，顾晓扬.垃圾渗滤液处理工艺概述及处理新工艺简介[A].全国垃圾渗滤液处理与工程应用新技术、新设备交流展示峰会[C].2017.

[5]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.