焚烧厂垃圾渗滤液零排放设计

冉 琼

（西安益通热工技术服务有限责任公司，陕西 西安 710054）

垃圾渗滤液是一种在垃圾堆积、填埋和处理等过程中产生的高浓度、成分复杂的液体，它对当地的土壤、水文和空气环境具有极大的危害。设置渗滤液处理系统可以有效减少渗滤液中的污染物，降低其对环境的影响，并实现水资源的回收利用。在可持续发展的理念下，垃圾焚烧发电已成为废物生态处理和发电的重要途径因此，而垃圾渗滤液是焚烧厂垃圾储坑常见的有毒有害物质，所以应不断优化渗滤液处理系统的性能，实现渗滤液系统的零排放，以提高垃圾焚烧发电经济效益与生态效益的协调。

1 垃圾渗滤液的特点及特性

垃圾渗滤液是焚烧厂垃圾储坑常见的有毒有害物质，收集和运输到焚烧发电厂的城市生活垃圾通常需要在垃圾储坑进行3～5天的“熟化”处理，以提高其燃烧效果，便产生了垃圾渗滤液[1]。它们中的大部分来自垃圾中所含的水、露天垃圾收集处理过程中混合的雨水和分解的物料等，由于我国垃圾分类工作不完善，城市生活垃圾含水率较大。特别是近年来，随着城市生活垃圾的增加，垃圾渗滤液的量也增加了。焚烧厂垃圾渗滤液处理系统常规设计废水水质指标如表1所示：

表1 焚烧厂垃圾渗滤液处理系统常规进出水水质指标

1.1 水质成分复杂

由于废物来源复杂，垃圾焚烧发电厂渗滤液组成受到多种因素的影响，也日趋复杂。它不仅具有较高的有机浓度，并且含有大量对人体有害的重金属以及有毒有害物质。

1.2 水量变化大

在废物处理过程中，垃圾渗滤液会受到多种因素的影响，如地域、季节、运输条件等。当冬季和秋季外部环境相对干燥时，垃圾滤液的量将少于环境相对潮湿的春季和夏季的。另外对于一般的垃圾渗滤液，存在水量与水中污染物浓度成反比的情况，渗滤液处理装置的处理能力能承受水量波动的影响[2]。

1.3 污染物浓度高

对于大多数垃圾焚烧发电厂来说，在通过垃圾池“熟化”处理收集和运输废物后，垃圾焚烧发电厂渗滤液中的COD浓度将超过30 000 mg/L，同时BOD的浓度也将超过15 000 mg/L，氨氮含量一般超过1 500 mg/L，悬浮物的含量也在500 mg/L 以上。

1.4 营养比例失调

为减少垃圾渗滤液对环境的影响，通常采用生化技术处理垃圾渗滤液中高浓度有机物。但是垃圾焚烧发电厂渗滤液中营养物质比例不稳定，与COD和BOD相比，垃圾中的含氮、含磷化合物和无机盐的含量很高，对城市环境有害，厌氧处理后，C/N比可能不平衡。

1.5 可生化性能不稳定

垃圾焚烧发电厂的氨氮比例、pH值、SS值的可供生化性能存在明显的不稳定现象，是因为垃圾焚烧发电厂运行过程中COD和BOD数值的影响。因此在设计垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺中，要适当提高垃圾处理装置的处理能力，确保垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理能够达到预期的目标，并确保垃圾焚烧发电厂的顺利运行[3]。

2 实例分析

以浙江某垃圾焚烧发电厂为例，其一日处理能力为700吨的生活垃圾，该厂通过技术处理，使得产生的渗滤液能够回收再利用，基本上实现了渗滤液零排放，并且该生活垃圾焚烧厂通过了国家对于工程项目的环保验收。以该项目为例，分析是否可以在技术上实现生活垃圾焚烧发电厂渗滤液零排放。

2.1 渗滤液处理工艺

该生活垃圾焚烧电厂渗滤液采用“UASB厌氧+MBR膜生化+NF纳滤膜”处理工艺，其工艺流程如图1所示，设计处理能力为160 吨/天。

2.2 渗滤液零排放技术分析

焚烧厂渗滤液处理系统的最终产物是处理后的再生水、纳滤系统的浓液和压滤脱水后的污泥。生活垃圾焚烧发电厂渗滤液再生水的回用主要包括石灰乳剂烟气脱硫配置、冷却焚烧炉渣、供应循环冷却水、工厂绿化等[4]。其中，焚烧炉渣的冷却和烟气的处理需要相对较低的水质就可以再利用，但是再利用的数量是有限的。植物绿化的再利用量受季节影响很大。由于地区差异及废物收集和存储过程的不同，各种市政废物焚烧发电厂产生的渗滤液量也有所不同。因此，焚化炉炉渣冷却、烟道气处理和工厂绿化不能确保所有渗滤液回收水的再利用。生活垃圾焚烧发电厂的循环冷却水供应量约为循环冷却水量的10%，消耗量非常大，可以完全吸收所产生的渗滤液。要对循环冷却水系统进行定期清理，除去系统的污垢，等浓水排放进入渗滤液再处理系统时再进行处理，是十分关键的。以上述生活垃圾焚烧发电厂为例，循环冷却水供应量约为750 吨/天，焚化炉炉渣冷却水供应量约为100 吨/天，烟气处理水约为80 吨/天，垃圾渗滤液约为150 吨/天，处理后可优先用于水质不高的焚烧炉炉渣冷却和烟气处理。纳滤的浓液回喷入炉，和垃圾参烧。压滤后的污泥回垃圾储坑，和垃圾一起进入焚烧炉焚烧，以确保城市固体垃圾焚烧发电厂渗滤液处理系统达到零排放。这种协同处理达到零排的方式目前在国内已有较多成功的运行案例。

2.3 渗滤液零排放经济分析

渗滤液处理系统的正常时，每年焚烧厂可产生5.5 万吨的回收用水，可以节省同等量的自来水。按照当地自来水的销售价格5.4 元/吨计算，每年通过回收用水取得的经济收益便十分可观。此外，如果按照设计出水指标COD 100 ml/L计算，垃圾焚烧厂每年可以减少5.5吨COD排放量，对于环境保护十分友好。

2.4 水质及水量冲击问题

垃圾渗滤液的水质和数量受垃圾焚烧时间、季节和降水量的影响。本项目采取预曝气池、大容量调节池解决渗滤液水质和数量对系统的影响，效果良好。在处理垃圾渗滤液过程中，可以在调节水质的同时也被曝气池预先处理，这样不仅提高了硝化液的比例，对整体处理效果也有改善。同时加大调节池的容积，改善整体系统运行承载量，增加后续运行的空间稳定性。

2.5 垃圾渗滤液副产品处理方案

图1 渗滤液处理工艺流程

（1）沼气：厌氧过程产生的沼气主要成分是甲烷，其发热量高，可用作气体燃料。沼气经除湿、脱硫，过滤装置预处理送入沼气储罐，再通过风机送入垃圾焚烧炉进行焚烧助燃，大大节省助燃用天然气，为燃烧提供支持，改善燃烧条件。该系统还配备了紧急火炬，当焚化炉无法吸收沼气或发生其他情况时，应急火炬系统将自动点火并运行，确保沼气得到适当处置[5]。

（2）臭气：垃圾渗滤液处理系统会散发出硫化氢、一氧化碳等恶臭气体，这些气体污染物浓度高且危害大，可导致人体中毒甚至引起窒息死亡等。如处理不当将导致污染或事故。由于气体中含有一定量的甲烷可燃气体，需利用防爆风机将恶臭气体送入垃圾罐内，再送入焚烧炉促进燃烧，以有效解决恶臭问题。

3 结论

渗滤液处理系统对垃圾焚烧厂的生态环境控制有重要影响。在工业生产过程中，需要充分了解渗滤液处理系统的功能和工作原理，系统地设计处理单元。要加强施工过程管理和性能调试，有效提高渗滤液处理系统的运行效率，保证渗滤液的处理质量，实现垃圾焚烧发电厂经济效益和生态效益的协调。