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生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工艺及回用途径探讨

2020-01-07叶秋明

生物化工 2020年3期
关键词:垃圾焚烧滤液处理工艺

叶秋明

(广东中加检测技术股份有限公司,广东广州 510000)

随着社会经济的不断发展,城市当中所产生的生活垃圾总量也在不断增加,而使用垃圾焚烧进行发电的方式,可以充分满足我国对于垃圾处理所规定的三化要求,与可持续发展的理念也相符合,是一种对垃圾进行处理的全新方式。在人们生活当中所产生的垃圾进行焚烧前,首先会进行堆酵而该过程会导致大量的垃圾渗滤液产生,如果不对这些垃圾渗滤液进行有效处理,将会严重污染人们的生活环境。因此,对生活垃圾渗滤液处理工艺和回收利用进行研究具有极为重要的现实意义,相关研究人员应加大研究力度,并结合垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的特点来更好地完善对渗滤液的处理工艺和回收利用方法[1]。

1 生活垃圾渗滤液的主要特点

1.1 水质特点

相关研究发现,厨余垃圾在生活垃圾中所占的比重较大,其比例已经达到了50%以上,使得垃圾当中的含水率较高。为了提高垃圾的燃烧热值,通常需要在生活垃圾放入焚烧炉之前,将垃圾堆放在垃圾贮坑中3~7 d,从而将生活垃圾中的水分进行渗沥[2]。垃圾发电厂通常会将垃圾在贮坑内进行堆酵,且相关的贮坑一般会建设在室内。垃圾渗滤液是生活垃圾在焚烧之前由于堆放在贮坑内经过发酵所产生的,主要包括降解产生的水分、溶出的污染物以及垃圾本身所具有的水分。此外,一些水分被渗沥出时还会携带颗粒物[3]。

1.2 水量特点

生活垃圾焚烧发电厂所采用的处理工艺具体分为循环硫化床和炉排炉两种技术。循环硫化床炉温十分均匀,对生活垃圾进行预处理并没有较高的要求。生活垃圾在贮坑中停留的时间为2~4 d,而渗滤液产生量为垃圾进场时总量的10%~20%。在对工程规模进行设计时,主要按照20%的总量来计算相应参数。而炉排炉的处理形式则十分复杂,主要通过炉排的交错运动使垃圾在干燥区、燃烧区和燃尽区等位置依次通过。而在具体运行过程中,通过不断总结经验,发现不同地区,人们的生活习惯、气候以及季节等都会对生活垃圾焚烧发电厂中的渗滤液水量产生相应的影响。例如,夏季渗滤液中的水量明显要比冬季更高,而为了能够确保工程的稳定运行,在对渗滤液处理站的规模进行设计时,通常会按照夏季的渗滤液产生量来进行相关的设计工作[4]。

2 生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理

渗滤液在生活垃圾焚烧厂贮坑中的停留时间通常较短,一般属于短期新鲜渗滤液。而与垃圾填埋场相比,垃圾焚烧厂渗滤液的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)比值明显要高得多,可以达到50%以上,具有良好的生化性。垃圾渗滤液的水质、水量具有较大的波动,如果处理方法不当将会导致相关的污染物质渗透到土壤和水体当中,进而对环境造成严重的污染和破坏。而采用生化法对渗滤液进行处理,可以有效降解有机物。这种方式具有经济可靠的优点,主要是利用微生物的协同作用,不仅能够除去有机污染物,还能脱氮除磷,有效节约渗滤液的处理成本[5]。

2.1 预处理

渗滤液没有进行深化处理前,需要对其进行预处理,将渗滤液中含有的悬浮物和漂浮物如油类等去除,从而满足后续相关处理流程的要求,同时也可以减少对处理设施设备的磨损和堵塞。目前,焚烧厂主要采用的预处理方法包括除尘池、隔油池和混凝处理等。

2.2 厌氧生物处理

厌氧微生物可以在一定条件下对有机污染物进行有效降解,而其和好氧生物处理相比,对水质的要求相对较低,且具有较高的有机负荷,更加节省能耗,因此十分适合作为垃圾渗滤液的处理工艺。在焚烧厂进行渗滤液处理的厌氧生物处理技术主要包括上流式厌氧污泥床反应器、厌氧接触工艺以及内循环厌氧反应器等。而在具体的应用过程中,厌氧处理系统对垃圾渗滤液的有机物去除率可以达到80%左右,但由于渗滤液当中水量水质具有较大的波动和较高的浓度,在具体的运行过程中需要确保该工艺在低温条件下依然具有稳定的处理效率,为后续处理环节缓解运行压力。而生活垃圾渗滤液在经过厌氧生物系统后,会产生甲烷气体等恶臭气体,可以采取燃烧的方式进行处理。

2.3 好氧生物处理

在氧气充足条件下,可以进行耗氧生物处理,使相关耗氧微生物能够充分进行繁殖代谢,进而降解水中的有机污染物,再通过硝化作用去除氨氮。目前,垃圾渗滤液处理过程中采用的好氧生物法具体包括活性污泥法和膜生物反应器等。而微生物在膜生物反应器当中无法通过膜的孔隙,因此会被截留住,将其留在生物反应器中,从而实现泥、水的完全分离。这项好氧生物法在垃圾渗滤液处理中已经得到了十分广泛的应用。

2.4 深度处理

渗滤液经过生物处理后,其中可由生物进行降解的有机物已经被大量去除,但还有一些无法被生物降解和吸附的惰性有机物。对于该部分有机物需要对其进行深度处理,从而使水可以达到相关的排放标准。目前,在渗滤液深度处理工艺中主要采用的是膜处理技术。该技术在生活垃圾渗滤液处理中有着十分重要的作用,可以截留一些分子量较大的污染物和多价离子,从而有效地保证出水水质。

3 垃圾渗滤液的达标排放与回用途径

3.1 垃圾渗滤液的达标排放

目前,我国在对生活垃圾进行处理时,相关的工艺和排放标准没有达到统一,这也使得其处理方式和标准呈现出多样化的趋势。垃圾焚烧渗滤液处理系统中,各厂家通常会根据与政府所签订的相关经营权协议的要求来明确排放标准,并综合相关的批复意见和实际条件来制定具体的排放标准。而生活垃圾焚烧厂目前所执行的排放标准主要包括三种,分别是污水综合排放标准、生活垃圾填埋场的控制标准以及焚烧厂相应地区的纳管要求。

3.2 垃圾渗滤液的回用途径

为了保护生态环境,有效处理生活垃圾,实现垃圾渗滤液的零排放,应该加大对垃圾渗滤液回用途径的研究和探索。垃圾焚烧发电厂运行中,每天都需要使用大量的循环冷却水,而垃圾渗滤液在经过相关工艺处理后可以使其符合相关标准,从而补充企业的生产用水。通过这种方式可以减少企业自身的生产用水量,还能减少对环境产生的污染。此外,垃圾渗滤液在经过处理并符合要求后,还可以用于冲洗厂区的相关道路或垃圾运输车等,这些都属于垃圾渗滤液的回用途径[6]。

4 结语

垃圾渗滤液的浓度较高且极难降解,是一种有机废水,需要得到有效的处理才能够排放。我国生活垃圾焚烧厂主要采取先预处理、后生物处理、最后进行膜处理的组合工艺进行渗滤液的处理,具有运行稳定、符合标准、自动化程度高等优势。但该工艺的投入成本与普通工业废水与城市污水处理工艺相比要高出许多,且随着该工艺的不断运行,膜也会受到严重污染,进而导致其产水量逐渐下降,无法满足设计通量要求。因此,相关研究人员应该不断进行探索和研究,从而寻求高效、经济的全新生活垃圾渗滤液处理工艺,更好地实现生活垃圾的回收利用,减少垃圾渗滤液给环境造成的污染,促进我国环境的可持续发展。

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