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工業垃圾填埋范文1
關鍵詞:垃圾滲瀝液;處理工藝;改造技術
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A
垃圾場滲瀝液具有高度污染性、危害性,必須重視滲瀝液的處理,采用特殊的工藝和技術來提高滲瀝液質量,減少其中的有害物質,從而提高滲瀝液處理工作質量,保護環境安全。
一、傳統垃圾場滲瀝液處理工藝特征
1.厭氧處理工藝
傳統的垃圾場滲瀝液處理主要采用厭氧處理工藝,處理后的出水水質按照國家規定的一級排放指標來排放,然而,這一工藝實際運用中問題叢生:生化段生化去除效率較低,所排出的水體的質地與清潔度也無法確定,國家對生活垃圾污染物做出了更加嚴格的規定,所以,滲瀝液出水質量也應該實施更高的標準,而且按照規定還要從滲瀝液水體的含磷量、含氮量、色度以及重金屬含量等進行檢測,需要達到特定的標準,對此就要對傳統的處理工藝加以優化與發展,提高出水水體的質量。
2.傳統處理工藝分析
這一滲瀝液處理模式所處的場地空間有限,如圖1所示,垃圾池空間也較小,使得生化處理時期水體靜置時長較短,只有一周左右,無法保證不同工藝區段能夠深入、徹底地發生化學反應,一旦進水濃度較高,則將導致出水質量趨向混亂、不穩的狀態,使得生化去除效率也較低,只達到30%作用,為后方的膜處理帶來了巨大壓力,而且膜不能無限制、無期限地使用,使用周期通常2~3年,使得后續的處理質量得不到保證。其中好氧段則選擇了曝氣系統,實際曝氣過程中無法徹底、勻稱地攪拌,泥和水無法有效融合,而且當遇到寒冷低溫季節時,生化段無法發揮處理功能,不能正常工作。
二、垃圾填埋場滲瀝液處理工藝改造工藝
根據傳統滲瀝液處理工藝中存在的弱點和缺陷,例如:生化處理時間較短,曝氣效果較差等問題,決定對滲瀝液處理工藝進行優化改良。
1.增加生化處理時間
好氧生化處理的基本原理為:深入運用活性污泥的多種功效,例如:生物聚集、吸附、氧化等來集中控制垃圾場滲瀝液內部的化學需氧量、生化耗氧量以及氨氮含量等,同時,活性污泥也能有效吸附祛除垃圾滲瀝液中的重金屬物質,例如:錳、銅等,通過這些方式和方法來達到滲瀝液處理的目的。當滲瀝液正式流向處理系統之前,通常要在一個厭氧環境內放置一個季度或者半年,這樣就能有效控制滲瀝液中化學需氧的濃度,下降幅度達到4000 mg/L,經過這樣的優化改造,能夠有效控制厭氧池的容積,從而有效地延長好氧生化反應的時長。這一改造方法的實際操作模式為:將攔截在反硝化池與沉淀池二者中間木板拆掉,讓整個空間范圍都作為厭氧池,并對應設置泥水分離設備、攪拌設備等,這樣對初始狀態的厭氧池進行深入地改造與發展,變成純氧生化區,并增設曝氣管,同時拓展曝氣池的面積,以此來達到滲瀝液內部雜質深入處理的目標。
2.曝氣方式的優化
傳統的曝氣模式主要采用純氧曝氣,在這種模式下往往無法確保泥水充分地融合、混合在一起,對此可以對曝氣方式進行優化調整,增設新型鼓風機,其功率達到18.5kW。這樣最初的制氧系統則分別用作曝氣與備份。純氧生化池則可以選擇全新的曝氣模式,那就是將純氧同空氣有效融合,最終來曝氣。生化曝氣池則可以選擇空氣曝氣的模式,這樣才能確保泥水彼此融入對方,形成質地更為均勻的泥水混合物,再開啟鼓風機使其產生一定的熱量,這樣就不用擔憂溫度降低的寒冷時節生化反應無法進行問題。
3.沉淀后置
我國對污水處理又提出了全新的指標,標準進一步提升,其中重金屬檢測成為一項重要的增設標準,這就需要從滲瀝液污水處理中的沉淀環節入手,也就是嘗試著把最初的純氧池進行深入優化升級,讓其變成生化沉淀池,同時,也要增加進水與出水管道、污泥回流管道等,增加物化沉淀池的面e,同時完善其內部的各項基礎設施,例如:斜管填料、排污管道等,達到有效沉淀的目標,及時排除內部的重金屬以及其他有害物質。
4.增設二級膜系統
污水處理系統最佳的運行狀態就是能夠確保出水質量,而且水質不會發生波動性變化,對此可以嘗試增設二級膜系統,同時并聯反滲透膜,單個模體再各自串聯一個反滲透膜,對此形成了以下工藝流程如圖2所示。
三、改造結果分析
經過對滲瀝液處理工藝的優化改造,最終監測得出生化時期出水的質量滿足規定標準,而且水質的質量也趨向穩定,不會發生浮動性變化,滿足排放規定。具體的進水、出水中COD與NH3-N的數值、指標統計見表1。
經過改造處理以后系統的出水質量顯著提升,生化去除率提升,而且經過二級膜處理后,水體能夠更安全地被排放,這是因為延長了生化反應時長,而且改良了曝氣模式,以此確保泥水混合較為均勻,污泥濃度也能控制在2500mg/L,而且提高了生化反應中寒冷季節的溫度,維持生化反應的持續。
結語
滲瀝液系統的優良改造有效提高了污水處理質量,確保生化段出水質量,使其達到規定的水質質量,而且隨后的生化系統能夠更加高效、穩定地運轉,確保出水排放達標。
參考文獻
[1]賀延齡.廢水的厭氧生物處理[M].北京:中國輕工業出版社,1998.
[2]馬溪平.厭氧微生物學與污水處理[M].北京:化學工業出版社,2005.
工業垃圾填埋范文2
一、工程概況
(一)滲濾液水質分析
垃圾滲濾液水質濃度高,變化幅度大,其水質的變化情況與填埋場垃圾成份、垃圾處理規模、降雨量、溫度、地形地質情況、填埋年限、垃圾降解狀況等多因素密切相關。垃圾進場填埋的動態性和降雨的不均勻性,導致滲濾液水質變化幅度極大,隨著填埋年限的延長,污水中污染物的濃度、比例逐漸呈現不可逆轉的變化。
根據廣東現行各填埋場多年實測數據總結,結合此生活垃圾填埋場的垃圾性質、處理規模以及有關水文氣象資料等,確定本工程滲濾液處理系統進水水質如下:
表1滲濾液處理站設計進水指標
(二)滲濾液處理排放要求
本項目的垃圾滲濾液處理后水質需達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)排放濃度限值要求,具體執行下表中的指標。
表2 本項目污水排放標準
二、工藝路線的比選
垃圾滲濾液處理的工藝組合有多種選擇,目前國內外垃圾滲濾液的主要工藝路線有以下三種:
(1)生化處理工藝為主,結合一定深度處理技術
這是最廣泛采用的處理工藝組合。生化處理工藝中,各種厭/好氧和兼氧生化工藝組合可去除絕大多數有機物和氨氮,但由于滲濾液中污染物濃度高以及生化工藝對難降解有機物去除的局限性,生化處理滲濾液不能直接處理達標,必須結合相應的深度處理工藝才能滿足較高的排放要求。
根據現行垃圾滲濾液處理排放標準,較可靠的深度處理工藝以膜處理工藝為主??晒┍冗x的膜系統有納濾膜和反滲透膜。根據應用研究和類似工程經驗,只有反滲透膜處理能滿足新標準中對污水中所有種類污染物的去除要求。
(2)膜處理技術為主,配以物化預處理技術
膜處理技術是水處理領域中最安全可靠的技術之一。
滲濾液難降解有機物濃度高,膜處理技術經較簡單的物化預處理后,往往會導致濃縮液比例過高、膜系統壓力高、膜壽命短等問題。
(3)蒸發工藝為主,配以其它相應流程
蒸發是使揮發性組分與非揮發性組分分離的物理過程,水從滲濾液中沸出,污染物殘留于濃縮液。pH是蒸發的重要影響因素,可能造成蒸發反應器結垢和腐蝕蒸發器金屬材料的問題。國內尚無成熟的大規模工程應用實例,也缺乏可靠的工藝設計參數選取和設備選型,而且蒸發工藝設備價格昂貴,采用此工藝可能會導致運營成本高、維護困難等問題。
(4)本項目工藝路線的確定
對于水質成份復雜的滲濾液,不應采用單一處理單元,必須是以一種主體工藝配套相應技術組合。從污染負荷去除的經濟角度,綜合各工藝路線的優缺點,對本項目工藝流程路線作如下考慮:只有反滲透膜處理能滿足對污水中所有種類污染物的去除要求,工藝路線中必須有膜處理工藝。
(a)采用生化處理單元將有機污染物和含氮化合物最大限度去除,降低后續處理單元技術的難度。去除有機物和氨氮,這是第一步, 同時,為發揮后續工藝的處理性能留下空間,此為工藝配置之需。
(b)選擇經濟可靠的反滲透膜處理技術使絕大部分出水達標排放,降低濃縮液產生總量。經過第一步生化處理,滲濾液中高濃度難降解有機物得以去除,方能發揮膜處理工藝的優勢,亦使得膜不易堵塞;另一方面,膜處理工藝彌補了生化處理深度不足的問題,選擇經濟可靠的反滲透膜處理技術,更能體現處理工藝的性價比。
(c)理論上蒸發技術處理濃縮液是最為徹底的工藝,但國內缺乏較成功的工程實例和運營經驗,從投資穩妥的角度考慮,采用濃縮液外運處理可大為降低投資,但長期運行有一定的不確定性。蒸發工藝不宜直接用于處理滲濾液,因投資巨大,維護非常不便且缺少應用實例。
三、工藝流程路線中相應各處理單元的比選
(一) 好氧處理工藝單元選擇
隨著填埋年限增長,垃圾滲濾液氨氮含量升高,進水可生化性下降,需采用投加碳源等措施,這會使運行成本大增,并且垃圾堆體本身就是厭氧處理室,因此生化處理工藝無需采用厭氧工藝;另一方面,在生化處理工藝中,好氧處理工藝是能使有機污染物降解得最徹底、最經濟。垃圾填埋場滲濾液處理規模較小而水質復雜多變,因而要求處理工藝必須簡單靈活、安全可靠,污泥量少。
目前處理工藝技術成熟的好氧處理構筑物有SBR系統、氧化溝、二段活性污泥法、接觸氧化及MBR工藝等。
1、SBR 工藝
適宜于滲濾液的流程應包括厭氧、好氧過程,對反應周期、時間段設置、曝氣量、進水配水等均有特殊的要求,必須注意防止NH3-N積累。
1、氧化溝
氧化溝對初期滲濾液的處理有效,只要系統設計合理,管理得當,有機物濃度可控制在滲濾液二~三級標準內。其抗沖擊負荷能力強,處理效果穩定,能適應滲濾液水質的復雜變化。在運行上,盡管對短期的沖擊負荷適應性強,但對于長期水質變化,操作上調整有限,處理效率不夠穩定。從滲濾液處理的長期性考慮,采用氧化溝非最佳選擇。
3、二段活性污泥法、接觸氧化等
二段活性污泥法、接觸氧化等工藝基本原理相同,但后者需增加填料,使得投資加大,同時,對于水質變化的適應性不如SBR工藝。
4、外置式膜生化反應器(MBR)工藝
膜生化反應器(MBR)是80年代末開發的廢水處理系統專利技術,在歐洲已有許多同類的滲濾液處理業績,其應用實例多,工藝成熟,優點突出。
在好氧單元中,MBR 處理系統獨具優勢,其污泥負荷高,占地面積??;而膜技術實現水利停留時間和污泥齡的完全分離使得脫氮效率得到很大提高,故作為本項目的推薦工藝。
(二)深度處理單元選擇
本項目出水水質要求高,必須在生化處理后加入深度處理工藝。
滲濾液的深度處理工藝有混凝沉淀、化學氧化、蒸發、膜處理等技術?!渡罾盥駡鑫廴究刂茦藴省罚℅B16889-2008)中規定2008年7月1日起生活垃圾填埋場滲濾液(常規污水處理設施排放口)COD 排放值須小于100mg/L。技術上看,填埋場垃圾滲濾液處理要達到此要求,目前唯一可靠的深度處理只有膜處理技術。
膜處理分為反滲透、超濾、納濾以及微濾等。微濾及超濾膜分離屬于壓力推動的精密過濾,其能很好的分離固體物質,但對COD的去除率無法滿足深度處理要求;納濾和反滲透膜屬于致密膜范疇,分離機理相近,但納濾膜對有機物及氨氮的截流能力低,作為深度處理工藝難以滿足本項目出水要求,因此,本項目深度處理應選擇反滲透膜工藝。這樣,當生化系統運行不穩定時,仍能通過反滲透單元保證最終出水全部達標。
目前在國內填埋場運用較多的反滲透膜組件主要有卷式和碟管式,廣州興豐填埋場采用的是卷式膜組件,碟管式膜組件在重慶、上海等地多有運用,北京則兩者均有。目前,卷式膜組件價格低于碟管式膜組件,從運行成本來看,碟管式膜組件系統運行壓力和運行成本均大于卷式膜。
本設計方案優先選用常壓卷式膜組件運用于深度處理單元。
(三)濃縮液回灌布置
反滲透工藝產生20-25%的濃縮液,主要為難降解和大分子有機物,基本無可生化性。目前的處理方法有回灌和蒸發,本項目擬采用回灌填埋場的方式進行處理。
通過濃縮液回灌可有效均衡滲濾液水量及水質,加速垃圾堆體穩定化及填埋氣的產生速率。
四、工藝流程分析
根據以上工藝路線與處理單元選擇分析,綜合考慮到此滲濾液處理規模亦并不太大,本項目采用以下處理工藝流程:
工藝流程圖描述:
滲濾液由收集系統匯入調節庫,用潛水泵打入水質均衡系統。均衡池滲濾液經生化進水泵提升,經過濾后進入膜生化反應器MBR系統。
在膜生化反應器MBR系統中,反硝化池、硝化池、后續反硝化池、末端氧化池組成一個完整的好氧生化反應系統。污水進入系統,以內回流方式在反硝化、硝化池之間循環,去除大部分有機污染物和總氮。硝化池出水進入后續反硝化池,外加碳源維持系統內微生物活性,最終完成剩余系統總氮去除,反應系統末端設末端氧化池,通過潛水曝氣保證出水中各類污染物能滿足后續深度處理的要求。
生化池泥水混合液進入外置式超濾系統,通過膜的過濾作用實現泥水分離,污泥回流到生化池以提高池中污泥濃度,部分剩余污泥排入污泥濃縮池。透過液排入超濾清水儲罐,進入下一處理流程。
MBR處理后出水進入反滲透系統處理后出水可滿足排放標準。
濃縮液回灌至填埋堆體,產生的剩余污泥經濃縮后進入脫水車間,經離心脫水機脫水后,污泥運往填埋場填埋。
結語
隨著國家對于污水排放標準控制的日趨嚴格,填埋場垃圾滲濾液工程的工藝設計應具有以下的針對性:
工業垃圾填埋范文3
如同西歐其他地區一樣,法蘭德斯呈現出平和潔凈的景象。但并非一直如此,這里一度是比利時重工業最密集的地區。
法蘭德斯在19世紀高強度的工業化進程后,也一度面臨巨大的環境負擔,正如當下的中國。工業化進程中產生的龐大工業垃圾和居民生活垃圾混合填埋,沒有防護措施。隨后法蘭德斯開始探索轉型之路,開始嘗試以更清潔環保的方式生產,進行垃圾、污水、污泥的回收處理。
時至今日,在環保上的投入不僅使得法蘭德斯擁有適宜的環境,而且清潔技術產業已經成為法蘭德斯經濟的重要組成部分。在比利時王國法蘭德斯技術研究院(VITO)發起成立的法蘭德斯綠色協會(FCA)中,已經有超過500家清潔技術企業成為會員。
與中國大部分地區類似,法蘭德斯有著較高的人口密度,高達441人/平方公里??梢詤⒄盏氖?,中國江蘇省的人口密度為700人/平方公里。密集人口的居住區會產生大量垃圾,早期法蘭德斯居民的生活垃圾全部裝在一個袋子里,然后被填埋或焚燒掉。直到1981年,法蘭德斯公共垃圾處理社(OVAM)成立后,情況發生了改變。
OVAM在垃圾管理上的思路是首先要從源頭上控制垃圾產生,其次要鼓勵居民使用可回收材料制造的產品,最后才是對垃圾分類進行后端處理。
OVAM的項目經理Anne Vandeputte介紹,法蘭德斯政府通過收取垃圾生成稅和垃圾丟棄稅來減少垃圾的產生。稅收由兩個部分組成,一部分為每個家庭的年稅,另一部分為垃圾丟棄稅。如2008年每個家庭(平均2.8人)因為生成垃圾而繳納的年稅和垃圾丟棄稅為222歐元。垃圾丟棄稅通過購買垃圾袋來繳稅?!爱a生垃圾越多,袋子越多,稅就越多。這個效果特別好?!盇nne Vandeputte說。
OVAM通過推行不同的垃圾袋來實現垃圾分類。政府會給居民提供日歷,標注什么時間垃圾車會來收集什么類型的垃圾。
法蘭德斯推行垃圾分類的效果十分明顯,1991年,不到15%的垃圾被分類處理,近50%的垃圾是通過填埋來處理。2010年,71%的垃圾都被分類處理,只有不到1%的垃圾是由填埋處理掉的。法蘭德斯不到1%的填埋比例在歐洲也是絕對領先的水平。
同時OVAM搭建了一個到挨家挨戶收揀垃圾的回收系統,把居民分類好的垃圾帶到各類處理站。OVAM搭建的回收渠道和垃圾處理站,保障了后端垃圾處理企業穩定持續的原料供應。在中國,包括垃圾在內的廢棄物品收集成為回收再生產業的最大問題。
“我們把收集來的垃圾,如塑料、金屬、紙,更多地看成原料而不是廢品。在這個觀點下,傳統意義上廢的東西并不是廢的,在我們眼里,這些都是資源。”Anne Vandeputte說。
垃圾變現金
有了OVAM搭建的垃圾分類回收系統為保障,再往下就可以培育出利用回收來的垃圾為原料進行后端處理生產的企業,把垃圾變為現金(turn trash into cash)。
Waterleau是一家在工業污水處理上有獨特技術的比利時企業,客戶包括巴斯夫、擁有喜力品牌的Heineken等。除污水處理外,Waterleau在垃圾處理、空氣污染治理領域都有業務布局。
在法蘭德斯西部的Ieper,Waterleau剛剛建成一個生物垃圾處理廠。這個工廠將從2013年起每天吞噬300噸蔬菜、水果、花園垃圾等生物垃圾。這些垃圾經過消化、分離后產生生物燃氣,再利用生物燃氣進行供熱和發電,投產后這座工廠將具有3.2MW的發電產能和4.3MW的供熱產能。自2013年起,這個項目將有500萬歐元的年收入。
“我們這是一個整體解決方案,進來的是垃圾,但我們讓水清潔,而且可以生產熱能、電力和肥料?!盬aterleau國際關系和公共事務副總Anissa Temsamani說。
類似于Ieper工廠這樣的生物垃圾處理廠,在法蘭德斯地區有32個。
不只是生物垃圾處理項目能夠有營收,早年在法蘭德斯被填埋的垃圾也能產生經濟效益。
在安特衛普港口附近的洼地有一個占地1500畝的垃圾填埋場,從1967年起就開始填埋生活垃圾和工業垃圾。填埋初期沒有考慮垃圾場污水對土壤和地下水的污染,以及對周邊環境的危害。垃圾場一度堆得高達67米。
10月24日,當本刊記者到達安特衛普垃圾填埋場時,填埋場表皮的綠色草坪略有褪色,沿著填埋場斜坡面鋪上了一塊550平方米的太陽能電池板,很難聞到異味。不仔細觀察,會忽視掉這塊地底下埋藏著50多年的垃圾。毗鄰垃圾填埋場的是一個污水處理廠和生物燃氣發電廠。
這些改變是由政府和私有企業共同參股的高地清潔能源管理公司(Hooge Maey)實現的,高地于1998年年底成立,并于1999年開始對安特衛普垃圾填埋場進行改造和運營。
高地的主任Daniel Dirickx介紹,經過13年的抽取,垃圾場的高度已經從67米下降到55米。未來將會有一臺2.5MW的風機立在這里。
通過運行垃圾填埋場并將其中的生物燃氣抽出發電獲得的收入,高地曾在2006年一年收入1200萬歐元。
現在整個法蘭德斯地區有8個工業垃圾填埋場和4個居民生活垃圾填埋場。法蘭德斯政府計劃在2015年把居民生活垃圾填埋場全部關閉,僅留工業垃圾填埋場。
城市礦山
電子垃圾同樣能夠在后端被處理,而且這些含有稀有金屬的電子垃圾被看是城市礦山。比利時有一家世界級的電子垃圾回收處理企業優美科。
優美科是全球最大的稀有金屬再循環企業,能回收超過20種稀有金屬,世界上1/3的汽車用優美科的催化劑來吸收汽車尾氣中的稀有金屬。位于安特衛普附近的電子垃圾處理廠,是世界上最前端的專門處置回收電池的工廠。
作為金屬材料企業,優美科早期僅通過礦石來冶煉金屬,后來把回收的電子垃圾納入到金屬冶煉的原料中。處理一噸礦石,只能提取出5克金。但處理一噸電腦主板垃圾,可以得到250克金,城市礦山比礦石的冶煉更有經濟性。
優美科對金的提取率高達95%,而某些技術不成熟的小作坊對金的提取率僅為5%。
這些原料從何而來?一部分是優美科跟企業直接合作,比如鋅的生產工廠中會產生含銅廢渣,優美科會收集這部分含銅廢渣來作為原料。另一部分電子垃圾則來自于消費者,電池、手機、電腦主板等都可以作為優美科的原料。這些電子垃圾進入優美科后的第一步是采樣分析,了解里面含有什么金屬。優美科把超過15%的預算都花在采樣分析上。采樣分析后的電子垃圾被送進熔爐,鉛、銅、鎳三種金屬作為收集金屬的基礎金屬。能和銅反應的金屬與能和鉛反應的金屬形成兩個分流,可以分離出稀有金屬。優美科每年能夠生產2400噸銀,100噸金,25噸鉑金。
優美科位于安特衛普附近的電子垃圾處理廠能夠年處理工業垃圾35萬噸,其中電子垃圾3.5萬噸。
從工廠辦公室窗口朝外望去,不遠處就是居民生活社區。優美科市場經理Marjolein Scheers介紹,優美科在生產過程中采取非常高的環保標準,獲得了居民的信任,因此他們沒有刻意遠離電子垃圾回收處理的生產廠。
法蘭德斯的清潔化轉型之路有太多經驗可以借鑒給中國。在以燃煤為主要能源的中國,使得空氣粉塵含量遠高于其他國家。12月初彌漫在北京等華北城市的霧霾天氣讓公眾對空氣質量的不滿達到了前所未有的頂峰。
“垃圾圍城”也成為中國越來越嚴重的問題。中國每個家庭每天制造1公斤的生活垃圾,2011年全年共產生的生活垃圾高達3億噸,但只有2/3得到清運處理,這2億噸中得到無害化處理的垃圾只有1.57億噸。
工業垃圾填埋范文4
關鍵詞:垃圾填埋;滲濾液;UASB;綜合物化法
1概述
對于實行填埋、焚燒和回收同步運行綜合處理處置策略的城市而言,其垃圾填埋場的處置對象一般僅限于生活垃圾,不包括工業垃圾、醫療垃圾和其它有毒、有害廢棄物。垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液,是垃圾填埋場的主要廢水污染源。滲濾液含污染物濃度高,以有機污染物為主,若不進行治理將會造成水域的污染影響。滲濾液的收集系統是垃圾填埋場主體工程之一,收集系統采取底層縱橫網盲溝導流和垂直立管的組合收集,能夠達到有效收集滲濾液的目的。收集后的滲濾液采用UASB―綜合物化法聯合處理,經處理后的滲濾液重金屬可滿足《生活垃圾填埋污染控制標準》(GBl6889―2008)表2中濃度限值,其它污染物指標可以滿足城鎮污水處理廠進水水質要求,可排入城市二級污水處理廠。
2垃圾滲濾液處理工藝的選擇
2.1垃圾滲濾液水質
滲濾液與城市生活污水相類似,但污染物濃度遠比一般城市生活污水要高得多。另外滲濾液的污染物含量也隨填埋場運行狀況而存在較大差異。滲濾液的污染物來源,主要是由有機物在微生物作用下,將原垃圾中分子量大、結構較復雜的不溶于水的有機物,降解為分子量較低、結構較簡單的易溶于水的有機成份而產生的。垃圾滲濾液具有水質復雜,水質水量變化大且不呈周期性,COD、BOD5、NH3-N、重金屬濃度高及微生物營養元素比例失調等特點。其各種成份變化主要取決于填埋場的年齡、深度、微生物環境以及所填埋的垃圾的組成等,其中填埋場的場齡是影響垃圾滲濾液水質的最重要因素。
垃圾滲濾液水質指標詳見表1。
表1 垃圾填埋場滲濾液水質濃度
項目名稱 COD(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) NH3-H(mg/L) pH
濃度值 10000-20000 6000-12000 300-500 500-2000 6-9
2.2垃圾滲濾液產生量計算
垃圾填埋場滲濾液產生量受垃圾本身含水量、場地水文地質條件、氣候條件、填埋方式等諸多因素影響,其產生量呈明顯的無周期性,滲濾液產量可以下式估算:
Q=(W2―W2―W3―W4―W5)×A
式中:Q―滲濾液水量 A―填埋場匯水面積 W1―降雨量
W2―單位面積地下水滲入量 W3―單位面積垃圾及覆土的含水量
W4―單位面積地表徑流量
W5―單位面積自然蒸發量
根據以上計算公式,同時參考德國對多個垃圾填埋場的統計(滲濾液量為降水量的25%―58%),綜合以上兩種估算方法確定垃圾填埋場建成運行垃圾滲濾液產生量。根據垃圾填埋場滲濾液產生量可確定污水處理規模。
2.3處理工藝的選擇
2.3.1垃圾滲濾液處理工藝
處理工藝充分考慮了垃圾滲濾液水質、水量特點,綜合各種因素及現有垃圾滲濾液處理的經驗教訓,確定采用UASB一綜合物化處理工藝流程(工藝流程如圖1所示)。填埋場垃圾滲濾液自調蓄池流入滲液處理廠格柵區池,格柵出水后經調理槽提升至UASB反應池,然后滲濾液自流至分解池、置換反應池、絮凝反應池、沉淀池出水排出。在氣溫高,厭氧反應良好且出水達標時,可超越物化分解池,直接進入下一個處理單元進行處理。
圖1 工藝流程圖
經上述工藝處理后的垃圾填埋場滲濾液中重金屬可滿足《生活垃圾填埋污染控制標準》(GBl6889―2008)表2中濃度限值,其它污染物指標可以滿足城鎮污水處理廠進水水質要求,排入城市二級污水處理廠進行最終處理。
2.3.2滲濾液處理工藝特點
污水調蓄池不僅具有調蓄水量、均勻水質的作用,而且具有沉淀、厭氧酸化水解等作用,COD、BOD5、TN的去除率均可達50%左右,其容量和處理規模是衛生填埋場的重要設計參數。
UASB系統主要靠厭氧微生物來降解垃圾滲濾液中有機污染物,有較高污染物去除效率,同時具有較高的容積負荷率和去除率,同時可去除氮、磷,大幅度消滅蟲卵及致病菌,且運行費用底,工藝比較成熟,管理方便,操作簡單。
綜合物化法是通過超聲波系統、負氧離子發生器、水中放電和絮凝沉淀等一系列物理發生器,使滲濾液產生一系列物理化學作用,氧化各種有機物并使之礦化。其技術特點是:
①對水質及環境變化的適應性強,抗沖擊負荷能力高;
②處理設施自動化程度高,且運行可靠、操作簡便;
③對填埋場后期可生化性差、氨氮高的滲濾液有很好的處理效果;
④污泥穩定性強,粘度低,沉降性能好,易處理。
從總體思路上分析,選用厭氧UASB―綜合物化處理工藝流程是可行的,首先經過厭氧菌的作用,將滲濾液中長鏈大分子難降解有機物轉變為小分子有機物,可進一步提高綜合廢水的可生化性,消耗廢水中的N、P等污染物質,然后通過綜合物化作用,使出水有機物濃度達標。
3注意問題
考慮到垃圾滲濾液廢水的特殊性,應注意以下幾個問題:
1、隨著填埋時間的延長,特別是在終場后,廢水可生化性將明顯降低,原有工藝參數可能無法滿足新的水質要求,效果變差,因此在處理過程中,應不斷研究調整,使處理工藝保持較高的處理效果:
2、加強清污分流工作,盡可能削減垃圾滲濾液的產生量,以減少對處理工藝的負荷沖擊;同樣,過多的截流洪水進入垃圾滲濾液將會造成水質的巨大波動,影響最終出水水質:
3、滲濾液集水池、調蓄池對于穩定水質,降低污染負荷具有明顯作用,應充分發揮調蓄池的調蓄作用,盡可能延長廢水在池中的停留時間,削減污水處理廠的污染負荷:
4、回灌法與物化和生物法相比,能更好適應滲濾液水質、水量的變化,是一種投資省、運行費用低且能加速城市垃圾填埋場穩定的方法,建議在采用生物處理工藝基礎上,配套進行垃圾滲濾液的回灌處理,利用垃圾本身對污染物進行吸附降解處理,將明顯降低污水負荷,提高后續處理工藝的效果。
4參考文獻:
[1] 高廷耀,顧國維.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,1999,5.
[2] 唐受印,戴友芝,汪大.廢水處理工程[M].北京:化學工業出版社,2004,7.
[3] 胡紀萃. 廢水厭氧生物處理理論與技術[M]. 中國建筑工業出版社, 2003,5.
工業垃圾填埋范文5
關鍵詞:存量垃圾,封場覆蓋,土壤修復,滲瀝液
過去30年里,廣東省生活垃圾處理普遍以填埋為主,每個市、縣,甚至鎮、村都有自已的簡易填埋場,部分還處于水源敏感地,對環境影響較大。根據《廣東省生活垃圾無害化處理設施建設“十二五”規劃》,“十二五”期間,廣東共有66座市縣的填埋場需要治理,工程投資約11.9億元,這還未包括鎮、村級的簡易填埋場。例如,東莞市正在使用的和已經廢棄的簡易填埋場共120個,完成全市簡易填埋場治理工程投資約5.2億元。由此可見,存量垃圾治理任務十分繁重。
1存量垃圾治理的意義
廣東省“十二五”期間要治理的66座填埋場,估算存量垃圾總體積約9000萬立方米。實施存量垃圾治理具有資源再利用和重獲土地使用價值的重要義意:
(1)可實現資源再利用。開挖利用存量垃圾,其中的可燃物可用于焚燒發電,熟化的碎土利用其良好的吸附性能可用作高濃度廢水處理介紹,磚頭、石塊等一般固體物質可填筑填埋場道路或作為填埋覆蓋土料等。
(2)置換出寶貴的土地資源。目前,垃圾處理設施選址難度大,簡易填埋場存量垃圾開挖后,土地經修復后可作為衛生填埋場的建設用地,緩解選址壓力,也可作為其它用途的城市開發建設用地。
(3)防止對周圍環境的污染。簡易填埋場實施治理工程,可實現減少滲瀝液產生,防控滲瀝液滲漏,有組織導排填埋氣防止火災等。
2存量垃圾的治理
目前,國內外對存量垃圾治理主要有開挖修復和填埋場封場覆蓋。
2.1開挖修復
近年,國內有專家學者開始作填埋場存量垃圾再利用研究,提出可將存量垃圾再次開挖利用,將可燃物焚燒處理,將其它惰性固體物質作為污水處理介質、市政綠化培植土或填埋作業覆蓋用土等,但由于存量垃圾的開挖、篩分費用較高,操作難度較大,出路難以保證,完全開挖時間較長、經濟效益不明顯等,一般只有大型的填埋場內部或旁邊有焚燒廠的填埋場才具備實施的條件。在廣東,目前各地垃圾處理設施基本沒有富余的處理能力開發利用當地的存量垃圾,建議根據不同類型簡易填埋場的實際情況確定是否采用開挖修復治理。簡易填埋場類型可分為市級、縣(市)級、鎮(村)級三大類,
2.1.1不同類型簡易填埋場治理方式
(1)地級以上市簡易填埋場治理。地級以上市存量垃圾場占地面積一般在10萬平方米以上,容量一般在300萬立方以上,規模較大,位置一般離中心城區較遠。這類簡易填埋場要完全實施開挖修復,工程難度較大,且大量的存量垃圾無害化處理的出路沒保證,建議近期采用封場覆蓋方式治理,建設成為苗圃、生態公園等,遠期結合城市發展情況再考慮是否整體開挖修復。例如:廣州市的李坑垃圾填埋場,填埋區占地面積23萬平方米,距離市中心約25公里,位置較偏遠,2005年完成封場覆蓋覆綠。
(2)縣(市)簡易填埋場治理??h(市)簡易填埋場填埋容量一般約50萬立方米,占地面積約3~5萬平方米,實施開挖修復工程,難度較小,工期快,當地無害化處理場(廠)可在短期內消納開挖的存量垃圾。建議采用開挖修復方式治理,實施土壤修復工程,恢復土地的使用功能。若簡易填埋場距離城區較近,土地可用于市政或商業開發;若距離城區較偏遠,可考慮繼續作為垃圾處理設施用地,在原地建設新的無害化處理場,例如:德慶縣采用邊開挖搬運邊建設的方式,利用原簡易填埋場用和新征用地建設新的衛生填埋場,既有效解決原簡易填埋場滲瀝液、填埋氣等對周邊環境的污染,又解決了新建垃圾處理設施征地的困難。
(3)鎮(村)簡易填埋場。鎮(村)簡易填埋場數量多,規模小,分布分散,位置偏遠。這類存量垃圾場若不處于水源敏感區域,可采用封場覆蓋方式治理,覆綠堆體,減少滲瀝液產生;若處于水源敏感區域,鑒于其規模小,則建議采用開挖修復方式治理,徹底解決污染問題。
2.1.2開挖修復治理工程投資
筆者曾在開展韶關市、清遠龍塘鎮、河源市的存量垃圾場環境修復工程工作中對實施開挖修復工程進行了技術經濟分析,單位垃圾開挖修復工程費約70~100元/立方米。詳見下表:
韶關中廠山填埋場 清遠龍塘鎮填埋場 河源石峽填埋場
工程計劃開始實施時間 2008年 2009年 2010年
規模 占地面積約6.3萬平方米,約124萬立方米 占地面積約4萬平方米,約60萬立方米 占地面積約7萬平方米,約130萬立方米
位置 韶關市湞江區,距離市區約8公里,距離新建衛生填埋場約1公里。 清遠市龍塘鎮一工業園區規劃用地內。 河源市源城區,距離中心城區約2公里,距離新建衛生填埋場約15公里。
工程直接費用(估算) 8312萬元 6000萬元 9450萬元
單位垃圾開挖修復工程費 67元/立方米 100元/立方米 72.7元/立方米
預計最長工期 7年 5年 8年
工程最終采用的治理方式 封場覆蓋覆綠 開挖了約1.5萬平方米填埋區域,建設工業園區道路,剩余區域封場覆蓋覆綠,作為工業園區的綠地。 封場覆蓋覆綠
備注 沒有采用開挖修復方式治理,因短期內,新建成的衛生填埋場無法消納大量的存量垃圾,而且土地并不急于再利用。 簡易填埋場位于中心城區南面,雖離中心城區近,但并不在城區重點發展用地,城區重點向北發展。而且短期內,新建成的衛生填埋場無法消納大量的存量垃圾,因此,沒有采挖修復方式治理。
2.2封場覆蓋
對于當前不適宜采用開挖修復方式治理的簡易填埋場,建議近期按國家有關標準采用封場覆蓋方式治理。
2.2.1主要工程內容及技術要點
(1)堆體邊坡修整。簡易填埋場垃圾填埋作業不規范,堆體邊坡一般較陡,不滿足覆蓋層邊坡坡度不大于1:3的穩定坡度要求,因此需要調整垃圾堆體邊坡坡度。根據多項填埋場封場工程經驗,堆體邊坡修整還要充分考慮垃圾堆體的沉降情況,結合堆體各個區域封場前的填埋作業及原如地形情況,設置堆體調整標高、坡度時預算充足的沉降余量,緩解堆體局部不均勻沉降造成覆蓋層表面排水不暢。廣州市李坑垃圾填埋場于2005年完成封場覆蓋工程,2009年堆體頂部局部區域因沉降速度相對周邊區域“過快”,形成沉陷區,并積水,需要再次“加高”,調整覆蓋層表面排水坡度。
(2)修建覆蓋層。覆蓋層主要是將垃圾堆體與外界環境隔絕,起防止雨水進入垃圾堆體,盡可能減少滲瀝液產生、避免填埋氣外溢污染、提供植被覆綠條件的作用,參照《生活垃圾衛生填埋場封場技術規程》(CJJ112-2007),結構由排氣層、防滲層、排水層、植被層組成。廣東地區一般應用“壓實粘土層+HDPE膜”作人工防滲層,應用“HDPE三維排水網格”作排水層,具有效果良好、材料充足、施工簡便、工期短等優點。
2.2.2封場覆蓋治理工程投資
參照《生活垃圾填埋場封場工程項目建設標準》(建標140-2010),填埋場封場覆蓋系統投資約70~160元/平方米。對于廣東地區的簡易填埋場,嚴格按國家有關標準實施封場覆蓋,一般需要進行邊坡修整、滲瀝液、填埋氣收集導排等工作,還需建設道路、消防等配套工程,封場覆蓋工程直接建設費用約300~400元/平方米(填埋區面積)。
工業垃圾填埋范文6
關鍵詞:垃圾滲濾液; DTRO;優缺點分析;改進措施
中圖分類號:G353文獻標識碼: A
ANALYSIS AND IMPROVEMENT MEASURES ABOUT DTRO USED IN LEACHATE TREATMENT
Liu Zhongwei1Zhang Zhirong2
(1.Guangxi Urban-rural Planning Design institute, Nanning 530022 ,China;
2. Guangxi Transportation Research Institute, Nanning 530007,China)
Abstract: DTRO, an advanced RO membrane with special structure form, is used more and more in leachate treatment and got a good effect, but there are also some problems. Based on the analysis on the DTRO used in leachate treatment domestic and foreign, the paper raised the improvement measures.
Keywords: leachate; DTRO; analysis on strengths and weaknesses; improvement measures
1滲濾液水質特點
垃圾滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水,含有多種毒性物質和致癌物質,是世界公認的污染威脅大、性質復雜、難以處理的高濃度廢水。
滲濾液的水質與進入填埋場的垃圾類別有直接聯系,發達國家如德國、日本垃圾分類較好。以使用DTRO工藝較多的德國為例,德國垃圾填埋場對有機質的填埋比例進行了嚴格限制,因此BOD5很低,典型的滲濾液成分如下:
表1德國垃圾滲濾液水質
Table 1 Leachate quality in Germany
指標 電導率
(μS/cm) BOD5
(mg/L) COD
(mg/L) NH3-N(mg/L)
數值 15000~20000 300~500 3000~5000 1500~2000
我國除北京、上海、深圳等少數城市做了垃圾分類試點以外,其它絕大部分城市垃圾沒有分類,同時我國各地氣象條件各異域,因此我國垃圾滲濾液的水質與德國比,相差較大,有如下特點:
1)、填埋初期NH3-N濃度高,可以到3000mg/L以上,BOD5/COD值較高可達0.5以上,可生化性好,碳源充足,較易處理。
2)、隨著填埋時間的變化(通常5年左右),BOD5的濃度快速下降、COD的濃度緩慢下降,仍然保持較高濃度, BOD5/COD值較低,可生化性差,部分有機物(中等分子量的灰黃霉酸類物質)難生物降解;NH3-N濃度保持在1000mg/L左右,C/N比低,處理難度大。
3)、重金屬:一般滲濾液中的重金屬含量很低,不會超過排放標準,但當工業垃圾與生活垃圾混合填埋時,重金屬溶出數量會增加,與各地實際情況有關。
我國垃圾滲濾液水質與德國相差很大, BOD5濃度高很多,可生化性相對要好,特別是填埋初期。
2DTRO工藝分析
從2011年7月1日起,現有的所有滲濾液處理出水按新標準《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)執行,新標準對COD,總氮、重金屬及外運處理等方面提出了更為嚴格的要求,根據滲濾液的水質特點,有機物和氨氮是國家排放標準規定的兩個主要去除目標,它決定了滲濾液處理工藝的建設成本和運行費用。
2010年4月1日起實施的《生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規范》(HJ 564-2010),提出了“生化處理+膜過濾”的原則性處理流程。
目前大多數垃圾填埋場濾液處理工藝為以下兩種:全膜過濾(DTRO)工藝和“生化處理+膜過濾”工藝,本文主要對全膜過濾(DTRO)工藝進行分析。
2.1國外DTRO工藝運行情況
1988年頗爾水技術公司在德國首次推出DTRO裝置用于垃圾滲濾液處理,在德國應用較多,因此以德國的實際應用為例進行介紹。德國垃圾填埋場對有機質的填埋比例進行了嚴格限制,滲濾液成分相對簡單,收集的垃圾滲濾液一般先經過預處理,再進入反滲透系統,同時對濃縮液進行處理,該技術取得了很好的應用效果,典型工藝流程如下:
圖一 德國典型DTRO處理工藝流程
Fig.1 Technological process of DTRO in Germany
2.2國內DTRO工藝運行情況
兩級DTRO工藝流程及水量平衡圖如下(Q為清水產量,DTRO產水率按80%計算):
圖二 DTRO工藝水量平衡
Fig.2 Water budget in DTRO process
兩級DTRO系統具有以下優點:
1)、預處理系統簡單,滲濾液通過保安過濾器(精密過濾)即可進入DTRO系統。
2)、抗沖擊負荷能力強、進水水質波動對其影響較小。
3)、通過碟管式反滲透膜(DTRO)將滲濾液分為濃縮液(污染物含量極高)和清水(含少量鹽)兩部分,是純物理分離。和生化處理比較,占地面積小、自動化程度高、對運行管理人員要求較低。
4)、發生故障時,啟動和關閉時間短。
5)、采用膜組件結構,容易改建和擴建。
6)、縮短產生滲濾液的時間,減少填埋場封場后的維護時間。
由于國內滲濾液水質濃度高,濃縮液沒采取處理措施直接回灌至填埋庫區,滲透過垃圾堆體,由滲濾液收集系統收集再次排入調節池,進入滲濾液處理站,是內部循環的,存在以下不足:
1)、污染物的降解主要依賴于垃圾堆體,垃圾堆體處于厭氧環境,系統中主要是兩類細菌:產酸細菌(異養菌)和產甲烷菌(自養菌),產酸菌比產甲烷菌增長快,產甲烷菌對PH值較敏感,最適宜pH值范圍約在6.8~7.2之間,如果產酸菌增長過快,垃圾堆體的PH值將低于6.5,產甲烷菌會受到抑制,兩類細菌數量將不平衡(新鮮滲濾液含有較高濃度的VFA,可生化性好,因此產酸菌增長很快,這種情況更容易出現),從而使滲濾液停留在產酸階段,污染物不能徹底分解,導致DTRO系統進水的有機物濃度較高,加速DTRO膜的污染。
2)、對于難生物降解的有機物和無機鹽類在系統內積累,反滲透系統進水濃度會越來越高。含鹽量越高滲透壓越高,進水壓力不變的情況下,產水量將降低。填埋初期滲濾液濃度較低,產水率較高,通??梢赃_到80%,中后期降到70%,甚至更低,從而縮短膜的使用壽命,大幅提高運行費用。
3)、濃縮液的回灌方式主要有三種:直接回灌至垃圾填埋層(垃圾在分層壓實期間,將滲濾液澆灌在作業面上)、表面回灌(通常用穿孔管噴灌)、覆蓋層下回灌(在垃圾填埋中間覆蓋層下鋪設管網或利用導氣石籠回灌)。前兩種方式會加速惡臭氣體揮發、影響填埋作業,第三種方式容易形成短流(經導氣石籠、庫底滲濾液收集系統直接進入調節池),污染物沒有經過垃圾層的有效降解。
4)、回灌把滲濾液中的有機物重新送回填埋場,加快了填埋場產氣速率,容易引發安全問題。
2.3國內早期采用DTRO工藝的滲濾液處理站運行情況
國內早期(2003~2004年)采用二級DTRO工藝的垃圾處理場滲濾液處理站,經過幾年的運行均進行了技術改造,詳下表。
表2 國內采用DTRO工藝的滲濾液處理站改造情況
Table 2 Technical transformation of domestic leachate treatment plant of DTRO process
項目 改造前處理工藝 改造后處理工藝
重慶長生橋垃圾填埋場 二級DTRO 膜生物反應器(MBR)+二級DTRO
北京安定垃圾填埋場 二級DTRO+高壓RO 膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)+反滲透(RO)
北京阿蘇衛垃圾填埋場 二級DTRO 厭氧+反硝化+硝化+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)+DTRO
改造后的工藝保留DTRO處理單元的同時增加了生化處理單元。
3改進措施
針對兩級DTRO工藝的分析和參照國內早期采用DTRO工藝的滲濾液處理站改造工藝,提出以下改進措施:
1)、新建填埋場在回灌初期為防止產酸菌增殖過快,保持產酸菌和甲烷菌數量的平衡以保證垃圾堆體的降解效果、降低滲濾液中有機污染物的濃度,可采用兩種方法:間斷回灌(短時間回灌后停止)、接種產甲烷菌。
2)、填埋作業過程中,采取措施保證回灌的效果,延長滲濾液在垃圾堆體中的停留時間,使污染物得到充分降解。
3)、DTRO處理單元前加生化處理單元,對于后期氨氮濃度高,碳源不足時,考慮外加碳源。
4)、對濃縮液進行處理(如Fenton試劑法、臭氧氧化法等),對于含有大量難生物降解的后期滲濾液,效果更明顯,可降低DTRO系統的進水濃度,提高產水率、延緩膜污染,從而降低運行費用。
4結語
兩級DTRO工藝處理垃圾滲濾液有許多優點,但也存在一些不足,針對這些不足采取適當的措施可以更好地發揮DTRO工藝的優勢。
參考文獻
[1] 樓紫陽.趙由才.張全.滲濾液處理處置技術及工程實例.北京.化學工業出版社.2007.224-227