垃圾滲濾液處理措施范文

導語：如何才能寫好一篇垃圾滲濾液處理措施，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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1 項目基本情況

某個生活垃圾填埋場位于浦城縣。垃圾填埋場總庫容約63.27萬m3,設計使用年限為15年,日處理規模確定為130t/d;填埋場采用“改良型厭氧衛生填埋處理工藝”對城市生活垃圾進行無害化處理。浦城縣是重點林業縣,鄉鎮居民多以木材為燃料,因此,生活垃圾中煤渣成分較少,而以果皮、塑料袋、廚余垃圾為主。

填埋場操作順序的總體規劃為按單元依次逐層推進,層層壓實,依次類推直至最終填埋標高。衛生填埋處理場的防滲處理包括水平防滲和垂直防滲兩種方式,由于該填埋庫區內不具備天然防滲的條件,為了保障人工襯層的安全性,采取環保型高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作水平防滲工藝,同時采用復合防滲系統;滲濾液導流層位于場底,主要是有利于產生的滲濾液迅速匯集到主支盲溝中。

2 滲濾液污染特性

該項目處理對象為垃圾填埋場產生的滲濾液,滲濾液的水質受填埋垃圾的成分、規模、降水量和氣候等因素的影響,通常而言,具有如下特點。

(1)滲濾液水質變化大:滲濾液的水質變化幅度很大,它不僅體現在同一年內各個季節水質差別很大,濃度變幅可高達幾倍,并且隨著填埋年限的增加,水質特征也在不斷發生變化,如滲濾液的碳氮比、可生化性隨著填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期,氨氮濃度較低,用生物脫氮就可去除滲濾液中的氨氮,但隨著填埋年限的增加,氨氮濃度不斷增加,COD不斷下降,最好采用物化法處理。

(2)有機物濃度高:垃圾滲濾液中的CODcr和BOD5濃度最高可達幾萬mg/L,與城市污水相比,濃度非常高。高濃度的垃圾滲濾液主要是在酸性發酵階段產生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占總量的80%以上,BOD5與COD比值為0.5~0.6,隨著填埋場填埋年限的增加,BOD5與COD比值將逐漸降低。

3 滲濾液的處理工藝

滲濾液的水質較為復雜,含有多種有毒有害的無機物和有機物,且還含有較高色度。以氧化溝為主的生化處理工藝,不適合處理高濃度有機物和高氨氮含量的垃圾場滲濾液,不能有效去除污水中難生物降解的有機物和氨氮,同時對色度的去除率較低,脫氮效率也不高,氨氮出水的穩定性較差,不能建立穩定的硝化反硝化功能。因此建議增加預處理工序,采取高級氧化技術進行預處理,推薦FEO技術,該技術是利用微電解以及催化氧化的原理來達到脫色、分解大分子難生物降解有機物的目的,可有效去除重金屬。同時,將氧化溝改為A/O工藝,由兼氧段、好氧段組成,A池在利用原水中碳源進行反硝化的同時,也起一定的水解作用將不易降解的大分子物質水解為小分子物質,利于好氧的降解,提高COD的去除效果。

該填埋場使用:“滲瀝液調節池FEO預處理A/O+MBR納濾+反滲透消毒排放”的工序;濃縮液使用:“濃縮液儲池一體化設備臭氧反應池攪拌澄清池活性炭過濾消毒排放”。工藝流程詳見圖1所示。

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關鍵詞：城市生活垃圾；滲濾液；減量化

垃圾滲濾液是城市垃圾在其運輸、處理、處置過程中，因其自身所含水分，并受外部水文因素綜合作用而產生的性質復雜、處理難度大的高濃度有害污水。垃圾在填埋后的厭氧發酵、地表水浸濾、地下水浸泡等作用都會促使滲濾液產生。填埋場在運行與封場后的很長時期內都會產生滲濾液。對于垃圾滲濾液的污染控制，包括其水質凈化與水量消減，對于垃圾處理都具有積極的意義。本文主要對滲濾液的減量問題進行研究。

1 垃圾進入處理場之前的減量化

在生活垃圾進入垃圾處理廠或處置場之前，對垃圾滲濾液進行減量化控制，可以稱為滲濾液的“源頭減量”。

1.1 垃圾分類回收和預處理

生活垃圾的含水率主要是由其中的廚余等有機物造成的，另外紙張、棉絮等吸水性物質也會在進入填埋場之后對滲濾液的產量有影響，因此，在垃圾貯存、清運工作環節開展垃圾分類收集，同時注意給予完善的分類清運車輛配套，有利于垃圾滲濾液的源頭減量。一般而言，廚余以及紙類物質含量高時，垃圾含水率也高。

通過垃圾源頭管理，在垃圾集裝點或回收中心，采用人工分選或機械分選工藝，對有機物和紙張進行分選、干燥，減少產生滲濾液的可能。另一方面，將城市垃圾中有害的部分，包括電池、藥品、含汞器物等分離除去，可以降低滲濾液中重金屬和其他有毒有害物質的濃度。

1.2 壓縮轉運中的滲濾液控制

壓縮又稱為“壓實”，是一種普遍采用的固體廢棄物預處理方法，是指用機械方法增加固體廢物聚集程度，增大容重減少表觀體積，對廢物實行減容化。壓縮對于垃圾處理具有預穩定的作用。

我國生活垃圾一般為混合固體，甚至有時是固液混合體。生活垃圾中的易腐垃圾的含水率較高（50% ～ 90%） ，當其接受壓縮時，極易產生滲濾液。

垃圾轉運站壓縮過程產生的滲濾液、沖洗廢水等排入城市污水管網或河道水體，容易造成城市污水處理廠負荷沖擊。但從滲濾液減量的角度出發，轉運站中的滲濾液排放，減少了進入垃圾填埋場的滲濾液總量。

目前，國內外廣泛采用的生活垃圾壓縮轉運工藝可分為“水平壓縮轉運”和“垂直壓縮轉運”等幾種。對于水平壓縮轉運站，裝箱過程中產生的滲濾液會從箱體滴漏出來。壓縮后，滲濾液被壓濾滲出，出滲量大約占垃圾量的 5% ～ 15%，在夏季和雨季較多。此處的壓濾液產量小，產生時間是間斷的，污染物濃度變化幅度大。豎直壓縮容器底部的密封結構使得滲濾液不會溢出，可運至處置場處理，但是對箱體會造成腐蝕。

2 垃圾填埋場內滲濾液的減量化

2.1 上游與周邊地表水的控制

地表水入滲是垃圾場滲濾液的主要來源，對地表水入滲的有效控制是垃圾填埋場滲濾液減量的首要控制措施。

垃圾填埋場分為平原型、山谷型兩大類。對于平原型垃圾填埋場，一般不存在嚴重的上游與周邊地表水問題。對于山谷型填埋場，又可以分為山頂型、半山型兩類，當填埋場的場頂標高與山谷頂部相接時，周邊地表水侵入場內的可能性較小，只對上游匯集的洪水進行隔離、導排即可； 當廠址所在山谷的自然深度較大（深度大于 40 m） ，而所建設的填埋場場頂標高低于山谷總深度時，周圍山坡上的降雨或地表徑流能夠匯入填埋場庫區內，通常，這種場外匯水面積產生的雨水匯集量將大大多于填埋庫區的頂口面積，此時必須設置足夠的地表水排出構筑物。對垃圾場周邊地表水的控制措施一般包括對降雨的阻隔，對暴雨的預防，對地表徑流的引導排除，對上升泉等地表水的隔離。對場區周圍地表水的控制就是避免區域地表徑流進入場內，從而避免滲濾液產量的增加。為了控制地表水入滲，應該在垃圾填埋場建設之初就作好控制地表水的整體規劃。

在整體規劃之前，首先必須對垃圾填埋場的上游、支流、邊坡等的流域情況進行詳細調研。填埋場周圍的地表水排水路線對填埋場的整體運行是至關重要的。當垃圾填埋場的地址位于河道地形內時，可能屬于天然地表水的原有排水線路，必須設計對上游河道內洪水的攔截措施，防止上游洪水進入填埋區內。也可建造溢洪道、導流壩。與上游與周邊地表水的控制相關的工程措施主要包括： 攔洪壩、泄洪暗管、洪水提升泵站、排水井、截洪溝等。在填埋場施工階段，可采用分區施工、分期施工的方法減少工程面積，在垃圾填埋場投入生產運行之后，宜采用分區填埋、分區封場的工作方法，減少開放作業面的面積。這些措施都是以垃圾滲濾液的減量化為最終目的的。

2.2 場內雨污分流

垃圾填埋場內的雨污分流是近年來的熱點話題。科學和嚴格地設計雨污分流系統，對垃圾填埋作業區內外的未受垃圾污染的雨水和滲濾液進行分別收集，一方面可以減少滲濾液的產生量，降低滲濾液處理成本； 另一方面，可以避免由于山溝、丘陵地帶的垃圾填埋場內因暴雨形成的強大水流對填埋場造成沖刷。

填埋場內部雨污分流的基本原理是： 在垃圾填埋場內設置的阻止填埋區匯水面積內的雨水進入填埋垃圾體的方法和措施，以及對環場邊坡匯水、上游洪水的排出。科學和嚴格地設計雨污分流系統，對垃圾填埋作業區內外的未受垃圾污染的雨水和滲濾液進行分別收集，具有重要的意義。在運行中應盡可能使滲濾液自由排出。雨污分流效果的優劣甚至會直接關系到垃圾填埋場運行的成敗。

場內雨水阻截與排放系統又分為填埋場封場前與封場后兩個部分。可以采用“以路分區”的做法，將一個大填埋區分割成為若干個小分區，利于對雨水的分塊控制。“路堤結合”填埋工藝能較好地解決北方填埋場雨季填埋中存在的問題。要保證所收集的雨水不受污染。非作業區的覆蓋土經過壓實后能夠形成一層防滲良好的致密層，能對雨水起到隔絕作用。可以利用“膜覆蓋”協助雨污分流。在垃圾填埋過程中，膜覆蓋可分為兩大類： 中間覆蓋、日覆蓋。可以利用“堆體造型”協助雨污分流。

2.3 建設垃圾場排水構筑物時需注意的問題

攔洪壩是很常見的阻水構筑物，但需注意加固、防滲的問題。例如對攔洪壩上游側的坡面需進行防滲處理，對攔洪壩上游坡腳必須進行加固處理，可采用粘土、HDPE 防滲膜、漿砌石等多層防滲措施。

泄洪暗管可以將攔洪壩上游積聚的洪水排出，但暗管的橫斷面積一定要足夠大，以利于運行期的清理，暗管的拐角、連接一定要順暢。暗管的進水口一定要設置充分的雜物攔截措施（格柵、沉砂池等構筑物） 。當自然地形不允許建造泄洪暗管時，可考慮在攔洪壩旁邊建造洪水提升泵站。用大型水泵將匯集在攔洪壩前的積水提升至場外排水渠的高度。但是洪水提升泵站的建設有很多制約因素。例如： 易與場地邊坡的防滲結構沖突，不易尋找到堅固的地質條件用于安放大型水泵，另外由于不同地區大氣降水量是極不均勻的，大型水泵可能面臨常年閑置的危險。排水井有時也被用于排出填埋場內的積水。杭州垃圾衛生填埋場在場內設有標高不同的多個排水井，用于排出中間層的垃圾堆體表面雨水。

環場截洪溝是大量用于垃圾場上游與周邊地表水的主要排水構筑物，一般是指環繞在垃圾填埋場場頂周圍 1 m ～ 3 m 遠外側的用于阻截上游與場頂外周邊雨水（洪水） 的工程系統。即使是對于小型的村鎮級的簡易垃圾填埋場，環場截洪溝也是不可少的，對于大型垃圾填埋場，截洪溝更是多種多樣，可采用分期設置截洪溝的方法。

3 結語

垃圾滲濾液減量化，有利于降低垃圾場的滲濾液處理成本，并對垃圾場起到保護作用。通過對生活垃圾在進入垃圾處理廠或處置場之前實施源頭減量措施，包括垃圾分類回收和預處理、垃圾壓縮轉運中的滲濾液控制，可以實現垃圾進入處理場之前的減量化。通過在垃圾填埋場內實施工程措施，對上游與周邊地表水進行有效控制，對庫區內面積采取場內雨污分流措施，科學建設排水構筑物，可實現垃圾填埋場內滲濾液的減量化。

參考文獻

[1]王宗平.垃圾滲瀝液處理研究進展[J].環境科學進展，1999，7（3）.

[2]周北海.垃圾填埋場構造對滲濾液成分的影響研究[J]. 環境科學研究，2000，13（3）.

[3]張澄博.成都長安垃圾填埋場滲濾液水頭預測J].地質災害與環境保護，1998，9（2）.

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【關鍵詞】城市生活垃圾；衛生填埋； 處理技術

一、衛生填埋處理技術概況

衛生填埋作為生活垃圾的最終處理方法，目前仍然是我國大多數城市解決生活垃圾出路的主要方法。特點是費用低、方法簡單，在選定的處置場內，采用防滲、鋪平、壓實、覆蓋處理垃圾并對填埋場沼氣、滲濾液進行處理。經科學的選址、嚴格的場地保護處理，對滲濾液和填埋氣體進行控制。衛生填埋場具有處理和終止處置生活垃圾的雙重功能，采用焚燒處理的殘渣和堆肥處理中的不可堆肥部分都需要衛生填埋處置。作為生活垃圾的最終處理方法，是大多數城市解決生活垃圾出路的最主要方法。填埋場的一個主要問題是滲濾液的污染控制。滲濾液是垃圾在填埋過程中由于垃圾中有機物分解產生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水，通過淋溶作用形成的污水。水質則隨垃圾組分、當地氣候、水文地質、填埋時間和填埋方式等因素的影響而顯著變化。所以做好衛生填埋處理技術的處理也是很重要的。

二、衛生填埋處理技術類型

衛生填埋一般可分為五種類型：

（一）普通厭氧填埋：工程設施簡單，填埋作業簡便，但不符合衛生標準；發達國家已沒有這類填埋場，國內有早期建設的還有在使用。

（二）厭氧衛生填埋：無排滲導氣系統，衛生標準較低；發達國家已不使用，國內原有垃圾填埋場大部分屬該類型；

（三）改良型厭氧衛生填埋：衛生標準高，填埋作業簡便，國外生活垃圾填埋場一般采用這種形式；國內新建填埋場如杭州天子嶺、深圳下坪、南昌麥園、福州紅廟嶺和貴陽高雁等填埋場均按建設部技術標準《城市生活垃圾衛生填埋場技術標準》CJJ17-2001、《生活垃圾填埋場環境監測技術標準》CJ/T3037-1995和《生活垃圾填埋污染控制標準》GB16889-1997等進行設計、施工和運行管理；

（四）準好氧型衛生填埋：根據有關資料表明，本類型滲濾液有機物濃度略低于改良型衛生填埋，腐熟速度較快，但通氣管路多，作業繁瑣，比較少用；

（五）好氧型衛生填埋：衛生條件好，垃圾腐熟快，但通氣管路多，且需設鼓風機鼓風，不僅作業復雜而且技術上尚處于未成熟階段。我國包頭有類似型式的填埋場建設嘗試，該類填埋場適宜在少雨、干旱地區使用，可省去滲濾液處理系統。

三、填埋氣與滲漏液的處理技術

（一）填埋氣的收集技術

1、豎井收集系統。早期的填埋氣主要用豎井收集系統，具體做法是在填埋場填埋作業后不久，通過挖掘機械或人工打井的方式建造豎井系統。

2、表面收集系統。填埋場在表面覆蓋完成以后，便可進行表面收集系統的安裝。整個系統是由排氣管編織而成的收集網，填埋氣通過排氣細管輸送到系統的幾個中央采氣點進行收集。

3、水平收集系統。水平式收集系統是在垃圾填埋到一定高度后，在填理場內鋪設水平收集主管，然后，將水平氣管收集到的氣體匯集到主收集管。

（二）填埋氣的應用

1、直接燃燒。對填埋氣進行加工處理后，可以直接供給工業及溫室用戶，其中以供暖或工業生產為用途的熱效率最高。填埋氣的經濟效益取決于填埋場到用戶的距離及發生源的連續性。

2、發電。主要由填埋氣收集燃燒系統和發電系統組成，填埋氣經收集后，經加壓輸送至內燃發機組，燃燒轉化成電能傳輸出去。

（三）滲濾液的處理現狀

滲濾液水質復雜，這給滲濾液的處理處置帶來了很大的困難，目前國內外還沒有非常完善的處理工藝，對滲濾液的主要處理途徑是：

1、與城市污水合并處理。將垃圾滲濾液就近引入城市污水處理廠，與城市污水合并進行處理。

2、滲濾液回灌技術處理。用適當的方法，將在填埋場底部收集到的濾滲液從其覆蓋表面或覆蓋層下部重新灌入填埋場。

3、滲濾液處理廠處理。目前，用于垃圾滲濾液處理的方法主要有生物法和物理化學法。

（四）滲濾液處理時需要注意的問題

1、垃圾滲濾液的成分復雜、水質水量變化大、污染物濃度高、處理難度大。主要的處理方法有生物處理法、物理化學處理法和土地處理法。單獨采用一種方法處理垃圾滲濾液難以滿足排放要求，因此必須采用多種方法的組合工藝。

2、以循環回灌法為預處理，再把滲濾液輸送至城市污水處理廠進行合并處理是適合我國的滲濾液處理方法。但必須考慮到填埋場和污水處理廠的距離及污水廠對滲濾液的接納能力。如單獨處理，則建議采用物理化學處理法進行深度處理。

三、分析垃圾填埋存在的一些問題

（一）二次污染相對嚴重

例如垃圾滲出液在沒有嚴格的防滲措施時會污染地下水及土壤，同時垃圾堆放產生的臭氣嚴重影響場地周邊的空氣質量，另外，垃圾發酵產生的甲烷氣體既是火災及爆炸隱患，排放到大氣中又會產生溫室效應。近年來有的城市已經認識到這一問題，建立了一批具有較高水平的衛生填埋廠，較好地解決了二次污染問題，但建設投資大，運行費用（包括規范的填埋、滲出液處理及甲烷收集利用等）高。最關鍵的是填埋場處理能力有限，服務期滿后仍需投資建設新的填埋場，進一步占用土地資源。

（二）環境污染相對嚴重

由于生活垃圾中有機物含量和含水率往往高達50～60%，導致滲濾液產量大、濃度高，滲濾液處理達標排放或能夠送城市污水處理廠處理后達標排放的填埋場較少，地下水污染地表水的污染事故不斷出現。垃圾所散發的毒、臭氣體向周圍漫散，形成空中、周邊、地下立體污染，而且易引起甲烷爆炸事故，由此對人、畜、生態環境釀成悲劇的事例，屢見不鮮。雖然，在許多發達國家和我國一些較發達城市建設了不少“衛生填埋場”，減少了一些污染，但由于技術和管理上的不完善而造成的環境污染問題依然很多，不能從根本上解決問題。

（三）設計理念比較落后，

科技水平低，土地填埋利用率不高，占用了大量土地資源；大部分生活垃圾填埋場缺乏有效的基礎和邊坡防滲措施；填埋處理方式的技術要求比較高，如果達不到一定的技術要求，可能出現如下險情：一是垃圾在填埋過程中產生的氣體在垃圾層中大量積聚，壓力增大到一定程度，在瞬間突破覆蓋層，沖擊膨脹可能發生物理爆炸；二是垃圾填埋防滲措施不當，可能引起垃圾滲濾液滲漏，污染地下水源、土壤、植被，危及動物甚至人畜健康；三是填埋區周圍群眾反映強烈，生活垃圾在降解過程中產生大量甲烷、二氧化碳和揮發性有機物惡臭氣味，形成“致癌、致畸、致突變”的潛在危害；四是垃圾沒有經過分揀，其中有利用價值的物資作為廢物填埋，加大了垃圾的產生量。

四、結束語

我國城市垃圾無機物多、有機物少的成分特點更適合采用衛生填埋處理技術[x]由于垃圾中無機物含量高，填埋后比較穩定，產生的臭味氣體少，不會造成大氣質量惡化；滲濾液相對較少。衛生填埋處理技術設備簡單，運行成本低，就我國目前的經濟發展狀況是可行的。

參考文獻：

[1]《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB16889-2008

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關鍵詞：垃圾填埋場；常見問題；治理；二次污染；植被恢復

中圖分類號：X70 文獻標識碼：A

隨著城市經濟的不斷發展和人們生活水平的提高，每天源源不斷產生的大量生活垃圾，已日益成為一個污染環境、困擾人類的社會問題。目前，垃圾填埋是最常見的垃圾處理方法，具有投資少、處理費用低、處理量大、操作簡便等特點，已經在世界上許多國家得到廣泛應用。據統計，我國80%以上的生活垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的簡易填埋法。但填埋也存在著諸多問題，不僅污染環境、產生對環境有較大污染的有害氣體，對周邊居民的身體健康造成直接威脅，還可能存在較大的安全隱患。因此，對存在問題的垃圾填埋場進行治理及生態恢復，是社會發展過程中必須解決的緊迫問題，值得我們深入研討。

1 生活垃圾填埋場常見問題分析

當前，我國80%以上生活垃圾填埋場基本采用堆放方式。其中，大多數生活垃圾填埋場處于運行時間過長、管理不善、未做封場覆蓋、垃圾滲濾液已對周邊環境造成污染的局面。常見的問題有：

（1）由于長時間的堆放，十分容易滋生蚊蟲，散發臭氣，污染環境，并且有機物在厭氧條件下分解，往往會產生對環境有污染的有害氣體，如CH4、H2S、CO2等，特別是CH4氣體濃度含量達到一定程度時容易發生爆炸、火災；

（2）生活垃圾在分解過程中產生的滲濾液，對周圍環境和地下水造成嚴重的威脅；

（3）隨著垃圾堆體的升高，填埋場也會出現大的安全隱患。

2治理目標

在治理的過程中，必須減少生活垃圾在分解過程中會產生的滲濾液，同時使地表水迅速排走而不滲到垃圾堆體中，還要控制垃圾分解產出氣體的擴散，做好生活垃圾與人群、植物等外界環境的隔離建設工作。

3 垃圾處理場簡介

某垃圾處理場處理場占地約10hm2，垃圾堆體呈不規則多邊形，近似圓形，垃圾堆體平均厚度20多米，最大厚度達35米以上。到目前為止該場已累計接納生活垃圾200多萬噸。該場自1986年建成投入使用后，除作為垃圾堆放場使用外，還接納少量糞便和幾萬噸市政污泥。該場場底沒有按標準進行防滲處理，屬于簡易垃圾填埋場。

4治理方案的制定

我國對生活垃圾填埋場的治理廣泛采用就地封場治理、異地衛生填埋、篩分后異地處理3種方式。

4.1就地封場治理

這是目前處理垃圾填埋場普遍應用的辦法。通過對垃圾堆體進行必要的整形，修筑平臺、便道、邊坡排水渠與雨水邊溝，對滲濾液進行定向收集導排，然后對垃圾堆體進行最終覆蓋及植被恢復，并建設填埋氣體集中收集處理系統，最終達到消除垃圾堆體的安全隱患及產生的臭味，有效減少滲濾液產生量，有效控制處理填埋氣體及滲濾液對周邊環境的污染，改善景觀達到生態恢復的目的。

該方案具有施工工期短、見效快、費用低，操作比較容易，建成后可避免對周圍環境造成污染，土地資源可得到開發利用等優點。缺點是滲濾液污染雖然可以得到有效控制，但短期內還會有少量滲濾液滲入地下，污染地下水。

4.2異地衛生填埋

該方法是將堆存的垃圾清運至標準的衛生填埋場進行衛生填埋，以達到徹底消除垃圾填埋場污染的目的。前提條件是，該地區必須具有按國家標準規范建設的垃圾衛生填埋場，并同時具有足夠的接納處理能力。

異地衛生填埋方案可徹底解決垃圾填埋場的污染問題，原場址可得到再次開發利用。缺點是清運及處理成本高，運輸過程中可能造成二次污染，仍需再占用新的土地資源。

4.3篩分后異地處理

將現存垃圾進行篩選，篩上物轉運至生活垃圾焚燒發電廠，篩下物堆肥或就地填埋。如需處理已堆存的200萬噸陳腐垃圾，尚需增加篩分處理設施及相關設備，將需要較長的處理周期和較高的運行費用。該方案垃圾資源化、減量化效果明顯，但由于垃圾堆體中含有大量的建筑垃圾，灰土含量較高，篩選困難，可利用成分少，大量篩下物仍需要填埋處理。

4.4治理方案的確定

由于異地衛生填埋和篩分后異地處理都需要具有一定接納處理能力的衛生填埋場為依托，且目前標準的垃圾衛生填埋場除接納每天產生的新鮮垃圾外，無富余能力接納陳垃圾，大大制約了這2種方案的實施。因此，結合實際情況，并經可研報告的充分論證，該垃圾處理場綜合整治工程最終采用了就地封場治理方案。

根據該場的實際情況制訂適宜的設計方案并采取必要的工程技術處理手段。

（1）對垃圾堆體進行整形、壓實和覆蓋，消除安全隱患；

（2）封場覆蓋系統的確定；

（3）控制垃圾滲滲液對地下水的污染；

（4）集中收集處理填埋氣體，消除臭味；

（5）恢復植被，改善景觀；

（6）建立封場后的監控體系。

5垃圾堆體整形

垃圾堆體整形應在勘察分析并制訂針對場內發生火災、爆炸、垃圾堆體崩塌等填埋場安全隱患的前提下進行，其目的是消除填埋作業中不規范運行所帶來的安全隱患，盡量減少不均勻沉降，為封場覆蓋系統提供穩定的工作面積和支撐面。堆體整形時，要求垃圾分層壓實密度應大于800kg/m3，垃圾堆體頂面坡度不應小于5%。同時，CJJ112—2007生活垃圾衛生填埋場封場技術規程規定，設置臺階式收坡時，臺階寬度不宜小于2m，高差不宜大于5m。

臺階和高差的要求，規范從堆體穩定性等方面已做了充分的考慮，但從實際工程案例看，筆者認為，臺階和高差的設定，要充分考慮施工作業機具的運行、封場后期養管、堆體排水溝設置、堆體占地面積、堆體現有庫容量與整形后堆體容積之間相互關系等因素，建議臺階寬度2-4m、高差5-10m為宜，臺階間邊坡不宜大于1∶3，垃圾堆體頂面坡度不應小于5%。

目前，該垃圾處理場道路和排水系統不完善，填埋厚度差異較大，坡度較陡，垃圾攤鋪面積較大，如按現狀封場覆蓋則浪費土地資源，存在不安全因素，且極不經濟。

因此，制訂堆體整形方案時，制訂了在保證堆體穩定、施工便利、便于堆體排水溝設置等因素的前提下，反復測算堆體現有庫容量與整形后堆體容積之間的關系，用較小的占地面積消納現存的全部垃圾，以便環場道路和雨水邊溝等設施的設置，并取得了較好的效果。

6覆蓋層結構的確定

CJJ112-2007生活垃圾衛生填埋場封場技術規程要求填埋場封場必須建立完善的封場覆蓋系統，其結構由垃圾堆體表面至頂表面順序應為：排氣層、防滲層、排水層、植被層，并對各結構層的材料和技術參數提出了具體要求。

通過對丹麥、比利時、意大利、德國、荷蘭、美國、加拿大等歐美國家填埋場終場覆蓋系統的分析總結，表1給出了以上各國對覆蓋結構層的設置、結構層材料、取值范圍和技術要求。

從表1可以看出，歐美國家填埋場封場覆蓋系統基本上包括基礎層、阻隔層（也稱防滲層）、排水層、營養層、植被層5部分。與我國封場技術規程相比，除缺少排氣層外，個別指標的技術要求要遠遠高于我國的封場技術規程要求。

通過充分的比選和論證，本工程防滲層決定選用1.0mm厚的HDPE膜，封場覆蓋系統結構層確定為基礎層+防滲層（HDPE）+排水層+覆蓋支持土層+植被層（包括植被土和植被）的結構形式。

7垃圾滲濾液污染防控措施

垃圾滲濾液污染防控措施應在充分分析影響垃圾滲濾液產生量的因素前提下制訂。影響滲濾液產生量的因素比較復雜，主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、地表徑流和水分蒸發等。

針對本垃圾處理場不存在地下水的侵入，也無地表水流入的特點，制訂了嚴格控制降水滲入垃圾堆體（即產生量控制），及時將垃圾堆體內已有滲濾液導出，逐步將垃圾滲濾液水頭降到最低，從而達到控制和消除垃圾滲瀝液污染目標的防控技術路線。

根據確定的防控技術路線，制訂的垃圾滲濾液產生量控制措施如下：

（1）對垃圾堆體進行整形，以利垃圾堆體封場后雨水徑流；

（2）封場時，在堆體上設立暢通的雨水導排系統，及時將降水排出；

（3）鋪設防滲層，降低封場覆蓋層的滲透系數；

（4）在垃圾堆體四周修筑環場道路和雨水邊溝，將垃圾堆體和周圍環境隔離，防止雨水和洪水浸泡垃圾堆體。

由于垃圾堆體底部的滲濾液水頭最高，堆體底部的垃圾含水率最高，應在垃圾堆體周邊底部設置滲濾液導排盲溝。

滲濾液導排盲溝最后匯集到滲濾液儲池，用吸污車將滲濾液送至附近標準垃圾填埋場的滲濾液處理站。

8填埋氣體收集處理系統

填埋氣體導排系統按有無抽取設備分為主動導排系統和被動導排系統。被動導排系統一般用于小型垃圾填埋場或對填埋氣體擴散要求不高的填埋場。該系統受大氣壓力等條件影響較大，穩定性較差。該系統雖然能將填埋氣體導出，但不能長期維持足夠的壓力進入處理系統。

主動導排系統與被動導排系統相比能更有效地控制和收集填埋氣體，多用于對周圍環境要求較高及建設填埋氣體回收利用設施的填埋場。可以有效提高收集率并加速填埋堆體的穩定化速度。所以垃圾填埋場封場治理宜優先選用主動導排收集系統對填埋氣體進行集中收集處理。

通常情況下，垃圾填埋場的填埋氣體導排井的設置比較簡單或根本沒有，治理時應重新設置豎型導氣井。對于規模較小或使用時間較長的填埋場的填埋氣體，一般采用火炬點燃消除污染。火炬分為敞開式火炬和封閉式火炬。封閉式火炬投資高，敞開式火炬投資低，運行維護費用低，管理與維護簡單。所以本工程填埋氣處理采用了開放式火炬系統。

9植被恢復

植被層是封場覆蓋的重要組成部分，是封場覆蓋的最后一個環節，也是最重要的環節之一。植被層應由植被土和植被組成，以保護填埋場覆蓋層免受風霜雨雪的侵害。同時，植被層為填埋場最終的生態恢復層，它能美化周邊環境，防止雨水沖蝕土壤，利于雨水徑流的收集及導排。

結合填埋場特定的環境條件，參考相關工程實例，本工程建議植被恢復選定栽植草坪。這不僅因為草坪具有保護、改善、美化環境的功能，更主要的是草坪覆蓋成效快，對填埋場主體影響最小。

填埋場植被層草地為斜坡植草，所需草種應具備抵抗不良環境；根系發達，生長迅速，在短期內覆蓋地面，抵御雜草；具有多年生習性，可靠匍匐枝、地下莖、根蘗、分根等繁殖，固土能力強；還具有抗旱性強、生命力旺盛、耐鹽堿能力強、抗病蟲能力強、管理粗放等特點。

由于植被生長的地域性要求，制訂植被恢復方案時，建議設計部門與當地園林綠化相關單位咨詢后再作出選擇。

10封場覆蓋后的監控養護措施

垃圾堆體穩定化是一個漫長的過程，一般需要幾十年，所以需要密切監控垃圾堆體的生化反應狀況，及時發現問題并采取必要的措施。

結語

盡管垃圾填埋在抑制垃圾污染上發揮著不可替代的作用，但是也不能忽視垃圾填埋場存在的安全隱患和垃圾堆體對周圍環境的污染問題。因此，必須針對垃圾填埋場實際情況，因地制宜的制定治理措施，以有效減輕其對環境的負面影響。同時還有在管理上加強監管，提高管理水平，積極開展適合垃圾填埋場的污染治理與植被恢復工程。

參考文獻

篇5

關鍵詞：垃圾衛生填埋;防滲設計;滲濾液

引言

長久以來，城市生活垃圾只是簡單的堆放在一片空地上，形成一個垃圾堆。這些未經處理的露天垃圾堆很快就成為傳病昆蟲（老鼠、蒼蠅等）的滋生場所。除了對公眾健康產生威脅外，這些垃圾堆也很不雅觀，它們的存在會破壞景觀、污染水體，有時還會引發火災。露天傾倒垃圾在美國已不再是合法的行為。

然而，目前大多數城市生活垃圾仍然采用土場處理，但采用的是衛生填埋垃圾處理，而不僅僅是露天堆放。20世紀30年代初，美國開始對傳統填埋法進行改良，提出一套系統化、機械化的科學填埋法，稱衛生填埋法。衛生填埋是“利用工程手段，采取有效技術措施，防止滲瀝液及有害氣體對水體和大氣的污染，并將垃圾壓縮減容至最小，填埋占地面積也最小。在每天操作結束后，每隔一定時間用土覆蓋，使整個過程對公共衛生安全及環境污染無危害的一種土地處理垃圾方法。該技術在20世紀90年代達到成熟階段，這也是我國當前最主要的垃圾處理方式，占80％以上[1]。

但是該處理方法也產生了一系列的問題，尤其是滲濾液和填埋氣體的處理問題，如果不謹慎處理好，極可能造成環境的二次污染，嚴重時可能引起填埋場的爆炸等。

1 衛生填埋場的防滲設計原理

根據《生活垃圾衛生填埋技術規范》（CJJ17-2004）,填埋場必須防止對地下水的污染，在進行設計時我們首先要考慮選擇具有自然防滲條件的場地作為處理場址，當在不具備自然防滲條件的填埋場時，必須進行人工防滲。

對“自然防滲”填埋場的要求是天然粘土類襯里的滲透系數[2]不應大于1.0×10-7cm/s，場底及四周襯里厚度不應小于2m。當填埋場不具備粘土類襯里或改良土襯里防滲要求時，宜采取自然和人工給合的防滲技術措施。

人工防滲是采用防滲材料將填埋場庫區進行場底及邊坡鋪蓋，使填埋庫區形成一個封閉水系，并以防滲材料阻隔滲濾液的滲漏。水平防滲適用于場底不存在不透水層或不透水層很深以及防滲要求很高的填埋場。

目前防滲材料主要有兩種形式，即天然防滲材料和人工防滲材料。

1)、天然襯層防滲。天然襯層防滲系統主要在場地的土壤、水文地質條件允許的情況下才能采用。天然防滲系統要滿足以下要求：

a.填埋場底部和周邊天然材料的滲透系數不大于10-7cm/s，如為天然粘土,粘土厚度不小于2米。

b.除低滲透性外，天然土壤襯里還應滿足有關的土壤標準。比如要求土壤30%能通過200號篩子，液體限度大于30%，塑性大于1.5，pH＜7。

c.天然襯里要與滲透出的垃圾滲濾液相容，滲透性不應因與滲濾液接觸而增加。

另外采用天然粘土防滲的填埋場，還要求填埋場區以下的基巖巖體完整，無斷裂帶和裂隙存在（即不存在快速滲漏的通道）。

2)、人工襯層防滲。這種方式的采用是當所選場址的水文地質條件不能滿足填埋場滲透性要求時，為確保場地及周圍水域不受污染而采取的保護措施。通過采取工程措施，保證滲濾液不滲漏到地基中，或者把滲濾液滲漏量控制到極少量，減少污染。

目前國內的襯層應用中已推廣采用了多種人造防滲材料。常用的主要有高密度聚乙烯膜、鈉基膨潤土等。

高密度聚乙烯（HDPE）土工膜防滲層：

HDPE土工膜是一種高性能防滲材料。HDPE土工膜能隨一定的拉力的伸長變形，適應一定的地基不均勻沉降；具有較好的抗微生物侵蝕和抗化學腐蝕性能；對外界環境中的溫度、濕度及紫外線的影響適應力強，使用壽命可達50年左右。目前，在國內外許多垃圾填埋場中都采用這種土工膜作防滲層。常用HDPE土工膜厚度1.0～2.5mm，滲透系數均小于10-13cm/s量級。

HDPE膜的密度[3]為0.940～0.965g/cm3,具有良好的機械強度、耐熱性和延伸率，其抗拉強度可達22～45Mpa，斷裂伸長率可達200%～900%，熔解溫度為120～135℃。此外由于HDPE膜含有一定量的碳量，使其具有良好的抗紫外線能力。國內北京六里屯、天津雙口、新疆昌吉、江西九江、福建泉州等填埋場均采用此種防滲材料。

鈉基膨潤土防滲層：

這是一種以鈉基膨潤土為原料，經進一步深加工而制成的防水板材。將其鋪設于場底，可形成一種防滲性能連續的防滲層，起到阻止滲濾液外滲的作用。目前國內生產的有二種規格：普通A型和特殊B型。A型板厚5mm，B型板厚1～5mm，兩者的滲透系數均能達到10-9cm/s量級，填埋場多采用B型。國內北京阿蘇衛和廈門垃圾填埋場采用此種板材作防滲層，積累了一定經驗。

人工防滲的防滲材料的選擇

目前水平防滲在國內的垃圾填埋場中普遍采用，若結構設計合理，防滲效果較好。采用高密度聚乙烯（HDPE）土工膜作防滲材料，具有下列優點：

(1)防滲效果可靠，其滲透系數小于10-13cm/s，較膨潤土板防滲性能高四個數量級；

(2)施工鋪設比較容易實施，適合本場址的丘陵沖蝕地形；

(3)其拉伸強度、斷裂伸長率、抗刺穿能力等材料性能均優于其它防滲材料；

(4)接縫采用熱熔焊機雙縫連接，接縫強度高；

(5)保存及運輸均很方便；

(6)通過控制土工膜焊接與鋪設施工質量，可有效地控制滲漏污水的量。

2 滲濾液的成分

垃圾滲濾液是城市生活垃圾衛生填埋后產生的二次污染，是由垃圾分解后產生的內源水與外來水分所形成的液體。它成分復雜繁多，而且不同運行年限的垃圾滲濾液污染物成分有很大差異。主要有以下幾個特點：

(1)有機污染物濃度高

滲濾液中含有主要有機物77種，其中芳烴29種，烷烴烯烴類18種，酸類8種，脂類5種，醇、酚類6種，酮醛類4種，酰胺類2種，其他有機物5種。77種有機物中，有可疑致癌物質1種、輔致癌物質5種，被列入我國環境優先污染物“黑名單”的有5種以上。上述77種有機物僅占滲濾液中COD的10%左右。

一般而言，垃圾滲濾液總的有機物可分為三類，即：a.低分子量的脂肪酸類；b.腐殖質類高分子的碳水化合物；c.中等分子量的黃腐酸類物質。

對相對不穩定的填埋過程而言，大約有90%的可溶性的有機碳是短鏈的可揮發性脂肪酸，其次是黃腐酸類；而相對穩定的填埋過程，易降解的揮發性脂肪酸隨垃圾的填埋時間而減少，難生物降解的黃腐酸類的比重則增加。

(2) 氨氮濃度高

由于目前多采用厭氧填埋，氨氮在垃圾進入產甲烷階段后不斷上升，達到峰值后再緩慢下降。氨氮含量過高要求進行脫氮處理，但過低的C/N不但對常規生物過程有較強的抑制作用，而且由于有機碳源的缺乏難以進行有效的反硝化。

(3) 磷含量偏低

垃圾滲濾液中的含磷量通常較低，尤其是溶解性的磷酸鹽含量更低。

(4)金屬離子含量較高

滲濾液中含有多種金屬離子，其含量與所填埋的垃圾組分及時間密切相關。對生活垃圾工業垃圾混合填埋的填埋場來說，重金屬離子的溶出量會明顯增加。

(5)總溶解性固體含量較高

這些溶解性固體通常隨填埋時間的延長而變化，在0.5～2.5年間達到高峰值，同時含有高含量的Na、K、Cl、SO42-等無機類溶解性鹽和鐵、鎂等。此后，隨填埋時間的增加含量逐漸下降，直至達到最終穩定。

(6)色度較高

滲濾液具有較高的色度，其外觀多呈淡茶色、深褐色或黑色，有極重的垃圾腐敗臭味。

(7) 水質隨填埋時間的變化較大

填埋時間在5年以下的滲濾液pH值較低，BOD5及CODCr濃度較高，且BOD5/CODCr的比值較高，同時各類重金屬離子的濃度也較高。填埋時間5年以上的滲濾液pH值接近中性，BOD5及CODCr濃度下降，BOD5/CODCr的比值較低，而NH3-N濃度較高，重金屬離子的濃度則下降。

3 滲濾液的處理方法

垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學法和生物法。

物理化學法主要有活性炭吸附、化學沉淀、密度分離、化學氧化、化學還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法。生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩定塘、生物轉盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應器、混合反應器及厭氧穩定塘。

由于滲濾液的水質成分復雜，且水質變化較大，單一的處理方法很難使其達標，所以，一般情況下，多采用組合工藝處理。

4 實例分析

本文以西部某縣城垃圾填埋場的防滲工程為例，該縣由于不具有天然的防滲條件，所以采用人工防滲。防滲材料選用密度聚乙烯（HDPE）土工膜。

邊坡防滲結構：

該場地兩側邊坡坡度為1:3，對于邊坡原則上采用去除表層耕植土拍平后做支承層，在處理好的邊坡上鋪設一層1.5mmHDPE土工膜，土工膜上再鋪設一層600g/m2無紡布，運行中袋裝土保護。

場底防滲結構：

場地清整后，場底鋪設基礎層（700mm厚換填黃土壓實）、750mm壓實土壤防滲層(滲透系數≤1×10-9m/s)作為膜下保護層，然后依次鋪設1.5mmHDPE復合土工膜，600g/m2無紡土工布。該工程場底防滲面積約30800m2。

滲濾液屬于高濃度污水，主要特點可歸納為：成分復雜，污染物濃度高且變化無規律，可生化性低，含鹽量高，并含有較高濃度的氨氮，產生量季節性變化較大，雨季是產生滲濾液高峰期。該工程采用UASB+MBR[5]滲濾液處理工藝，該組合工藝，具有處理效率高，出水水質好，設備緊湊，占地面積小，流程簡單，易實現自動控制，運行管理方便等優點。

結論

1)填埋場的設計必須要注意防止滲濾液的泄漏，避免對環境造成二次污染。在設計時首先應考慮具有天然防滲條件的場址，如果不具有這樣的條件，就必需采用人工防滲。在人工防滲設計時，考慮到填埋場的防滲要求，最好選用水平防滲設計，該設計防滲效果好，能有效防止滲濾液的泄漏，而且對天然條件要求不高。

防滲材料的選擇也是防滲的關鍵，設計時根據填埋場的要求，選用合適的防滲材料。

2) 滲濾液的水質成分復雜，且水質變化較大，單一的處理方法很難使其達標。一般情況下，多采用組合工藝處理。

參考文獻：

[1] 中國林業網.我國生活垃圾填埋處理狀況評述[M].2008(08)

[2] 《生活垃圾衛生填埋技術規范》[M].（CJJ17-2004）

[3] HDPE土工膜生產廠家寬若官網

[4] 《生活垃圾填埋污染控制標準》[M].（GB16889-2008）

篇6

關鍵詞: MBR技術；垃圾滲濾液；MBR；反應器；出水水質

Abstract: The city life waste leachate complicated composition, great harm, if not handled properly will cause severe environmental pollution. MBR technology is developed in recent years to a kind of high efficient municipal landfill leachate treatment new technology, the MBR technology processing, outlet water meet the requirements, the application prospect are very wide. This paper MBR technology in city life landfill leachate treatment of the application, this paper expounds some specific requirements, aims to further promote the MBR technology application.

Keywords: MBR technology; Landfill leachate treatment; MBR; Reactor; Effluent water

中圖分類號： R124.3 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著城市化進程的不斷加快，城市人口快速增長，城市生活垃圾量也在不斷增大。城市生活垃圾處理方式主要有垃圾焚燒、填埋、堆肥以及綜合利用等，其中，垃圾填埋以其運行費用相對較低、管理相對方便、技術較為成熟等優點成為我國現階段主要的垃圾處理方式。垃圾填埋過程中產生的滲濾液是公認污染嚴重、難于處理、性質復雜的高濃度污染廢水。如果處理不當就直接排放，將對環境造成嚴重污染，因此垃圾滲濾液的有效處理已成為目前環境保護領域的難點之一。MBR是生化反應器和膜分離相結合的高效垃圾滲濾液處理新工藝，反應器體積小，生化反應效率高，出水中無菌體和懸浮物，在垃圾滲濾液處理方面已得到廣泛應用。但是MBR技術的應用時間并不長，為了更好的了解MBR技術，本文就MBR技術在城市生活垃圾滲濾液處理中的應用過程中的相關問題進行研究。

1進水COD濃度的確定

滲濾液的特點是具有較高濃度的COD和氨氮，埋齡比較短的垃圾填埋場其進水氨氮值一般在300～1000mg/L之間，而埋齡較長的填埋場其進水氨氮值可達2000～3000mg/L。按照《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889—2008)的要求，處理后的滲濾液TN值至少應達到40mg/L以下，因此要求生物處理系統應具有良好的去除氨氮的功能。

進水COD濃度是確定MBR系統好氧區容積的主要參數之一，合理確定進水COD濃度對滲濾液處理系統的設計至關重要。要滿足硝化及反硝化的要求，BOD5與氨氮之比一般宜大于3～4，濃度較高的滲濾液其B/C比一般可達0.5，按此推算COD與氨氮之比一般應大于6～8。如果進水滲濾液COD與氨氮值滿足上述要求，可以按進水COD值計算好氧池容積及污泥產量。如果進水COD值較低，而氨氮值較高，不滿足上述要求，則說明碳源缺失，應向系統中補充碳源，并以補充碳源后的COD值進行計算。

2水溫

硝化反應的適宜溫度范圍是30～35℃，溫度不但影響硝化菌的比增長速率，而且影響硝化菌的活性。在5～35℃范圍內，硝化反應速率隨溫度的升高而加快。當溫度＜5℃時，硝化菌的生命活動幾乎停止。反硝化反應的最佳溫度是35～45℃，溫度越低，選取合理的計算溫度不但可以減少工程投資，而且也可以降低運行成本，減少不必要的浪費。。，由于滲濾液處理項目進水濃度高、水力停留時間長以及采取了其他一些工程措施，使處理系統生物池內水溫有較大幅度的提高。影響生化反應溫度的因素分析:

①MBR生物反應器為高負荷生化反應器，生化降解過程中，有機物、氨氮氧化的部分化學能轉化為熱能，溫度有所升高。

②動力設備風機、水泵運行過程中機械能轉化為熱能也使溫度升高5℃以上，根據熱平衡計算，超濾出水比生化進水溫度要高10℃左右。

③超濾混合液回流到生化池的循環過程使液體維持相對穩定的溫度。

④填埋場的調節池水力停留時間較長，而且大多數沒有采取保溫措施，致使冬季尤其是北方地區的滲濾液進水溫度較低。但由于滲濾液為高濃度有機廢水，生物處理過程中水力停留時間比較長，一般可達4～5d，雖然進水溫度較低，但由于流量較小，對生物池的溫度影響甚微。同時由于采用較大的回流比(一般可達1000%～1500%)，致使生物池中水溫受進水溫度的影響很小，系統中可維持較高的溫度。

雖然出水可以帶走一部分熱量，但由于流量較小，同樣不會使生物池水溫明顯下降。

⑤滲濾液處理一般采用射流曝氣，要求有效水深較深，通常生物池的有效水深為4～6m，而滲濾液處理系統生物池有效水深采用6～8m，從而使水面面積減小，生物反應池中熱量散失較少，有利于生物池保持較高的溫度。

綜合上述幾項因素，生物池實際運行的溫度一般維持在25～35℃，在夏季溫度會更高，可達40℃以上，而溫度過高同樣對生物處理系統不利，為保證正常運行，需設置循環冷卻水系統，確保池內水溫≤40℃。綜合考慮，設計時一般按照不低于25℃進行計算。

我市生活垃圾填埋場垃圾滲濾液處理工程按照《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889—2008)表二及廣東省《水污染排放限值標準》（DB44/26-2001）第二時段一級排放標準、且濃縮液不允許回灌的要求進行設計和建設，滲濾液處理規模為1000m3/d,其中一期340 m3/d，采用MBR處理工藝，生物池內水溫常年不低于30℃，夏季水溫高達40℃，目前已經運行一年多時間，出水水質完全達到排放標準的要求。

3混合液污泥濃度

篇7

關鍵詞：濃縮液、回灌、蒸發、高級氧化、膜蒸餾

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

隨著經濟發展和社會進步，我國的垃圾產生量也在逐年增加，垃圾處理的方式主要有垃圾焚燒、衛生填埋、堆肥[1]。其中，衛生填埋以其運行費用低、管理相對簡便、處理量大及適應性強，成為我國垃圾處理采用的主要方式[2]。

滲瀝液是指垃圾在填埋和堆放過程中，由于垃圾中有機物的分解產生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水，通過淋溶作用形成的污水[3]。垃圾填埋場產生的滲濾液是一種含高濃度氨氮和難降解有機物、重金屬等成份復雜的廢水。

隨著人們對垃圾滲濾液處理日益重視，國家標準也越來越嚴格，2008 年7 月起正式實施的《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB16889- 2008）明確了垃圾滲濾液中總氮、氨氮、重金屬等污染控制指標，并提高了新建和現有填埋場的滲濾液污染物排放限值等要求[4]，對傳統的處理技術提出挑戰。

目前，國內外處理工藝主要以MBR、RO、NF為代表的膜處理技術為主，采用NF/RO，為了保證為保證膜工藝運行周期及出水水質，膜的回收率通75%~85%，即會產生15%~25%濃縮液。不經處理直接排放的濃縮液很容易造成二次污染，是膜處理技術應用過程中亟待解決的問題。

1.濃縮液的產生及特點

濃縮液主要是膜截留下來的高濃度污染物，反滲透膜可有效截流包括一價鹽在內的小分子物質，故反滲透出水可以達到很高的排放標準，但其濃縮液鹽分含量很高。納濾膜具有選擇透過性，一價鹽(銨鹽和硝酸鹽、亞硝酸鹽)均無法被納濾膜截流，納濾出水達標保障性不及反滲透膜，但是其濃縮液中含鹽量較低[5]。

濃縮液的主要特點：1）有機物濃度高。根據 NF 或 RO 膜分離的選擇透過性原理，水能夠順利通過膜，其他成分部分或完全被截留，有機物含量較高； 2）可生化性差。膜濾濃縮液是垃圾滲濾液經過生物降解后，再通過膜處理得出的殘液，主要為不易降生物降解的物質。 3）成分復雜，垃圾滲濾液本身的復雜特性決定其膜濾濃縮液同樣具有復雜特性。

2.濃縮液的處理方法

目前，針對濃縮液的處理方法主要有：回灌、膜蒸餾、蒸發、高級氧化。

2.1回灌

所謂回灌就是把垃圾填埋場本身看做生物濾床，濃縮液注入到堆體上端，貫

穿堆體而流出。在這個過程中，垃圾堆體里活躍的微生物發揮生化降解作用，結

合物理作用等實現污染物的降解。對滲濾液回灌處理屢見報道，且見應用于實際。

研究和實際工作都表明，滲濾液的回灌處理能夠加速填埋場穩定化進程，促進有

機物降解，縮短產沼時間等。同時降解過程還有減容作用，使得場區內有效庫容

增大[6]。

蔣寶軍等[7]試驗了重慶市某垃圾填埋場經碟管式反滲透處理后濃縮液的回灌影響。試驗表明在技術上采用回灌處理濃縮液是可行的，通過回灌能有效去除 COD和 NH3-N，去除率分別為81.6%和70%。水力負荷對濃縮液回灌去除 COD 有較大影響，當水力負荷為32.38mL/(L?d)時，COD去除率為94%，而當水力負荷上升到202.36 mL/(L?d)時，去除率下降到70%。

劉研萍等[6]對濃縮液回灌進行實驗的結果表明亦證明回灌是處理濃縮液的有效手段。厭氧填埋條件下，回灌實現了81.6%的COD去除率，82.5%的BOD

5去除率和60%~70%的NH3-N去除率。在最佳水力負荷32.38 mL/(L?d)下，達到了 85%以上的COD去除率。對濃縮液pH進行調節后再回灌的研究發現，pH為9時，COD去除率最高，pH為11時，NH3-N去除率最高。

2.2膜蒸餾

膜蒸餾（Membrane Distillation，MD）的原理結合蒸餾的原理和膜的特性，疏水膜兩側的蒸氣壓力差作為傳質驅動力，推動水蒸氣從壓力高即溫度高的一側通過疏水性膜到達壓力低的一側而冷凝，實現水相和溶液的分離[8]。

膜蒸餾過程幾乎在常壓下進行，設備簡單，可以處理極高濃度的水溶液。由

于膜蒸餾過程的傳質推動力為蒸氣壓差，因此只需維持膜兩側的溫差即可，沒有

必要耗費很大能量把溶液加熱到沸點，便于就地取材，利用廉價能源推動膜蒸餾

過程發生。生產過程中產生的余熱就是很好的廉價熱源。

2.3蒸發技術

蒸發是將揮發性組分與非揮發性組分分離的物理過程，通過加熱溶液使水沸

騰氣化，不斷去除氣化的水蒸氣。濃縮液蒸發處理時，水分從濃縮液中沸騰而出，

污染物殘留在濃縮液中[9]。重金屬和無機物以及大部分有機物的揮發性都比水弱，

因此會留在濃縮液中，部分揮發性烴、有機酸和氨等污染物與水蒸氣最終存在于

冷凝液中。蒸發處理工藝把濃縮液處理到不足原液體積的2%~10%[10]。

浸沒燃燒、負壓蒸發、機械壓縮蒸發是常見的蒸發方式。

浸沒燃燒蒸發(Submerged combustion evaporation，SCE)就是把燃燒產生的高溫煙氣浸沒在液體中，煙氣以氣泡形式在液體中上升，劇烈的混合與攪動實現充分的熱量傳遞[11]。

岳東北等[12]對垃圾滲濾液的反滲透濃縮液采用蒸發法開展了試驗研究。結果表明，當濃縮液的pH在酸性范圍內時，提高pH使得冷凝液中NH3-N的濃度增大，COD 濃度減小。研究蒸發的不同階段物質逸出情況時發現，蒸發初期以有機物揮發為主，蒸發后期則以NH3-N揮發為主。

采用這個工藝處理某衛生填埋場的垃圾滲濾液的RO濃縮液，利用填埋氣（LandfillGas，LFG）作為燃料，岳東北等[13]發現經過兩級SCE處理，進水COD 從12000 mg/L降低到出水的低于230 mg/L，TDS也有大幅的下降。系統對RO濃縮液的濃縮倍數最高可達10倍。這種方法充分利用了填埋場內的 LFG，消除環境污染同時提高能源利用率。然而這種方法對 NH3-N 沒有去除效果。

膜濾濃縮液中的氯離子濃度很高，蒸發過程中溫度大于70℃時，氯離子即會對金屬材料產生強烈的腐蝕作用。為了解決常壓高溫蒸發所引起的設備腐蝕問題，采用負壓蒸發的方法來處理含高濃度氯離子的廢水。負壓蒸發利用水在負壓條件下沸點降低的規律，既避免氯離子對金屬的腐蝕（< 70℃），又保證了蒸發速率。

機械蒸發(Mechanical Vaporize Compression，MVC)是通過機械方式壓縮蒸汽使其溫度升高，蒸汽升高之后用作熱源加熱蒸發濃縮液。濃縮液受熱后一部分液體氣化形成蒸汽。形成的蒸汽受到機械壓縮后充當新的熱源。原先的熱源由于熱量散失導致溫度降低，逐漸形成蒸餾水。形成蒸餾水的冷凝過程熱量傳遞給新一批的濃縮液水樣。這個循環過程充分實現能量利用，降低了系統能耗。但是，此技術需要注意的地方在于 Ca2+和Mg2+在蒸發過程中存在結垢傾向，應采取緩垢和除垢的措施。設備接觸部分還要充分考慮設備選材問題防止設備腐蝕。

2.4高級氧化工藝

高級氧化工藝(Advanced Oxidation Processes，AOPs)由 Glaze 等人提出，以產生羥基自由基(?OH)產生與否進行判斷。高級氧化工藝中一般都含有氧化劑，部分含有催化劑，或光、熱、輻射等其它條件作為輔助強化產生?OH 的能力。?OH

具有強氧化能力，且與有機物反應時無選擇性。?OH與有機物發生反應后，大分子物質轉化為小分子物質，復雜物質轉化為簡單物質，有毒物質轉化為低毒物質。但是，高級氧化技術也存在氧化不徹底的缺點，需要進一步的絮凝沉淀，使得實際工程運行費用增加。

王東梅等[14]用Fenton氧化-絮凝-吸附法處理垃圾滲濾液濃縮液，實驗結果表明：Fenton氧化-絮凝-吸附法對垃圾滲濾液反滲透濃縮液有較好的處理效果，對TOC的去除率為95.9％，UV254的去除率為97.1％，色度的去除率為99.6％。

徐K士等[15]采用UV-Fenton工藝對垃圾滲濾液的納濾濃縮液進行處理，結果表明，UV-Fenton工藝能有效去除濃縮液中的有機污染物。TOC去除率隨著H2O2和FeSO4?7H2O投加量的增加而升高，該工藝對pH具有緩沖性，在初始pH為2.0-6.0時，TOC去除率受pH的影響較小；隨著初始溫度從20℃升至60℃，TOC去除率小幅下降。

3.結論

對比膜濾濃縮液主要的四種處理方法，回灌存在地下水污染的潛在風險。導流措施不到位時，垃圾堆體內可能形成短流，導致堆體內含水率增加。此外高鹽度的濃縮液加劇了鹽積累問題。鹽積累使得滲濾液電導率升高，膜產水率下降，甚至出現由電導率增高而導致膜過濾失效的問題。這些是采用回灌方式處理需要考慮的問題，目前多地已明確規定濃縮液禁止回灌。

膜蒸餾法則存在膜法處理中的共同問題，例如溫度極化和濃度極化造成傳質推動力下降和膜污染等。并且目前膜蒸餾處理垃圾滲濾液膜濾濃縮液的研究尚未見報道。

蒸發工藝在實際運行過程中都會碰到設備結垢及腐蝕問題，并且純物理過程無法完全保證出水達標，需要聯合其他工藝。目前，蒸發工藝在滲濾液的處理領域已有成功應用。濃縮液中離子含量高，設備結垢問題在所難免，如果妥善解決這一問題，蒸發處理工藝不失為一種經濟可行的方法。

高級氧化技術在化學氧化過程中多數有機物被分解成二氧化碳，高價態的鹽和重金屬得到了完全固定，解決了整個系統鹽平衡的問題，系統水回收率高，抗負荷沖擊能力強。但工藝鏈長，處理技術比較復雜，間接增加了運行管理上的難度，并且需要加入具有很強氧化性的氧化劑及絮凝劑、混凝劑，產生的污泥造成二次污染。高級氧化技術在很大程度上提高濃縮液的可生化性，可與生化處理聯合，降低運行費用，達到標準排放。

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關鍵詞：滲濾液；MBR+NF+RO工藝；技術對比

Abstract: Landfill leachate is a kind of high wastewater with concentration of organic, which is complex composited and rich in various of pollutants, it is difficult to meet the outflow requirement by ordinary sewage treatment process. Currently, domestic engineering usually used a series of combined process to ensure the water quality standards. The article combined with the actual situation of the engineering and technical comparison, and select the MBR (two A/O+ultrafiltration)+NF+RO process to treat the leachate, And a further analysis is given to clarify the characteristics and treatment effects of this process.

Keyword: leachate；MBR+NF+RO process; technical comparison

中圖分類號：R124文獻標識碼： A 文章編號：

1 項目概述

該生活垃圾衛生填埋場位于陜西省中北部某市，為山谷型填埋場。填埋場的建設規模為Ⅲ類，占地面積510畝，總庫容量485萬m3，日處理垃圾量為315t。其中，垃圾滲濾液設計規模為60m3/d，本工程滲濾液的有機污染物濃度相當高，設計進水為調節池出水，出水水質如表一所示：

表1 項目設計進水水質指標

2 工藝選擇分析

根據要求，本項目建設的出水水質需要達到《生活垃圾填埋污染控制標準》

（GB16889-2008）中表2標準的要求。其水質指標如表二所示：

表1 項目設計出水水質要求

2.1 工藝比較

2.1.1 滲濾液處理工藝

由于滲濾液較高的污染物濃度和復雜的組成成分，單一的處理工藝不可能滿足滲濾液處理的要求。目前，常用一系列的工藝組合對滲濾液進行處理采用保證系統處理出水水質的達標。

（1）完全膜分離技術

在實際的工程應用中，對垃圾滲濾液進行簡單的預處理后完全通過膜系統對其進行污染物的濃縮分離，形成一部分的水質較好的清液，目前使用較多的主要有DTRO工藝。

但由于膜系統運行過程中的影響因素很多，包括進水的水質濃度、進水的溫度、含鹽量、運行管理的水平等，所以完全膜分離技術難以保證系統的穩定運行。尤其是在冬季水溫較低的情況下，膜通量會下降很大，會影響系統的運行。

其次，由于膜系統進水濃度較高，其運行壓力也非常的高，一般都在60bar以上，較高的會達到100bar以上；同時由于膜分離對氨氮等小分子物質難以取得較好的截留效果，所以完全膜分離技術的出水氨氮濃度要穩定達標還需要結合一些其他措施[2]。

（2）膜生物反應器+膜深度處理技術

在目前垃圾滲濾液處理行業中，膜生物反應器+膜深度處理技術已經成為一級排放標準下的主流工藝，目前運用較多的主要有MBR+NF/RO工藝。

MBR（包括生化系統和超濾膜系統）與納濾系統、反滲透系統的不同工藝組合，可以使滲濾液處理出水水質達到一些較高的排放標準要求。MBR工藝通過超濾膜對生物菌體的完全截留保證生化系統能具有相當高的污泥濃度，實現水力停留時間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，保證了各種世代周期較長的微生物能在系統內大量繁殖。這種數量巨大、生物相繁多的生物反應器可以保證對各種復雜水質成分污水的處理效果，同時具有較強的抗沖擊負荷能力[3]。

對MBR+NF/RO和DTRO工藝進行技術比較，可以得出：

表3 工藝技術比選表

MBR+NF/RO工藝在整體的性能、實用性、普遍性方面比DTRO要高出許多。

2.2 滲濾液處理工藝的選擇

根據比較和分析并結合滲濾液的水質特點，確定本工程選用膜生物反應器+膜深度處理的主體工藝。

（1） 生化工藝

根據不同污水的水質特點，MBR工藝中生化部分可以選擇多種工藝形式。對處理對象以有機污染物為主而不存在氨氮去除任務的廢水，常采用傳統活性污泥法或生物接觸氧化法作為生化處理工藝，對于污染物濃度高的廢水還可以采用厭氧工藝進行前處理。

而對于垃圾滲濾液這種氨氮和總氮濃度較高的廢水，必須采用硝化/反硝化為主的生物脫氮工藝。為保證在反硝化過程中能充分利用污水中原有有機碳源，再結合本工程滲濾液水質情況，確定采用前置反硝化+一段硝化（A/O）的生化工藝。

（2） 膜深度處理工藝

膜深度處理工藝主要是納濾處理工藝、反滲透處理工藝及兩者的組合，根據本工程的出水水質要求和系統整體清液回收率要求，本工程選擇以納濾與反滲透工藝組合。

3 工藝流程及特點

3.1 工藝流程圖

設計采用膜生物反應器+納濾+反滲透的主體工藝，其主要流程如下：

3.2 工藝特點

3.2.1 MBR生化反應器的應用

外置式膜生化反應器由于其污泥濃度高、泥齡長等特點，使膜生化反應器具有極強的生物脫氮能力和有機污染物的降解能力，且反應器容積較小，有效降低了占地面積和土建投資；

3.2.2 納濾(NF)的運用

由于設計外置式膜生化反應器為兩級脫氮，生物脫氮率超過99%，超濾出水總氮已經達標，因此設計采用納濾(NF)對超濾出水進行深度處理，去除難生化降解的有機物。納濾(NF)的清液產率可達85%[4]。采用納濾(NF)系統作為深度處理工藝具有如下優點：

節約運行成本，由于反滲透(RO)操作壓力一般在30-60bar，而納濾(NF)的實際操作壓力在3-10bar左右，納濾(NF)所需的膜滲透驅動力要小得多，這意味著能耗較低，因此，納濾(NF)的運行成本比反滲透(RO)低的多[5]；

3.2.3 反滲透(RO)的使用

當生物脫氮不完全時，由于反滲透(RO)分離級別高，對一價鹽離子均作截超越管線一級反硝化池 一級硝化池 管式超濾系統 納濾系統 60m3/d MBR系統 袋式過濾器 60m3/d 60m3/d 板式換熱器 冷卻塔 射流曝氣 43.2m3/d 圖1 系統工藝流程圖 出水儲槽 54m3/d 達標排放 反滲透系統 43.2m3/d 污泥運至指定地點 污泥脫水 濃縮液儲槽 6m3/d 填埋區淺層回灌 10.8m3/d 二級硝化池 二級反硝化池 射流曝氣

留，反滲透(RO)作為保障總氮達標的第二道“防線”可保證出水總氮達標。

3.2 工藝處理效果

根據國內內實際工程經驗，對各工藝段污染物去除效果如下：

表3 污染物處理情況

由上表可知，系統最終混合產品水將優于《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB16889-2008）的要求，穩定達標。

4 結語

①該系統可以不間斷運行，超濾膜的使用壽命超過5年以上，反滲透膜的使用壽命在3年以上，NF系統的回收率不低于90%，反滲透系統的回收率不低于80%。工程費用合理，操作運行簡單。因此，該工藝具有良好的環境效益和經濟效益，適合在垃圾滲濾液中應用。

②滲濾液二次污染問題依然凸顯，如何無害化滲濾液系統產生的泥餅是我們要深入思考的問題。

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關鍵詞：垃圾填埋；生態環境；治理途徑

垃圾是人們進行生產和生活的主要產物，如果沒能及時對其進行處理或是處置不合理必定造成環境的污染。進行垃圾處理的時候，能夠采取許多方式，比如，焚燒、堆肥以及填埋等方式，其中，垃圾填埋是當前時期運用最多的處理方式，而此類方式對環境產生的污染也最嚴重，下面將進行具體的分析。

一、垃圾填埋的生態環境問題分析

垃圾填埋方式由于處理量多和操作簡便的優勢已經成為了垃圾處理的主要方法。但對垃圾進行填埋之后會形成很多有害氣體和滲濾液，對四周生態環境產生了非常大的污染，并會威脅和損害周圍人民群眾的健康。一般情況下，填埋方式形成的生態環境問題為如下幾點:

1.填埋方式形成有害氣體垃圾填埋就是把各種垃圾進行集中后，大部分有機垃圾就會經過微生物厭氧降解作用將垃圾轉換成氣態，但垃圾填埋形成的氣體通常為甲烷與二氧化碳氣體。此類氣體會對

生態環境產生不良影響，不良影響一般有如下幾類:第一，使溫室效應更加嚴重化。目前，已知的溫室氣體構成中，二氧化碳氣體、甲烷氣體和一氧化氮氣體為主要的溫室氣體。因此，垃圾填埋所形成的甲烷氣體和二氧化碳氣體會加重溫室效應；第二，污染大氣。垃圾填埋形成的氣體很大程度污染了周圍的空氣質量，對周圍生活的人民群眾的身體健康產生了嚴重威脅；第三，一定程度破壞了四周的植被。因填埋場形成的有害氣體對植被四周的氧氣有不小的損害，導致垃圾填埋場周圍的植被遭到很大的負面影響，最終造成四周植被生長緩慢，嚴重的還會導致植被不能正常的進行生長；第三，對地下水產生的影響。有機垃圾通常具備揮發性，則難免會揮發到周圍的地下水中，進而很大程度的污染地下水資源，對水資源周圍人們的身體健康產生很大的影響。

2.垃圾填埋形成的滲濾液的危害

垃圾填埋產生的滲濾液即使垃圾自身含有的水分或是其他水分，例如，降雨和融雪產生的水，消除垃圾和覆土的飽和持水量之外，經過垃圾層和覆土層后產生的高濃度廢水。具體來講，垃圾填埋的滲透液通常是因為降水，也是由于垃圾本身就存在的水分，還有就是垃圾遭到降解產生的水分。垃圾填埋產生的滲透液，一方面對周圍的水源產生很大影響，另一方面對周圍土壤和植被產生很大的破壞。另外，此類垃圾填埋滲透液所產生的污染和破壞非常持久，受到污染和破壞的環境通常很難得到有效的恢復。

3.垃圾填埋形成其他類型的不良影響

垃圾填埋不僅會造成以上兩類不良影響之外，還極易形成其他類型的影響:首先，垃圾填埋要占用一定范圍的土地；其次，極易形成沉降問題。因把垃圾進行填埋后，垃圾就會進行持續的降解，且進行填埋的過程中，為將垃圾均勻壓縮，因此，長期的穩定化之后，地面就會發生沉降問題，其不但很大程度對四周的生態環境產生影響，還會提升生態環境的恢復難度；最后，進行垃圾填埋之后，因垃圾講解會產生甲烷等可燃氣體，或者垃圾中本身就存在易燃物和爆炸物，則會形成火災與爆炸風險。

二、垃圾填埋污染的治理方式

針對垃圾填埋對環境產生的各類不良影響，為保證經濟和環境可持續發展，應用科學有效的應對方案對治理和恢復填埋場四周環境具備非常重要的意義。以下為治理垃圾填埋污染的主要方式：

1.提升治理技術以減少垃圾滲濾液產生的污染

對于垃圾填埋場形成滲濾液產生的污染，需通過防滲處理工藝對滲濾液進行治理，能夠很大程度上降低垃圾滲濾液產生的污染，其中處理技術的優化是垃圾滲濾液治理的主要部分。為了減少垃圾滲濾液量，把垃圾滲濾液進行回灌是相對科學的方式，此類方式可以提高微生物活性，提升降解的速度，最終提升垃圾穩定化速度。另外，把滲濾液和生產生活污水實行整合治理同樣屬于一類切實有效的方式，但此類治理方式需滲濾液水質和生產生活污水的規模彼此對應，防止由于滲濾液并入形成的其他污染。由此可見，優化滲濾液治理技術對減輕污染有很大的作用。

2.設立導排氣體系以降低垃圾填埋產生的氣體

垃圾填埋的時間對氣體形成量有直接的影響，填埋的時間更短，產生的氣體就更多，而垃圾填埋時間更多，產生的氣體就更少。相關研究可以看出，垃圾填埋產生的氣體對四周的植被有直接的影響。所以，需盡可能降低填埋垃圾產生的氣體，以確保周圍植被的正常生長，那么，建立導排氣體系就變得非常關鍵。

3.對已關閉的填埋場四周植被進行恢復

為切實減輕填埋場對四周生態環境產生的影響，有效施行垃圾污染治理的長遠發展政策，對已關閉的填埋場四周植被進行恢復，保證周圍植被生長已經迫在眉睫。做好這方面的工作，不僅能夠緩解垃圾填埋產生的環境污染，還可以切實改善填埋場四周的環境。盡管當前能夠借助已經關閉的處理場提升農業、林業以及其他領域的發展，可進行再利用之前，恢復工作依然不可或缺。因此，應用此類治理方案就非常重要，對處理場四周的植被進行恢復，能夠改善周圍的生態，還可以獲得人們的理解與支持。

總結：

總而言之，垃圾填埋對生態環境產生很大的污染，其不僅對環境產生影響，對填埋場周圍人民群眾的身心健康也產生嚴重的威脅和損害。所以，需提高對垃圾填埋的重視程度，應用多途徑和措施治理垃圾填埋產生的污染，進而保護生態環境，最終實現經濟發展和生態環境的和諧發展。

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篇10

關鍵詞:填埋場;防滲;HDPE膜

填埋庫區的垃圾滲濾液是一種高濃度的有機污水,這種未經處理的污水若不采取嚴格的防滲措施,一旦通過地層向外泄漏,勢必給周圍地表水及地下水造成極其嚴重的污染,它不僅會惡化生態環境,而且將直接危害到人類的健康。在我國,某些正在運行的垃圾處理場由于防滲工程措施不力,已出現了因庫區滲漏而造成周圍環境污染的事故。現今,人們環保理念及國家環保法規標準的不斷提高,都要求填埋場能采取安全、穩妥的防滲工程措施,以確保最大限度的防止滲濾液外泄。因此,防滲工程是垃圾填埋場的核心,是建設成敗的關鍵。

1 防滲標準

防滲工程的目的,就是采用天然的或人工的防滲層,切斷填埋庫區內滲濾液向外泄漏的通道,徹底杜絕滲濾液的外滲,同時防止地下水向填埋庫區的滲入,確保垃圾填埋場安全可靠的運行,減少滲濾液產生量,避免造成二次污染。

防滲層的防滲標準:根據現行國家標準《生活垃圾衛生填埋防滲系統工程技術規范》(CJJ13-2007)、《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)、《垃圾填埋場用高密度聚乙烯土工膜》(CJ/T234)中的有關規定。

2 防滲工藝

根據所選場址的水文地質類型,填埋場的防滲方式可分為自然防滲、人工防滲以及復合防滲三種。

2.1 自然防滲:是指利用填埋場底部和周邊足夠數量的高粘性壓實土壤層作為防滲層,要求各個部位的土層保持均勻,厚度至少2m,滲透系數10-7cm/s,滲透性不因與滲濾液接觸而增加。自然防滲已達不到現行的防滲標準,因此,只能做為輔助防滲層。

2.2 人工防滲:人工防滲主要有以下兩種形式:

2.2.1 水平防滲:水平防滲指采用人工襯層將填埋場基底與垃圾堆體完全隔離,以防止滲濾液外滲,最常見的有以下幾種工藝:

a、天然粘土防滲層

如果在填埋場附近有足夠數量的低滲透性粘土,可以采用人工回填夯實粘土形成防滲層。

b、鈉基膨潤土軟襯(GCL)防滲層

這是一種以鈉基膨潤土為原料,經深加工而制成的防水軟襯。將其鋪設于庫底,可形成一種防滲性能好的連續的柔性防滲層,起到阻止滲濾液外滲的作用。膨潤土在自然界經歷數千萬年,穩定性極強,一經鋪設,長期有次。膨潤土遇水后立即膨脹,最后形成一層不透水的膠狀物。它還可以自動封閉填補縫隙,防滲效果較為理想。目前國內生產的規格為4000g/m2~6000g/m2,滲透系數能達到10-9cm/s量級。

c、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防滲層

這是一種高性能防滲材料,能隨一定的拉力伸長變形,適應地基不均勻沉降,具有較好的抗微生物侵蝕和抗化學腐蝕性能。對外界環境中的溫度、溫度及紫外線的影響適應性強,使用壽命可達到50年左右。目前,在國外許多垃圾填埋中都采用這種土工膜作防滲層,其滲透系數小于10-13cm/s數量級。

2.2.2 垂直防滲

所謂垂直防滲,是指通過垂直庫底方向、沿庫底周邊敷設于巖土中的防滲幕墻,使幕墻與庫底以下的天然隔水層相連,使得庫底以下形成一個相對獨立的封閉的水系,從而阻止滲濾液外滲。其適應條件是:要求填埋場庫底在地下水承壓水位2m之上,必須連續存在不透水層。垂直防滲幕墻可以通過帷幕灌漿工藝來實施。通過灌注壓入漿液(水泥漿+膨潤土或其它化學漿液),使漿液填充巖石裂隙,膠結成符合防滲標準的地下幕墻。

垂直防滲填埋場的地下水由于防滲垂直幕墻的阻攔,不能按原來的滲流路線排泄,隨著水位升高到場底以下和垃圾滲濾液混合,一并排入滲濾液調節池,由此造成清污合流,增加滲濾液處理站的負荷。一般填埋場垂直防滲,滲濾液水量是水平防滲的2-3倍,而且其防滲可靠性值得懷疑,宜慎重采用。

2.3 復合防滲

為了使填埋場的建設既符合有關標準,又經濟易行,許多填埋場根據場址條件采取了自然防滲和人工防滲相結合的方式。在以下幾種情況下常采用復合防滲。

2.3.1 當填埋場的底部粘土滿足防滲要求時,而側向基礎達不到要求時,底部采取自然防滲,側向采取人工防滲。

2.3.2 當填埋場的底部粘土都能滿足要求時,為了進一步保障人工襯層的安全性,采取以人工襯層為主、天然襯層為輔的雙層防滲系統。

2.3.3 當填埋場的底部粘土不能滿足防滲要求時,可以多種人工防滲相結合的復合防滲,這種情況下,防滲層的連續性顯得尤為重要。

3 工程中的應用

3.1 工程概況

廈門市東部固廢處理中心衛生填埋場為山谷型填埋場,占地56公頃,總庫容2006萬立方米,一期庫容729萬立方米,日處理垃圾2400噸。場區屬閩東南丘陵地形,地貌形態有山嶺、丘陵及谷地,場區中部已建成一小型水庫-郭厝水庫,東北側山體外約4公里為曾溪水庫,南側山體外約6公里為巖后水庫。

場區內所分布的地層有:地表主要分布為耕土、局部分布有素填土,其下為粉質粘土及凝灰熔巖的風化帶地層―凝灰熔巖殘積土、強風化凝灰熔巖、中風化凝灰熔巖、微風化凝灰熔巖。

場區內地下水主要賦存于基巖的裂隙中,基巖裂隙水一般具承壓性,在基巖裂隙組成的網狀通道中補排,地下水較為豐富。

3.2 防滲方案比選

根據本工程填埋庫區的工程、水文地質勘察報告,對庫區防滲方案分析比較如下:

3.2.1 根據填埋庫區的工程、水文地質勘察報告,填埋庫區內不具備天然防滲條件,因此本填埋庫區不適于考慮自然防滲處理。

3.2.2 鈉基膨潤土卷材因為具有穩定性強,能自動膨脹彌合填補縫隙的特點,所以防滲效果較為理想。但從實際使用情況來看,其對施工的要求較嚴格,施工季節、局部排水不暢對防滲質量影響較大,特別是在不規則的地形上鋪設,施工難度更大。此外,卷材在運輸儲存過程中要求嚴格,不能與水接觸,且材料抗拉強度較低,故本工程不宜采用以其作為主防滲層。

3.2.3 若采用人工夯實粘土作防滲層,需要對場區地層進行詳細勘察,查明粘土層的厚度,均勻性及滲透系數,然后對粘土進行測試,以選出能夯實達到防滲標準的優質粘土(土塊最大尺寸不超過2mm,不得含有石塊、尖銳物等雜質,液限指數25%~30%,塑限指數10%~15%),然后對粘土進行分層夯實,密實度不小于95%,夯實粘土層厚度不小于2m,施工難度大,且質量難以控制,綜合造價將超過100元/m2。因此,經綜合考慮,不采用人工粘土防滲層。

3.2.4 垂直防滲由于將造成清污合流,增加滲濾液處理站的負荷,其滲濾液水量是水平防滲的2-3倍,庫區必須是獨立的水文單元,而且其防滲可靠性值得懷疑,宜慎重采用。鑒于本工程填埋場規模較大,不具備垂直防滲的條件,不宜采用這種風險較高的防滲方式。

3.2.5 高密度聚乙烯(HDPE)土工膜水平防滲工藝,其有以下特點:

a、防滲效果可靠,其滲透系數小于10-13cm/s,較膨潤土卷材防滲材料高四個數量級,較人工夯實粘土層防滲性能高出六個數量級。

b、施工鋪設較容易,本場區內有一層較完整的支持粘土墊層,平整壓實后即可鋪設,比較適合本場址的地形。

c、其拉伸強度、斷裂伸長率、抗戳穿力等材料性能均優于膨潤土卷材。

d、接縫采用熱焊機雙縫連接,接縫強度高,檢測設備齊全,不易產生滲漏。

e、保存需防火,運輸無特殊要求。

f、造價適中,單位工程造價約45元/m2(僅包括單層防滲膜材料及安裝費用)。

綜上所述,考慮到本工程規模大,使用年限長,設計標準高,故本工程采用雙層高密度聚乙烯(HDPE)土工膜水平防滲工藝。

3.3 防滲設計

3.3.1 防滲層基本構造

本工程各部分防滲構造如下:

庫底部分(自下而上):地下水導排系統(導排盲溝)、平整基底、鈉基膨潤土襯墊(GCL)、土工膜(1.5mmHDPE膜,光面)、土工復合物(6..3mm)、土工膜(1.5mmHDPE膜,光面)、土工布保護層(采用一層300g/m2土工布)、滲濾液導流層(采用級配碎石,d=16~32mm,厚300mm)、垃圾層。

邊坡部分:平整基底、膜下土工布保護層(采用一層600g/m2長絲土工布)、土工膜(1.5mmHDPE膜,糙面)、土工布(600g/m2長絲土工布)、土工膜(1.5mmHDPE膜,糙面)、膜上土工布保護層(采用一層300g/m2土工布)

3.3.2 雙層防滲膜隔層檢測

本工程采用雙層HDPE防滲膜內隔土工復合物,厚6.3mm。土工復合物由雙層土工布內夾HDPE網格組成,具有分隔膜體和檢查膜體滲漏的安全排水作用。土工復合層內側設置一條DN200HDPE管,該管通過垃圾壩體鋪設至滲濾液調節池池頂,通過檢測其流出水的水質可判斷上層HDPE防滲膜是否有破損。

3.3.3 HDPE土工膜的物理力學性能指標

高密度聚乙烯(HDPE)土工膜的物理力學性能指標應符合下列要求:

(a)密度(ρ)0.94g/cm3;

(b)拉伸斷裂強度40N/mm;

(c)拉伸屈服強度22N/mm;

(d)拉伸斷裂伸長率700%;

(e)拉伸屈服伸長率12%;

(f)直角撕裂強度187N;

(g)穿刺強度480N;

(h)碳黑含量2%~3%;

(i)氧化誘導時間100min(標準OIT)、400min(高壓OIT);

(j)水蒸氣滲透系數k10-13cm/s