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生活垃圾填埋处理工艺精选(九篇)

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生活垃圾填埋处理工艺

第1篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

[关键词]城市生活垃圾;渗滤液;处理方案;工艺分析

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0069-01

在当今时代,人们对生活垃圾的处理方式主要包括:垃圾焚烧、垃圾填埋、垃圾堆肥等,对于经济相对不是很发达,垃圾低位热值偏低的中小城市,比较常用处理方式就是卫生填埋。因为这种方式所需经费偏低,操作比较简单,管理也比较方便,而且卫生填埋具有处理和处置(最终消纳处理)城市生活垃圾的双重功能,因此,对于任何一个城市,卫生填埋都不能或缺。目前全国县级填埋场建设数量和投入运行的数量都处于较高的状态。然而,表面上看似我们不留痕迹的将所有生活垃圾都处理了,可是在填埋的过程中,会产生大量的渗滤液,这些渗滤液造成的环境污染更加严重,而且所含的成分及其复杂,污染物的浓度非常高,所以,对城市生活垃圾渗滤液的处理迫在眉睫,更需要我们对其进行妥善处理,降低它产生的危害。

一、城市生活垃圾渗滤液的具体特征

城市生活垃圾渗滤液对环境的污染被世界公认为对人类身体健康的威胁程度最大,所以,我们需要对其相关成分严格分析,方便对其科学合理的处理。

(一)浓度非常高的污染水

城市生活垃圾渗滤液也可以被称为是浓度非常高的污染水,它具有相当复杂的污染成分,且污染水中的各种成分的物理性质、化学性质都是不稳定的,有些成分的性质会随着季节、温度的变化而变化,在渗滤液中也富含各种盐类以及氨氮等成分,对环境的污染相当严重。

(二)渗滤液的组成成分复杂

由于城市的生活垃圾形形,生活垃圾的产生形式也是千奇百怪的,所以,在我们对其进行填埋处理时,各种成分都渗入到填埋场中,然后,再经过降水的过程,渗滤液随之产生,又或者经过微生物的降解加上降水的过程,也会成为城市生活垃圾渗滤液的重要组成成分。久而久之,填埋场中渗滤液的酸性随着时间逐渐增强,最后对环境的威胁程度也在升高,而且人类的身体健康也会受到严重威胁。

二、城市生活垃圾渗滤液的处理方案分析

2008年以前,我国垃圾填埋以简单填埋为主,生活垃圾填埋场基本无垃圾渗滤液处理装置,已运行的生活垃圾填埋场,渗滤液收集后可直接并入或通过预处理后并入城市污水管网进入污水处理厂进行处理。但《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889―2008)的出台,对城市生活垃圾卫生填埋场水污染物处理设施、污染物达标排放限制提出了更高要求。

2008年7月1日新标准出台后,不仅要求新建生活垃圾填埋场应设置污水处理装置,生活垃圾渗滤液(含调节池废水)等污水需自行处理并符合相关污染物排放控制要求。而且凡在新标准出台前建设的生活垃圾卫生填埋场,均需要改造垃圾渗滤液处理设施,自2011年7月1日起,现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液并执行标准规定的水污染排放浓度限值。

通常,我们根据渗沥液的进水水质、水量、排放标准、技术可靠性及经济合理性等因素综合考虑,选择具体的处理方案。其中深度处理是渗滤液处理工艺中必须的,也是保证达标及运行管理的关键步骤,一般以物化处理作为深度处理,主要处理方案有以下几种:

①预处理+生物处理+深度处理

②预处理+深度处理

③生物处理+深度处理

三、城市生活垃圾渗滤液的处理工艺分析

城市生活垃圾渗滤液属于高浓度难降解有机废水,国内外利用了一些处理工艺,如:生物处理、物化处理、地面处理等,我们在使用的过程中,将这些工艺组合起来,增强处理效果,才能实现达标排放。

(一)生物处理

生物处理一般包括好氧处理、厌氧处理两种工艺。在对污水浓度较高的渗滤液进行处理时,我们就可以利用厌氧处理工艺,来达到处理的效果。在对污水浓度不是太高的渗滤液进行处理时,我们可以利用好氧处理。例如:活性污泥法、氧化塘法、生物膜法、生物转盘法等都是属于有氧处理工艺的,其中活性污泥具有维持高有机负荷的作用,而且它还能够有效减少水力在渗滤液处理过程中的停留时间,节省了处理工艺需要的空间,使得处理的效果更好。另外还有厌氧生物滤池、厌氧污泥床等属于生物处理中厌氧处理工艺。但是,在日常的处理过程中,我们一般将厌氧、好氧处理工艺结合起来,即厌氧-好氧处理工艺,对这种处理工艺,工作人员具有熟练的技术以及纯熟的理论知识,能够很好的将其处理效果发挥出来。而且这种处理工艺的运行成本相对比较低, 但是,使用该种处理工艺处理后的渗滤液往往难以达到标准,而且随着填埋时间的增加,氨氮的增加和营养的降低,可生化性的变差,处理难度越来越大。所以,我们一般在预处理后,采用生物处理和物化处理相结合的工艺,实现最佳的处理效果。

(二)物化处理

物化处理一般包括膜处理、吸附过滤、高级化学氧化等。主要以膜处理工艺为主,包括纳滤和反渗透工艺。这两种工艺都可用于工业领域的处理以及污水的处理,而且反渗透处理有时也做军事应用。例如:光催化氧化技术、电解氧化处理技术、等离子技术等都是物化处理工艺的重要表现形式,其中电解氧化处理技术能够有效降解渗滤液中典型的难处理的有机化合物,如苯酚等,为后续的进一步生化处理提供便捷;光催化处理是利用半导体二氧化钛、氧化锌、三氧化铁等对渗滤液做氧化处理,而且投入实际应用中也取得了很好的效果,提高了城市生活垃圾渗滤液深入处理的效果;等离子技术也是一种有效的处理工艺,这种技术是将渗滤液中难降解的物质通过高脉冲放电处理,使其成为可溶解的物质,让渗滤液的可生化性提高,也能够有效降低渗滤液中氨氮物质对微生物的抑制作用。总的来说,该种处理工艺不受BOD5/COD比值变化的影响,出水率能够稳定达标,在选择处理工艺的过程中,我们也会选择采用预处理后直接用膜处理工艺,如预处理+两级DTRO,但处理成本比较高,对管理的要求比较严格。

(三)其他处理工艺

土地处理在一般情况下是不会被使用到的,该种处理工艺是通过土壤中颗粒的过滤作用,以及离子吸附和沉淀等,能够有效地将城市生活垃圾渗滤液中的悬浮的固体物质去除,但是,不被使用的原因就是在使用该工艺的过程中,会产生重金属的二次污染,而且也会有刺鼻的恶臭随之产生,也会造成对环境的污染。除此之外,还有回灌法等处理工艺可供选择,而且,目前,国内外也正在积极研究更加科学有效的处理工艺,如:微波处理、磁化处理等工艺都处于研究阶段,相信在不久的将来,我们就可以研究出更加合理的处理工艺,并与处理方案结合起来,最大限度地将城市生活垃圾渗滤液的污染降到最低。

四、结束语

总之,我们不能忽视城市生活垃圾渗滤液对人类生体健康的污染,而且“保护环境”、“保护我们共同生活的家园”等话题也是目前国际上激烈呼吁的热点话题,让我们不得不重视这部分的污染源。所以,相关人员还需要更深层次地对城市生活垃圾渗滤液的处理方案及工艺进行分析,最大限度地降低渗滤液对环境的危害以及对我们人类身体健康造成的危害,共同为创设绿色环境做贡献。

参考文献

[1]郭曼,基于厌氧序批式反应器的垃圾渗滤液预处理研究,西南交通大学,2014年05月.

第2篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

[关键词]城市生活垃圾卫生填埋填埋气体渗滤液

1城市生活垃圾现状

随着现代工业的兴起和城市迅猛发展,人口大量涌入城市,使城市的生活垃圾产生量大大增加。这些垃圾占用大量的土地,且种类繁多,成分复杂、危害性强。如果处理不当,势必污染城市的大气、水、土壤等,进而降低和破坏城市自然生态系统的调节净化能力[1]。

目前国外城市垃圾采用的处置方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥等3种,表1为这3种处置方式的比较。

表1生活垃圾处置方式对比

工艺 优点 缺点 适用范围

卫生填埋 处理量大、方法简单、费用低 占地大、管理要求高、对外部环境要求高、使用期限有限 无机物>60%、含水量0.5 t/d

焚烧 处理量大、占地小、无害化彻底 费用高、控制不当产生二次污染物如SO2、NOx、飞灰等 垃圾低位热值>3300 kJ/kg时,不需添加辅助燃料

堆肥 处理量大、费用低、工艺相对简单 肥分含量低,长期使用影响土壤结构 垃圾中可生物降解有机物≥10%、从肥效出发应>40%

我国城市生活垃圾处置也主要采用填埋、焚烧和堆肥等方法,其中,以填埋为主,占70%以上;其次是高温堆肥,占20%以上;焚烧量甚微[2]。

焚烧与堆肥技术在我国发展较慢,原因主要为:(1)我国城市生活垃圾未实行分类收集,垃圾成分复杂不利于燃烧与堆肥;(2)焚烧厂的投资太大,运行成本太高;(3)控制不当将产生二次污染问题;(4)垃圾堆肥产品销路不畅;(5)工艺技术和设备与国外亦有较大的差距。

针对我国现阶段国情,我国绝大部分垃圾仍采用填埋进行处理为主,并且在今后相当长时间内,垃圾填埋处理还将占主导地位。

2卫生填埋技术

在我国,由于垃圾填埋场启用时间早,许多填埋场在最初的选址、设计、施工和使用中,未按现行的城市生活垃圾卫生填埋技术规范执行,填埋场底部和周边都没有采取防渗措施,垃圾产生的渗漏液和填埋气体,极易给周边环境和企业、社区带来污染和安全隐患。

2.1 填埋气体。填埋气体是城市生活垃圾中的有机成分经过厌氧降解产生的混合气体,其主要组成为CH4、CO2、H2、N2和O2,还有少量的H2S、NH3、辛烷、氯乙烯等,其中CH4、CO2(沼气主成分)占填埋气体的99.5%~99.9%,NH3、H2S等有毒的恶臭气体,占填埋气体的0.2%~0.4%。这些气体一旦遇到房屋或棚罩阻拦,将不断积累,最终可能导致火灾和爆炸事故。垃圾内的易燃易爆物质在一定条件下,也会自行燃烧爆炸。

2.2 渗漏液。垃圾渗滤液主要来源于垃圾本身、垃圾发酵过程以及受水体浸泡而产生的废水。其主要特征为:渗滤液中污染物的浓度非常高,成分复杂,水质恶劣,一般COD浓度达几千或者上万;一些年代久的垃圾填埋场,COD浓度可高达几万,并且含有高浓度的氨氮,渗滤液可生化性很差,含有大量的重金属、多种病源微生物等有毒有害物质,而且渗滤液的组成成分会随着填埋时间的延长越来越恶劣。

3填埋气与渗漏液的处理技术

3.1 填埋气的收集技术

3.1.1竖井收集系统。早期的填埋气主要用竖井收集系统,具体做法是在填埋场填埋作业后不久,通过挖掘机械或人工打井的方式建造竖井系统。

3.1.2表面收集系统。填埋场在表面覆盖完成以后,便可进行表面收集系统的安装。整个系统是由排气管编织而成的收集网,填埋气通过排气细管输送到系统的几个中央采气点进行收集。

3.1.3水平收集系统。水平式收集系统是在垃圾填埋到一定高度后,在填理场内铺设水平收集主管,然后,将水平气管收集到的气体汇集到主收集管。

3.2 填埋气的应用

3.2.1直接燃烧。对填埋气进行加工处理后,可以直接供给工业及温室用户,其中以供暖或工业生产为用途的热效率最高。填埋气的经济效益取决于填埋场到用户的距离及发生源的连续性。

3.2.2发电。主要由填埋气收集燃烧系统和发电系统组成,填埋气经收集后,经加压输送至内燃发机组,燃烧转化成电能传输出去。

3.3 渗滤液的处理现状

渗滤液水质复杂,这给渗滤液的处理处置带来了很大的困难,目前国内外还没有非常完善的处理工艺,对渗滤液的主要处理途径是:

3.3.1与城市污水合并处理。将垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂,与城市污水合并进行处理。

3.3.2渗滤液回灌技术处理。用适当的方法,将在填埋场底部收集到的滤渗液从其覆盖表面或覆盖层下部重新灌入填埋场。

3.3.3渗滤液处理厂处理。目前,用于垃圾渗滤液处理的方法主要有生物法和物理化学法。

3.4 渗滤液的主要处理工艺

3.4.1活性炭吸附法

在渗滤液的处理中,该方法主要用于去除水中难降解的有机物(酚、苯、胺类化合物等)、金属离子(汞、铅、铬)和色度,一般情况下,对COD和NH3-N的去除率为50%~70%[3]。活性炭吸附法处理可适应水量和有机负荷的变化,且设备紧凑,管理方便。方士等[4]用回流式两级序列间歇式活性污泥法(SBR)―活性炭吸附混凝工艺处理高氨氮、低碳氮比的垃圾渗滤液,粉末活性炭和铝盐投加量分别为1‰(W/V)和0.4‰(W/V),吸附时间为100 min,总的水力停留时间为82 h,CODCr和氨氮的去除率可以稳定在90%以上,出水中氮的主要形态为NO2--N,出水CODCr

3.4.2化学氧化

化学氧化法可以分解渗滤液中难降解的有机物,从而提高废水的生物降解性能。其中高级氧化技术因能够产生极强氧化性的・HO自由基而越来越广泛地被用于处理渗滤液。Fenton法由于费用低、操作简便而受到人们的重视。张晖等[5]介绍了Fenton 法处理垃圾渗滤液的中试试验,结果表明,当双氧水与亚铁盐的总投加比一定(H2O2/Fe2+=3.0)时,COD的去除率随双氧水投加量的增加而增加。当双氧水的总投加量为0.1 mol/L时,COD的去除率可达67.5%。Fenton 法在处理高浓度的有机污水方面有很大的潜力,但它的缺点是对pH值敏感,且处理后的废水需进行铁离子分离回收。其他的氧化剂主要有臭氧、氯和氯系氧化剂,但后者由于残留产物的高毒性,不适合采用。

值得一提的是,近年来出现的光催化氧化技术,它具有工艺简单、能耗低、易操作、无二次污染等特点,尤其对一些特殊污染物的处理具有显著的效果。因此,该方法在垃圾渗滤液的深度处理方面有很好的应用前景。谭小萍等[6]对影响垃圾渗滤液的光催化处理的因素进行了研究。结果表明:光强越大,最佳TiO2投量就越小;最佳反应时间一般宜在1.5~2.5 h;波长为253.7 nm的紫外线杀菌灯价格低廉、使用广泛、处理效果好,COD去除率可达40%~50%,脱色率可达70%~80%。

3.4.3组合工艺处理技术

如前所述,垃圾渗滤液由于水质复杂使得单一工艺不能很好地达到理想的处理效果。所以宜采用组合工艺对渗滤液进行处理。

目前国内外已经发展出许多组合工艺,且取得了较好的处理效果。Laitinen等[7]研究了SBR和淹没式膜生物反应器(MBR)组合工艺处理垃圾渗滤液,在SBR中,SS、BOD5、NH3-N和PO43--P的去除率分别达到89%、94%、99.5%和82%。MBR进一步提高了出水水质,并减少了水质的波动,其中SS和PO43--P的去除率分别超过了99%和88%,BOD5和NH3-N的去除率均超过97%,TN去除率可以达到50%~60%。王延涛[8]研究山西省平顺县填埋场渗滤液处理工艺(如图1所示),该工艺采用高效专用微生物处理单元缺氧+厌氧(UBF)―曝气生物流化床(BFB)组合工艺,运行结果表明:当进水SS为600 mg/L,NH4+-N浓度为700 mg/L,BOD、COD的浓度分别为4500 mg/L、10000 mg/L,经过处理后,出水SS、NH4+-N、BOD和COD的浓度分别降到75 mg/L、10~30 mg/L、30~50 mg/L、600~900 mg/L;总去除率:SS=95%,BOD=99%、COD=94%。

3.4.4膜渗析与分离系统

膜处理一般与其他处理方法联用,超滤或微滤常常作为反渗透的预处理。袁维芳等[9]对广州市大田垃圾填埋场渗滤液预处理出水进行了反渗透实验研究,结果表明,进水压力为3.5 MPa,pH值为5~6的条件下,当进水COD浓度为250~620 mg/L时,出水浓度几乎为0,去除效率达100%,平均透水量为30~42 L/(m2・h)。但膜分离方法一次性投资费用大,而且对浓度较高的渗滤液,处理费用很高。

4结语

在我国,卫生填埋技术是生活垃圾处理的主要手段,而填埋产生的渗滤液是一种高浓度、成分复杂、水质水量易变化的污水,人们对渗滤液的处理一直处于探索和发展之中。针对垃圾渗滤液的处理,可选用的方法虽然较多,但不同程度地都存在一些缺陷,如何选择最佳处理,工艺或将现有的处理工艺有机结合,降低运行成本,提高出水质量是目前需要研究解决的问题。

参考文献:

[1] 段丽杰,马继力,孟凡萍.城市生活垃圾对城市生态系统的破坏及防治对策分析[J]. 内蒙古环境科学,2009,21(5): 26-36.

[2] 高惠璇.应用多元统计分析[M]. 北京:北京大学出版社,2005.

[3] 周爱姣,陶涛. 垃圾填埋场渗滤液物化处理的现状及发展趋势[J]. 重庆环境科学,2001,23(6):67-70.

[4] 方士,卢航,蓝雪春. 两级SBR-PAC 吸附混凝法处理垃圾渗滤液的研究[J].浙江大学学报,2002,28(4):435-439.

[5] 张晖,Huang C P. Fenton法处理垃圾渗滤液[J].中国给水排水,2001,17(3):1-3.

[6] 谭小萍,王国生,汤克敏.光催化法深度处理垃圾渗滤液的影响因素[J].中国给水排水,1999,(5):52-54.

[7]Niina Laitinen,Antero Luonsi,Jari Vilen. Landfill leachate treatment with sequencing batch reactor and membrane bioreactor[J]. Desalination,2006,191(1-3):86-91.

第3篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

关键词:垃圾填埋;渗滤液;uasb;综合物化法

1 概述

对于实行填埋、焚烧和回收同步运行综合处理处置策略的城市而言,其垃圾填埋场的处置对象一般仅限于生活垃圾,不包括 工业 垃圾、医疗垃圾和其它有毒、有害废弃物。垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液,采用uasb—综合物化法联合处理,经处理后的渗滤液可达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(gbl6889—1997)中的三级排放限值后排入城市二级污水处理厂。

2 垃圾渗滤液处理工艺的选择

2.1 垃圾渗滤液水质

垃圾渗滤液具有水质复杂,水质水量变化大且不呈周期性,codcr、bod5、nh3-n、重金属浓度高及微生物营养元素比例失调等特点。其各种成份变化主要取决于填埋场的年龄、深度、微生物环境以及所填埋的垃圾的组成等,其中填埋场的场龄是影响垃圾渗滤液水质的最重要因素。

综合考虑国内部分垃圾填埋场渗滤液典型浓度(如表1所示)及该市未来垃圾成份的变化趋势,确定垃圾渗滤液水质指标(如表2所示)。

2.2 垃圾渗滤液产生量

垃圾填埋场渗滤液产生量受垃圾本身含水量、场地水文地质条件、气候条件、填埋方式等诸多因素影响,其产生量呈明显的无周期性,渗滤液产量可以下式估算:

q=(w 2 —w 2 —w 3 —w 4 —w 5 )×a

式中:q—渗滤液水量 a—填埋场汇水面积 w 1 —降雨量

w 2 —单位面积地下水渗入量 w 3 —单位面积垃圾及覆土的含水量

w 4 —单位面积地表径流量

w 5 —单位面积 自然 蒸发量

根据以上 计算 公式,同时 参考 德国对多个垃圾填埋场的统计(渗滤液量为降水量的25%—58%),综合以上两种估算方法确定垃圾填埋场建成运行后,垃圾渗滤液产生量约1500t/d。

2.3 处理工艺的选择

2.3.1 渗滤液处理方案

1、垃圾渗滤液处理工艺

处理工艺充分考虑了垃圾渗滤液水质、水量特点,综合各种因素及现有垃圾渗滤液处理的经验教训,确定采用uasb一综合物化处理工艺流程(工艺流程如图1所示)。填埋场垃圾渗滤液自调蓄池流入渗液处理厂格栅区池,格栅出水后经调理槽提升至uasb反应池,然后渗滤液自流至分解池、置换反应池、絮凝反应池、沉淀池出水排出。在气温高,厌氧反应良好且出水达标时,可超越物化分解池,直接进入下一个处理单元进行处理。生化及物化污泥经污泥浓缩机压缩后送入填埋场填埋处理。

2、处理效果

调蓄池及污水处理厂各处理工序处理效果如表3所示。

2.3.2 渗滤液处理工艺特点

污水调蓄池不仅具有调蓄水量、均匀水质的作用,而且具有沉淀、厌氧酸化水解等作用,codcr、bod5、tn的去除率均可达50%左右,其容量和处理规模是卫生填埋场的重要设计参数。

uasb系统主要靠厌氧微生物来降解垃圾渗滤液中有机污染物,有较高污染物去除效率,同时具有较高的容积负荷率和去除率,产生沼气供现有沼气发电厂利用,同时可去除氮、磷,大幅度消灭虫卵及致病菌,且运行费用底,工艺比较成熟,管理方便,操作简单。

综合物化法是通过超声波系统、负氧离子发生器、水中放电和絮凝沉淀等一系列物理发生器,使渗滤液产生一系列物理化学作用,氧化各种有机物并使之矿化。其技术特点是:

①对水质及环境变化的适应性强,抗冲击负荷能力高:

②处理设施自动化程度高,且运行可靠、操作简便;

③对填埋场后期可生化性差、氨氮高的渗滤液有很好的处理效果:

④污泥稳定性强,粘度低,沉降性能好,易处理。

从总体思路上分析,选用厌氧uasb—综合物化处理工艺流程是可行的,首先经过厌氧菌的作用,将渗滤液中长链大分子难降解有机物转变为小分子有机物,可进一步提高综合废水的可生化性,消耗废水中的n、p等污染物质,然后通过综合物化作用,使出水有机物浓度达标。

3 注意问题

考虑到垃圾渗滤液废水的特殊性,应注意以下几个问题:

1、随着填埋时间的延长,特别是在终场后,废水可生化性将明显降低,原有工艺参数可能无法满足新的水质要求,效果变差,因此在处理过程中,应不断研究调整,使处理工艺保持较高的处理效果:

2、加强清污分流工作,尽可能削减垃圾渗滤液的产生量,以减少对处理工艺的负荷冲击;同样,过多的截流洪水进入垃圾渗滤液将会造成水质的巨大波动,影响最终出水水质:

第4篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

【关键词】餐厨垃圾;无害化处理

1.项目建设背景及必要性

1.1项目建设背景

2012年4月19日,国务院办公厅印发了《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划的通知》([2012]23号),明确了“到2015年,直辖市、省会城市生活垃圾全部实现无害化处理,城市生活垃圾无害化处理率达到90%以上,全国城镇新增生活垃圾无害化处理设施能力58万吨/日”的主要目标,并进一步提出了“在已启动餐厨垃圾处理工作的基础上,继续推动餐厨垃圾单独收集和运输,以适度规模、相对集中为原则,建设餐厨垃圾资源化利用和无害化处理设施”的建设任务。

1.2项目建设必要性

在相当长的一段时期内,国内餐厨垃圾主要作为城市近郊养猪的饲料。由于其来源复杂,极有可能引起疾病的传播,现已被政府明令禁止。城市垃圾处理处置方法通常有焚烧和填埋,如果将城市生活垃圾进行焚烧,由于餐厨垃圾的水份含量常常高达90%左右,发热量为2100~3100kJ/kg,和其它垃圾一起焚烧,不但不能满足垃圾焚烧发电的发热量要求(即5000kJ/kg以上),反而会导致燃烧炉燃烧不充分而产生二英;如果将生活垃圾进行填埋,同样因为混入的餐厨垃圾水分含量高而不宜处理。因此餐厨垃圾有必要进行单独无害化处理。

2.处理工艺确定

2.1XX市餐厨垃圾物理、化学性质分别见表。

以上数据分析表明,XX市餐厨垃圾具有以下特性:

a)含水率高,混合测试样含水率高达87.07%。

b)易腐性,富含有机物,混合测试样有机干物质高达92.8%。

c)油脂及盐分含量高。

2.2餐厨垃圾处理工艺选择

目前,餐厨垃圾处理工艺主要有填埋、焚烧、厌氧消化、好氧堆肥等,各处理方式的优缺点对比分析见表3。

根据表中各种餐厨垃圾处理方式优缺点的比较,结合XX市餐厨垃圾的特性,对XX市餐厨垃圾处理方式的选择做出如下分析:

(1)高含水率的餐厨垃圾,往往成为填埋场垃圾渗滤液的主要来源;餐厨垃圾黏度大,分散性差,也不利于在填埋场摊铺和压实;此外餐厨垃圾有机物含量较高,填埋方式未对其进行有效的资源化利用,因此餐厨垃圾不适宜采取填埋工艺。

(2)高含水率的餐厨垃圾不宜采用焚烧工艺,因为含水率高会增加焚烧燃料的消耗;餐厨垃圾中含有的大量脂类物质在重金属催化条件下生成二英,若处理不当易对环境造成严重的二次污染。

(3)堆肥适合于处理易腐有机质含量较高的垃圾,高含水率的餐厨垃圾在堆肥的过程中易将整个堆垛全部空间填死,空气无法进入内部,致使微生物处于厌氧状态,使降解速度减慢并产生硫化氢等臭气。

(4)结合我国国情及XX市具体情况,相对其它餐厨垃圾处理方式,厌氧消化方式具有突出的优势,主要体现在以下几个方面:

① 厌氧消化后产生的沼气是清洁燃料。

② 固体物质被消化以后,可以得到高质量的有机肥料或土壤改良剂。

③ 在有机物质转变成甲烷的过程中实现了垃圾的减量化。

④ 厌氧消化产生的沼气可以利用进行发电,减少了温室气体的排放量。

⑤可实现分离油脂资源化,厌氧微生物耐盐毒性较强,且节省能耗。

以上分析表明:应用厌氧消化技术处理餐厨垃圾在生态环境方面具有突出的优势,从能量需求、排放产物和运行过程对周围环境卫生影响的角度看,厌氧消化技术能够实现环境、社会和经济效益的协调统一,对环境和经济的可持续发展都具有重要的意义。

基于上述技术分析,推荐XX市餐厨垃圾无害化处理处置工程采用厌氧消化处理技术。

2.3厌氧消化工艺的选择

按照厌氧发酵反应罐的操作条件,餐厨垃圾厌氧消化处理技术可分为以下几类:

(1)按照固体含量可分为:湿式、干式。

(2)按照温度可分为:中温、高温。

湿式厌氧消化和干式厌氧消化的对比分析见表4。

根据以上湿式和干式厌氧消化的对比分析,结合XX市餐厨垃圾含水率较高的特点,本项目适宜采用湿式消化工艺。

中温厌氧消化和高温厌氧消化的对比分析见表5。

第5篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

【关键词】厌氧消化;城市生活垃圾;综合利用;有机质垃圾

一、前言

城市垃圾已成为当今世界的一大公害,也成为我国环境污染的突出问题之一。近几年来,我国城市生活垃圾产量达1亿多吨,且每年以10%的速率增长。而且随着城镇化进程的加快,垃圾产量将持续增长。传统的垃圾处理,填埋、堆肥和焚烧是最常用的方法,但由于垃圾卫生填埋和焚烧处理的环保要求较高,焚烧和填埋成本也随之增加,且这些方式本身存在一定的弊端,对土壤、地下水和大气都会造成严重污染局面。由于环境立法的日益严格和垃圾的分类收集,为垃圾处理提供了条件。在各种处理方法中,生物方法成为处理分类收集有机部分的一种有效方式,它能最大程度地循环利用有用成分。在生物处理方法中,利用微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物和腐殖质的厌氧技术逐渐引起人们的重视。

二、我国垃圾处理现状及存在问题

解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能量化及无害化。目前主要有填埋、堆肥及焚烧处理三种方法。填埋是目前我国大多数城市解决生活垃圾出路的主要方法,到2003年底全国共有559座生活垃圾填埋场,近85%的城市生活垃圾采用填埋处理。利用微生物分解垃圾有机成分的填肥处理,虽在我国具有悠久历史,但由于各种原因目前堆肥处理的效率不高,限制了该处理方法的发展。垃圾焚烧技术在我国的研究和应用起步于八十年代中期,随着我国东南部沿海地区和部分大中城市的经济发展和生活垃圾低位热值的提高,不少城市已将建设生活垃圾焚烧厂提到了议事日程,目前正处于快速发展阶段。

各种方法都具有自身的局限性。填埋处理不仅填埋掉了废物,也埋掉了可回收利用的资源,填埋场占地面积大,且存在严重的二次污染,如地下水污染,土壤污染,堆放场产生的臭气严重影响场地周边的空气质量等。堆肥周期长,占地面积大,卫生条件差,堆肥处理产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比销售困难,经济效益差。而焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求,且垃圾焚烧对垃圾具有选择性,焚烧不仅使垃圾中的可利用资源被销毁,产生的大量烟气,造成热能损失。产生的烟气必须净化,净化技术难度大,运行成本高,焚烧设备一次性投资大,焚烧产生的残渣还必须消化。

当前,我国城市生活垃圾处理存在的问题主要表现在以下几个方面:(1)城市生活垃圾资源利用水平低下,与发达国家相比存在较大差距;(2)虽然我国各地均设有城市垃圾收集、运输、处理的专门机构,但垃圾处理的整体水平较低,大部分城市垃圾采用混合回收方式,加大了垃圾出来难度,垃圾资源化未能引起相关部门的重视;(3)在我国垃圾处理的经费主要来自国家和地方财政,资金主要用于垃圾的清运和掩埋处置,难以满足资源化需求。

三、厌氧消化处理技术

(一)厌氧消化处理工艺

城市生活垃圾中的纸类、塑料、织物、金属等被分拣回收利用后,剩余的主要是废弃的动植物有机物质,其含水量高达80%左右极易腐烂,除了其中的木质素外都可进行厌氧消化降解。若利用传统的填埋等方法进行处理,可能增加处理成本,造成二次污染。针对我国现行垃圾处理方式的弊端,应用厌氧消化技术处理城市生活垃圾,实现垃圾无害化,资源化和减量化的目标是可行的。

生活垃圾的厌氧发酵是指在无氧条件下,微生物分解有机物,其中的C、H、O转化为沼气-甲烷和二氧化碳,而N、P、K等微量元素存于残留物中并转化为易被动植物吸收利用的过程。有机物首先通过快速增值和对PH敏感的酸化菌将其水解和发酵转化为挥发酸,挥发酸通过乙酸菌氧化为乙酸盐、分子氢和二氧化碳,甲烷菌再将这些物质转化为甲烷,一般厌氧消化可分为水解酸化阶段、产氢、产乙酸阶段和产甲烷阶段。

(二)厌氧消化工艺研究进展

厌氧消化处理城市垃圾,主要集中处理城市垃圾中厨房剩余垃圾以及庭院垃圾,德国、丹麦等欧洲国家已建成一批消化处理厂,利用厨房垃圾产沼气的研究较为成熟。早在20世纪80年代厌氧消化技术已成为日本等国的研究课题,近年来,在引进欧洲技术的同时,地方政府支持进行了工业规模生产。厌氧消化技术最早应用于高浓度有机废水处理,在城市垃圾处理中占的比例还小。1920年,英国农学家AlbertHoward发明了厌氧堆肥法,而后通过不断的技术革新,逐步形成了以湿式完全混合厌氧消化、厌氧干发酵、两步厌氧消化等为主的工艺形式。

1.湿式完全混合厌氧消化。湿式完全混合厌氧消化(简称湿式工艺)应用最早也最广泛,其液化、酸化和产气3个阶段在同一反应器内进行,工艺过程简单、投资小、运行和管理方便。早期消化工艺中没有搅拌装置,易引起分层现象,反应器中较轻的部分上升成浮渣层,较重的部分下沉成为底层,这样在反应器中形成3个浓度不同的物理层,不但影响混合效果,而且损伤发酵设备。自上世纪90年代以来,搅拌器应用研究的快速发展,利用机械沼气混合搅拌取得了很好的效果。但由于酸化、水解、产甲烷均在同一反应器中同时进行,通常认为在这个系统中各阶段反应都不能达到各自最佳的反应条件,处理效率低。与其他工艺相比,湿式工艺含水量高,可以稀释抑制物的浓度(固体浓度达15%),在一定程度上也加大了系统的抗抑制能力。

2.一步厌氧干发酵。湿式工艺的广泛应用,为提高其处理能力,提出了一步厌氧干发酵系统。厌氧干发酵系统的固体浓度可以维持在20%-50%,大大提高了处理能力。干发酵系统中只有含水率非常低的原料需要进行稀释,且用水量小。同时,厌氧干发酵系统对进料的分选要求不高,原料进入处理系统前,只需用滚筒筛将大的颗粒物去除即可。然而,从投资角度看,干发酵工艺比湿式工艺要高得多,另外,由于固体浓度的加大,需要设计能够抗酸、抗腐蚀性强的发酵反应器。

3.两步厌氧消化工艺。在湿式工艺和干发酵工艺中,垃圾中的有机质转化为沼气的过程是在一个连续的生化反应中完成,各个不同的反应阶段难以达到其各自的最佳反应条件。例如酸化阶段会导致PH值的下降,产甲烷阶段要求接近中性或偏碱的环境,而两步厌氧消化工艺即是要创造两个不同的生物和营养环境条件如:温度和PH等。典型的两步工艺,在第一阶段进行反应物的酸化和水解,第二个阶段进行产甲烷。在微生物环境方面,水解产酸菌和产甲烷菌对厌氧环境的要求不同,只有在产甲烷阶段,由于甲烷菌是严格的厌氧菌,才需要严格的厌氧环境。

4.制约厌氧消化处理工艺发展应用的因素。厌氧消化处理城市垃圾是一种古老的方法,其消化过程是一个动态、多相、多介质的物理、化学和生物反应紧密相关的复杂过程。其中有机物的生物、化学转化及物质的传输与分布不易监控,在城市垃圾分选、厌氧发酵工艺、二次污染的处理等方面都存在许多问题。制约厌氧消化处理技术在城市垃圾处理应用中的制约因素主要表现在:(1)城市垃圾的分选需投入大量的人力物力,系统工程复杂。现阶段要对城市垃圾作较系统的分选很难,城市垃圾分选效率将直接影响到堆肥生产的成本和产品的质量,故垃圾收集分区、分类收集和建立垃圾收费制度将是影响今后我国垃圾厌氧发酵产业进一步发展的关键因素;(2)厌氧微生物对垃圾中复杂有机物降解能力对发酵过程起决定性作用,选用优良的厌氧菌种是厌氧消化技术的核心。因此,发酵厌氧微生物的筛选、培养和鉴定也成为制约因素之一;(3)厌氧过程中温度、PH值、营养物质和底物毒性对发酵过程有较大的影响,操作人员要不断监视发酵过程、判断和调整各种参数,很难实现实时监控;(4)消化过程中产生的废水和废气由于处理效果不佳,已成为严重的环境污染源。废气的产生量和浓度随垃圾的不同而改变,容易对处理系统造成冲负荷,从而导致处理系统的失败;(5)消化产品的腐熟度是衡量厌氧消化过程的最终指标。未经腐熟的产品中有机物和毒性物质会造成植物生长的缺氧和间接毒性,危害作物生长。目前,对堆肥产品的腐熟检测缺乏统一的标准,且检测过程相对复杂,无法进行现场检测。

四、垃圾厌氧消化处理的环保效益和经济效益

厌氧消化技术能最大限度的循环利用垃圾中的可用成分,采用“分选+厌氧消化+堆肥”的方式处理可明显减少温室气体的排放,抑制有毒气体和液体的排放可避免二次污染。另外,使用厌氧消化技术处理生活垃圾,对垃圾中有用物质及能量加以回收和利用,使垃圾处理无害化、减量化。以我国2000年的垃圾量来计算,大约可以获得25亿立方米左右的沼气,其经济效益相当可观。同时,厌氧消化处理的残留物无论是做肥料还是饲料,都可取得较好的经济效益。

五、结语

随着经济的发展和人民生活水平的提高,城市垃圾日益增多,和资源、能源愈渐短缺的矛盾越来越突出。传统的填埋、堆肥和焚烧处理方法的局限性限制了我国城市生活垃圾处理的发展。而目前垃圾整体处理水平低,规模小,技术落后,垃圾分选程度低,很大程度上限制了厌氧技术的使用。因此,必须认真研究和总结国内外生活垃圾资源化综合利用的经验,开拓厌氧消化处理技术,结合适合我国国情的城市生活垃圾资源化综合利用的途径,尽快解决我国城市生活垃圾问题,提高资源利用水平。

【参考文献】

[1]郭海强,马应珍,等.我国城市生活垃圾处理现状与对策[J].长治学院学报,2007.

[2]李晓辉.垃圾公害资源化处理势在必行[J].问题探讨,1997.

[3]谢海燕,丛振华,等.城市生活垃圾资源化利用途径的探讨[J].新疆环境保护,2005.

[4]乔玮,曾光明,等.厌氧消化技术在城市垃圾处理应用中的制约因素[J].江苏环境科技,2002.

[5]张艳,乔玮.厌氧消化处理城市垃圾研究进展[J].湖南城市学院学报(自然科学),2003.

[6]苏有勇,张无敌.我国城市生活垃圾厌氧消化处理的探讨[J].能源与环境,2004.

第6篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

关键词:垃圾渗滤液; DTRO;优缺点分析;改进措施

中图分类号:G353文献标识码: 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渗滤液水质特点

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,含有多种毒性物质和致癌物质,是世界公认的污染威胁大、性质复杂、难以处理的高浓度废水。

渗滤液的水质与进入填埋场的垃圾类别有直接联系,发达国家如德国、日本垃圾分类较好。以使用DTRO工艺较多的德国为例,德国垃圾填埋场对有机质的填埋比例进行了严格限制,因此BOD5很低,典型的渗滤液成分如下:

表1德国垃圾渗滤液水质

Table 1 Leachate quality in Germany

指标 电导率

(μS/cm) BOD5

(mg/L) COD

(mg/L) NH3-N(mg/L)

数值 15000~20000 300~500 3000~5000 1500~2000

我国除北京、上海、深圳等少数城市做了垃圾分类试点以外,其它绝大部分城市垃圾没有分类,同时我国各地气象条件各异域,因此我国垃圾渗滤液的水质与德国比,相差较大,有如下特点:

1)、填埋初期NH3-N浓度高,可以到3000mg/L以上,BOD5/COD值较高可达0.5以上,可生化性好,碳源充足,较易处理。

2)、随着填埋时间的变化(通常5年左右),BOD5的浓度快速下降、COD的浓度缓慢下降,仍然保持较高浓度, BOD5/COD值较低,可生化性差,部分有机物(中等分子量的灰黄霉酸类物质)难生物降解;NH3-N浓度保持在1000mg/L左右,C/N比低,处理难度大。

3)、重金属:一般渗滤液中的重金属含量很低,不会超过排放标准,但当工业垃圾与生活垃圾混合填埋时,重金属溶出数量会增加,与各地实际情况有关。

我国垃圾渗滤液水质与德国相差很大, BOD5浓度高很多,可生化性相对要好,特别是填埋初期。

2DTRO工艺分析

从2011年7月1日起,现有的所有渗滤液处理出水按新标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)执行,新标准对COD,总氮、重金属及外运处理等方面提出了更为严格的要求,根据渗滤液的水质特点,有机物和氨氮是国家排放标准规定的两个主要去除目标,它决定了渗滤液处理工艺的建设成本和运行费用。

2010年4月1日起实施的《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范》(HJ 564-2010),提出了“生化处理+膜过滤”的原则性处理流程。

目前大多数垃圾填埋场滤液处理工艺为以下两种:全膜过滤(DTRO)工艺和“生化处理+膜过滤”工艺,本文主要对全膜过滤(DTRO)工艺进行分析。

2.1国外DTRO工艺运行情况

1988年颇尔水技术公司在德国首次推出DTRO装置用于垃圾渗滤液处理,在德国应用较多,因此以德国的实际应用为例进行介绍。德国垃圾填埋场对有机质的填埋比例进行了严格限制,渗滤液成分相对简单,收集的垃圾渗滤液一般先经过预处理,再进入反渗透系统,同时对浓缩液进行处理,该技术取得了很好的应用效果,典型工艺流程如下:

图一 德国典型DTRO处理工艺流程

Fig.1 Technological process of DTRO in Germany

2.2国内DTRO工艺运行情况

两级DTRO工艺流程及水量平衡图如下(Q为清水产量,DTRO产水率按80%计算):

图二 DTRO工艺水量平衡

Fig.2 Water budget in DTRO process

两级DTRO系统具有以下优点:

1)、预处理系统简单,渗滤液通过保安过滤器(精密过滤)即可进入DTRO系统。

2)、抗冲击负荷能力强、进水水质波动对其影响较小。

3)、通过碟管式反渗透膜(DTRO)将渗滤液分为浓缩液(污染物含量极高)和清水(含少量盐)两部分,是纯物理分离。和生化处理比较,占地面积小、自动化程度高、对运行管理人员要求较低。

4)、发生故障时,启动和关闭时间短。

5)、采用膜组件结构,容易改建和扩建。

6)、缩短产生渗滤液的时间,减少填埋场封场后的维护时间。

由于国内渗滤液水质浓度高,浓缩液没采取处理措施直接回灌至填埋库区,渗透过垃圾堆体,由渗滤液收集系统收集再次排入调节池,进入渗滤液处理站,是内部循环的,存在以下不足:

1)、污染物的降解主要依赖于垃圾堆体,垃圾堆体处于厌氧环境,系统中主要是两类细菌:产酸细菌(异养菌)和产甲烷菌(自养菌),产酸菌比产甲烷菌增长快,产甲烷菌对PH值较敏感,最适宜pH值范围约在6.8~7.2之间,如果产酸菌增长过快,垃圾堆体的PH值将低于6.5,产甲烷菌会受到抑制,两类细菌数量将不平衡(新鲜渗滤液含有较高浓度的VFA,可生化性好,因此产酸菌增长很快,这种情况更容易出现),从而使渗滤液停留在产酸阶段,污染物不能彻底分解,导致DTRO系统进水的有机物浓度较高,加速DTRO膜的污染。

2)、对于难生物降解的有机物和无机盐类在系统内积累,反渗透系统进水浓度会越来越高。含盐量越高渗透压越高,进水压力不变的情况下,产水量将降低。填埋初期渗滤液浓度较低,产水率较高,通常可以达到80%,中后期降到70%,甚至更低,从而缩短膜的使用寿命,大幅提高运行费用。

3)、浓缩液的回灌方式主要有三种:直接回灌至垃圾填埋层(垃圾在分层压实期间,将渗滤液浇灌在作业面上)、表面回灌(通常用穿孔管喷灌)、覆盖层下回灌(在垃圾填埋中间覆盖层下铺设管网或利用导气石笼回灌)。前两种方式会加速恶臭气体挥发、影响填埋作业,第三种方式容易形成短流(经导气石笼、库底渗滤液收集系统直接进入调节池),污染物没有经过垃圾层的有效降解。

4)、回灌把渗滤液中的有机物重新送回填埋场,加快了填埋场产气速率,容易引发安全问题。

2.3国内早期采用DTRO工艺的渗滤液处理站运行情况

国内早期(2003~2004年)采用二级DTRO工艺的垃圾处理场渗滤液处理站,经过几年的运行均进行了技术改造,详下表。

表2 国内采用DTRO工艺的渗滤液处理站改造情况

Table 2 Technical transformation of domestic leachate treatment plant of DTRO process

项目 改造前处理工艺 改造后处理工艺

重庆长生桥垃圾填埋场 二级DTRO 膜生物反应器(MBR)+二级DTRO

北京安定垃圾填埋场 二级DTRO+高压RO 膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)

北京阿苏卫垃圾填埋场 二级DTRO 厌氧+反硝化+硝化+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+DTRO

改造后的工艺保留DTRO处理单元的同时增加了生化处理单元。

3改进措施

针对两级DTRO工艺的分析和参照国内早期采用DTRO工艺的渗滤液处理站改造工艺,提出以下改进措施:

1)、新建填埋场在回灌初期为防止产酸菌增殖过快,保持产酸菌和甲烷菌数量的平衡以保证垃圾堆体的降解效果、降低渗滤液中有机污染物的浓度,可采用两种方法:间断回灌(短时间回灌后停止)、接种产甲烷菌。

2)、填埋作业过程中,采取措施保证回灌的效果,延长渗滤液在垃圾堆体中的停留时间,使污染物得到充分降解。

3)、DTRO处理单元前加生化处理单元,对于后期氨氮浓度高,碳源不足时,考虑外加碳源。

4)、对浓缩液进行处理(如Fenton试剂法、臭氧氧化法等),对于含有大量难生物降解的后期渗滤液,效果更明显,可降低DTRO系统的进水浓度,提高产水率、延缓膜污染,从而降低运行费用。

4结语

两级DTRO工艺处理垃圾渗滤液有许多优点,但也存在一些不足,针对这些不足采取适当的措施可以更好地发挥DTRO工艺的优势。

参考文献

[1] 楼紫阳.赵由才.张全.渗滤液处理处置技术及工程实例.北京.化学工业出版社.2007.224-227

第7篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

关键词:垃圾填埋场;渗滤液;处理技术

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-07-0276-2

随着我国经济的快速发展,城市垃圾量也随之增加,垃圾的妥善处理已成为人们急需解决的问题。我国大多数城市采用卫生填埋或焚烧的方式处理垃圾,由此产生了大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中含有多种污染物,包括重金属离子和有机物,不仅在水中存在时间长,范围广,而且危害极大,若不妥善处理将对环境造成严重污染。有效收集和处理垃圾渗滤液已成为城市环境急需解决的问题,垃圾渗滤液的处理技术成为研究者关注的热点和难点。

1 垃圾渗滤液的产生及特点

垃圾渗滤液,又称浸出液或渗沥水,是垃圾填埋场中不可避免的二次污染物[1],主要来源于降水、垃圾含有的水和微生物厌氧分解产生的有机废水[2]。垃圾渗滤液是高浓度有机废水,若未经处理直接排放或未达标排放,会对周围的地下水、地表水和土壤造成严重的污染。

垃圾渗滤液污染物含量受垃圾成分、填埋年限、气候条件和填埋场设计等多种因素的影响[3]。垃圾渗滤液水质特点可以概括为:①污染物种类多,成分复杂,浓度高。刘军等使用GC-MS 对垃圾渗滤液中有机组分进行分析,共有63种有机化合物,大多是难以生物降解的有机化合物,如酚类、杂环类、杂环芳烃、多环芳烃类化合物,约占渗滤液中有机组分的70%以上[3];有机物浓度高,COD和BOD5浓度高,最高可达几万mg/L。②水质、水量变化复杂。垃圾填埋场的水文气候条件、地质条件、地理位置、构造方式、填埋时间等不同,垃圾渗滤液的成分和产量也发生变化。而且生物可降解性随填埋龄的增加而逐渐降低。③营养比例失衡。渗滤液中氨氮含量高,C/N值常出现失调情况,同时p缺乏,微营养比例不能满足水处理的要求。

2 垃圾渗滤液处理工艺技术

在《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008) 于2008年7月1日颁布实施后,对垃圾渗滤液的处理控制提出了更严格的要求。渗滤液水质水量受各种因素影响而变得非常复杂,存在大量生物难以降解的有机物,目前渗滤液的处理工艺主要有土地处理、物理处理、化学处理、生物处理等,但采用单一工艺处理,往往只能在某些指标上取得好效果,很难使出水达到排放标准。因此渗滤液的处理工艺不是一种方法能够完成的,而是多种方法的组合工艺。

目前,渗滤液处理的组合工艺主要有两种,一种是以生化反应为主的“生物法+膜法(纳滤/反渗透)”处理系统;另外一种是以DT盘式膜组件为主的高压膜过滤工艺。DT盘式膜组件是独家工艺,过滤原理即为常见卷式反渗透膜过滤的原理,在此不多作介绍,本文重点介绍“生物法+膜法”的处理系统。生化法处理设备和运行管理简单,成本低,对水质和水量的变化有很好的适应能力,适合我国生化垃圾有机物含量高、渗滤液可生化能力较高的特点,当前得到了广泛应用。

2.1 早期生物处理工艺

早期的渗滤液处理工艺缺乏设计经验,对渗滤液的水质特性考虑不够充分,处理工艺主要参照城市污水处理工艺,选择生物法中的氧化沟,SBR及接触氧化工艺的比较多,由于这些工艺在曝气量、停留时间上考虑的不足,最后导致了运行的失败。

例如北京阿苏卫渗滤液处理厂选择“厌氧+氧化沟+沉淀池”的处理工艺,要求出水达到GB16889-1997二级标准,但是由于渗滤液水质水量随时间变化大,尤其随着填埋场时间的增长,可生化性低,导致出水不能稳定达标;昆山市第三垃圾填埋场渗滤液处理采用的是“厌氧+生物接触氧化”工艺,运行过程中进水水质远低于设计值,结果造成厌氧效果大幅下降,整个系统出水无法达标。

另外,早期渗滤液生化处理工艺选择沉淀池进行泥水分离,但是由于高污泥浓度的污水在沉淀池中的沉降性差,抗污泥膨胀的能力差,从而造成生化池中的污泥浓度偏低,出水水质不稳定。

2.2 膜生物反应器(MBR)应用

针对早期生化法在渗滤液处理上的不足,MBR系统在设计生化反应部分时充分考虑渗滤液的水质特性,以反硝化池和硝化池为主,在停留时间、池体深度以及曝气量方面,充分满足渗滤液中有机物降解的需要。

膜技术在垃圾渗滤液处理中的应用引起了我国学者的极大关注。膜生物法(MBR)是近些年发展起来的一种集膜过滤和生物处理于一体的新型、高效的处理技术,在处理高浓度难降解有机物废水方面有着广泛的应用前景。在MF和UF基础上研发的MBR系统已经广泛应用于生化反应末端的泥水分离过程,利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中,实现水力停留时间和污泥龄的完全分离,使生化反应器内的污泥浓度从3-5g/L提高到10-20g/L,从而提高了反应器的容积负荷,使反应器容积减小,大大提高了生化系统的运行效果。

据相关实例数据表明,MBR系统对COD的去除率在90%以上,NH3-N在95%以上。任鹤云等采用MBR法处理渗滤液,生化部分采用硝化/反硝化工艺,膜部分采用的超滤+纳滤膜,出水COD小于60mg/L,SS小于50mg/L,氨氮小于18.8mg/L重金属等未检出[4];康建雄等应用UASB-A/O-膜工艺处理垃圾渗滤液取得良好效果,CODcr,BOD5和氨氮的去除率分别达97.3%、98.6%和92.8%,出水水质优于国家排放标准[5]。

2.3 膜处理技术

膜处理技术包括微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)等,常用于二级处理后的深度处理,多以微滤(MF)、超滤(UF)代替沉淀、过滤、吸附、除菌等常规深度处理中的预处理,以纳滤(NF)、反渗透(RO)进行水的软化和脱盐。在垃圾渗滤液处理系统中,由于渗滤液的生化性较差,单独依靠生化反应和MBR系统并不能完全实现水质达标排放,因此MBR的出水需要进一步深度处理。根据目前的处理技术,MBR出水还可通过NF或RO系统进一步处理,RO和NF都能去除细菌、微生物、溶解盐等,但RO效果更好。一般RO和NF之前的进水都必须进行预处理,对SS及浊度都有明确的要求,一般SS≤1mg/L,浊度≤5NTU,pH控制在中性左右。对RO、NF影响比较大的环境因素除进水水质外,还有压力、温度等,这些因素是可控的,因此系统运行的稳定性有了一定保证。

苏也研究表明,MBR-NF工艺经过4个多月的运行,运行稳定,在进水CODcr远高于设计值的情况下,出水状况仍然良好,满足设计要求[6]。

2.4 组合工艺流程

目前由于环境污染的不断加重,国家从加强环保的角度出发,颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》(GB16889-2008),其中出水总氮成为一个重要的指标(非敏感地区40mg/L,敏感地区20mg/L)。为了满足新的垃圾渗滤液排放标准中对总氮的要求,原有MBR工艺进一步优化,增加一个二级硝化反硝化环节,如图1所示,MBR工艺优化为A/O/O+A/O+外置超滤膜(UF)可以保证出水总氮达标排放。

图1 工艺流程图

综上所述,渗滤液处理的工艺以“生物法+膜处理”为主,该工艺技术处理渗滤液可以达到2008年《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》的排放要求。其中,生化处理过程可以有效地降解、消除污染物,膜分离处理过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物。

3 结论和建议

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,其处理技术各有利弊,单独采用任何一种处理技术很难使渗滤液达标排放。因此,必须将处理工艺由单一化向多元化发展,通过组合工艺充分发挥各工艺的优势,以达到满意的处理效果。“生物法+膜处理”工艺技术处理渗滤液可以达到2008年《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》的排放要求,但在垃圾渗滤液的处理过程中仍存在一些问题。

3.1 老龄化填埋场渗滤液可生化性差

渗滤液的可生化性差,新生渗滤液用生化法处理是可行的,但是随着填埋场时间的延长,渗滤液的可生化性降低,尤其是在填埋后期,可生化性很差,B/C不足0.1,生化法使用受到限制。应根据填埋场所处阶段来选择合适的工艺进行渗滤液处理。

3.2 浓缩液处理

膜分离过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物,但同时会产生浓缩液,浓缩液的最终处理也是目前水处理行业中一个亟待解决的问题。目前浓缩液的处理方法主要有回灌法、蒸发法、高级氧化+混凝沉降组合法、活性碳吸附和离子交换法等,但是回灌法势必造成盐的累积;蒸发法能耗相当大,而且蒸发器要有很强的抗腐蚀能力;高级氧化+混凝沉降法对有机物有很好的去除效果,但是对总氮去除效果不明显;活性碳吸附和离子交换法用来处理浓缩液很容易达到饱和容量,再生困难,运行费用昂贵。

渗滤液水质如果可生化性好的话,优先选择生化法,但是渗滤液中含有大量难降解的物质和毒性物质,生化出水仍需要深度处理,膜技术的应用解决了深度处理的问题,但是膜处理也存在膜污染和浓缩液处理的问题,如何通过技术改进和工艺组合降低运行成本和减少膜污染是今后研究的方向。

参考文献

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[2] 王宗平,陶涛,金儒霖.垃圾渗滤液处理研究进展[J].环境科学进展,1999,7(3):32-39.

[3] 刘军,鲍林发,汪苹.运用 GC-MS 联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分的分析[J].环境污染治理技术与设备,2003,4(8):31-33.

[4] 任鹤云,李月中.MBR法处理垃圾渗滤液工程实例[J].给水排水,2004,10:36-38.

[5] 康建雄,李静,闵海华,等.UASB-A/O膜工艺处理渗滤液工程设计案例[J].华中科技大学学报(城市科学版),2003,20(2):85-87.

第8篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

1 项目基本情况

某个生活垃圾填埋场位于浦城县。垃圾填埋场总库容约63.27万m3,设计使用年限为15年,日处理规模确定为130t/d;填埋场采用“改良型厌氧卫生填埋处理工艺”对城市生活垃圾进行无害化处理。浦城县是重点林业县,乡镇居民多以木材为燃料,因此,生活垃圾中煤渣成分较少,而以果皮、塑料袋、厨余垃圾为主。

填埋场操作顺序的总体规划为按单元依次逐层推进,层层压实,依次类推直至最终填埋标高。卫生填埋处理场的防渗处理包括水平防渗和垂直防渗两种方式,由于该填埋库区内不具备天然防渗的条件,为了保障人工衬层的安全性,采取环保型高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作水平防渗工艺,同时采用复合防渗系统;渗滤液导流层位于场底,主要是有利于产生的渗滤液迅速汇集到主支盲沟中。

2 渗滤液污染特性

该项目处理对象为垃圾填埋场产生的渗滤液,渗滤液的水质受填埋垃圾的成分、规模、降水量和气候等因素的影响,通常而言,具有如下特点。

(1)渗滤液水质变化大:渗滤液的水质变化幅度很大,它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大,浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化,如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期,氨氮浓度较低,用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮,但随着填埋年限的增加,氨氮浓度不断增加,COD不断下降,最好采用物化法处理。

(2)有机物浓度高:垃圾渗滤液中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万mg/L,与城市污水相比,浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上,BOD5与COD比值为0.5~0.6,随着填埋场填埋年限的增加,BOD5与COD比值将逐渐降低。

3 渗滤液的处理工艺

渗滤液的水质较为复杂,含有多种有毒有害的无机物和有机物,且还含有较高色度。以氧化沟为主的生化处理工艺,不适合处理高浓度有机物和高氨氮含量的垃圾场渗滤液,不能有效去除污水中难生物降解的有机物和氨氮,同时对色度的去除率较低,脱氮效率也不高,氨氮出水的稳定性较差,不能建立稳定的硝化反硝化功能。因此建议增加预处理工序,采取高级氧化技术进行预处理,推荐FEO技术,该技术是利用微电解以及催化氧化的原理来达到脱色、分解大分子难生物降解有机物的目的,可有效去除重金属。同时,将氧化沟改为A/O工艺,由兼氧段、好氧段组成,A池在利用原水中碳源进行反硝化的同时,也起一定的水解作用将不易降解的大分子物质水解为小分子物质,利于好氧的降解,提高COD的去除效果。

该填埋场使用:“渗沥液调节池FEO预处理A/O+MBR纳滤+反渗透消毒排放”的工序;浓缩液使用:“浓缩液储池一体化设备臭氧反应池搅拌澄清池活性炭过滤消毒排放”。工艺流程详见图1所示。

第9篇:生活垃圾填埋处理工艺范文

[关键词]生活垃圾;组分;处理技术;生物降解;发展趋势

随着我国城市人口的增长、城市规模的扩大以及居民生活水平的不断提高,城市生活垃圾近几年的产量都以8%的速度快速递增,人均日产垃圾约1公斤左右。根据垃圾处理的“减量化、资源化、无害化”目标原则,我国近几年新建了一批生活垃圾处理场。本文针对城市生活垃圾无害化综合处理技术进行了探讨。

1.城市生活垃圾来源产生与组分

1.1城市生活垃圾的来源产生

根据来源不同,可将城市生活垃圾分为居民生活垃圾、城市环卫垃圾、机关学校等集团垃圾三大类。

居民生活垃圾来自于居民的日常生活的废弃物,主要有易腐有机质、塑料纸类等:城市环卫垃圾来自城市马路和街面,其组成与生活垃圾相似,但以泥沙枯枝落叶和商品包装物较多,易腐有机质较少:集团垃圾主要指机关、学校等在生活和工作过程中产生的废弃物。

1.2生活垃圾组分

影响城市生活垃圾组分的主要因素有三个:城市经济发展水平;城市居民生活习惯;城市燃料结构。经济发达、生活水平较高的城市,厨余、纸张、塑料、橡胶等有机物含量较高。以燃煤为主的城市,垃圾中煤渣、沙石占较多份额。

许多国家城市居民日常食品改为冷冻、干缩、预制的成品或半成品,垃圾组分中瓜皮、果核等有机物大为减少;而各类纸张或塑料包装物、金属、玻璃器皿、废旧家用电器等品种大大增加。我国垃圾成分与工业发达国家的显著差别是;无机物多,有机物少,可回收物少。

随着城市化进程的发展,燃料结构的改变,即城市电、气化率的提高,以及城市居民生活水平的不断改善,城市生活垃圾组份中的煤灰含量会逐年降低,有机物及可燃物含量逐年增高。

同时随着城市管理的规范,环卫设施的不断完善,砖瓦、陶瓷等建筑垃圾混入生活垃圾的现象将基本杜绝,无机组分逐年降低,而易腐败有机物以及塑料、纸张、玻璃、金属等可回收物质比例逐年增加。我国城市生活垃圾组分变化特点:

①清洁能源的使用,使厨余垃圾中的煤渣、灰分明显减少,有机物比例逐年增加;

②工业化水平的提高,生活用品和食品的包装日益讲究,纸张、塑料等显著增加;

③垃圾的发热值提高很快,已达到中等发达国家水平。

2.城市生活垃圾处理技术

垃圾的处理利用,在很大程度上取决于垃圾的成分(物理成份),其次是经济水平和技术条件以及地理、水文、环境、城市规划等方面的因素。当前世界上工业发达国家城市垃圾处理的方法(按处理工艺区分)主要有下面几种:

2.1卫生填埋

卫生填埋技术就是将城市垃圾填入大坑或洼地中,垃圾和地面接触部位敷设防渗材料,阻止垃圾渗滤液渗入地下污染地下水体;场地底部敷设排水管道,将渗滤液排出场外处理;垃圾体内部有导气系统,将填埋气导出燃烧或利用;场地周围设截洪沟阻止洪水进入场内。

填埋场封场后可以恢复地貌和维护生态平衡。该技术总的原则是不使掩埋的垃圾对地下水、地表水、土地、空气及周围环境造成污染。但卫生填埋的缺点是设计不当或管理不善易造成二次污染,并且被填埋垃圾发酵后产生的甲烷气体易引发爆炸。垃圾填埋处理技术是我国城市垃圾处理的主要方法。

在传统的卫生填埋场中,垃圾的生物降解是一个无任何控制的自然降解过程。由于垃圾组成成分复杂,物理、化学和生物特性差异很大,以及垃圾填埋场结构设计的局限性,无法为微生物提供适宜的生长环境,垃圾的降解过程受到限制。

因此,现行的卫生填埋场垃圾降解过程缓慢、稳定化周期长、降解不完全、产气率低、渗滤液成分复杂。为了解决这些问题,20世纪70年代,美国率先开展了“生物反应器”填埋技术的研究。

生物反应器填埋场通过有目的的控制手段强化微生物过程,从而加速垃圾中可降解有机组分的稳定化进程。这些控制手段包括渗滤液回灌、营养添加、pH值调节、温度调节、供氧等。生物反应器填埋场与传统填埋场的本质不同在于生物降解过程是有控制的。一个填埋单元就是一个“可控生物反应器”。

关键技术研究包括:填埋气体回收利用工程试验研究;经济耐用的新型人工合成衬层的开发;渗滤液处理新技术。

2.2堆肥

堆肥技术是使垃圾中的有机质在微生物的作用下进行生物化学反应,最后形成类似腐殖质土壤的物质,可作肥料或土壤改良剂。堆肥法是一种比较古老的垃圾处置措施。由于各国工业化发展程度不同,所有采用的堆肥工艺也有差异。堆肥包括好氧发酵和厌氧发酵两种方式。厌氧堆肥的特点:

(1)处理工艺简单,成品中能较多地保存氮,

(2)堆肥周期过长,占地面积大,有臭味,卫生条件差,有些物质不易腐烂,一些病菌不宜被杀死。好氧堆肥的特点:

①好氧条件下,物料分解比较彻底,卫生条件好,大部分病菌可杀死。

②堆肥周期短,效率高,处理过程一般为中温高温中温。好氧堆肥方法在发展中国家受到欢迎。尽管堆肥工艺技术在我国有了一定发展,但由于工艺简单、技术要求低、适宜于高有机质含量垃圾的处理。

目前我国的垃圾堆肥技术与发达国家的工业化堆肥技术尚有一定差距。主要在于我国的垃圾堆肥生产机械化水平低,堆肥质量差,肥效低,从而限制了堆肥产品的销路。

因此,如何提高堆肥机械化水平和堆肥产品质量,是摆在我们面前的重要任务。城市生活垃圾处理技术关键技术的研究包括:垃圾复合肥成套技术与设备;垃圾高度复合生物有机肥成套技术与设备。

目前在欧洲,大约只有2%的城市垃圾被用来堆肥。20世纪中期,国外建造的第一批机械化工业生产堆肥装置,大多数是把垃圾堆成垛,然后定期进行翻动,完成发酵过程,不进行预处理,也不进行非堆肥物的局部筛选。只是在近十几年来,堆肥的工艺和机械化程度有了新的创新。

2.3垃圾焚烧技术

2.3.1层状燃烧技术

层燃技术发展较早,国外早期大都采用这种燃烧技术。层状燃烧关键是炉排,焚烧生活垃圾炉排结构要求较为复杂,成本昂贵,为使生活垃圾燃尽,高效燃烧,往往要加辅助燃料,但同时对污染物生成的控制难度较大。

2.3.2流化床燃烧技术

流化床燃烧技术是已发展成熟的新型清洁燃烧技术,炉控制料蓄热量大、炉内传热强度高,更适宜燃烧发热值低、含水分高的燃料,燃烧垃圾基本上可以不用助燃。床内燃烧温度在800-900℃,燃烧稳定,高温停留时间达3~4s,能有效控制二恶英等有害物质排放。

为了保证入炉垃圾的充分流化,对入炉垃圾的尺寸要求较为严格,需要进行一系列筛选、粉碎等处理,使其尺寸、性状均一化。一般破碎到≤150mm,然后送入流化床内燃烧,床层物料多为石英砂,一次风经由风帽通过布风板送入流化层,二次风由流化层上部送入。

启动、燃烧过程与普通流化床锅炉相似,采用燃油预热料层,当料层温度达到600℃左右时投入垃圾焚烧。流化床燃烧技术完全符合生活垃圾焚烧的要求。

2.3.3旋转燃烧技术

旋转焚烧炉燃烧设备主要是一个缓慢旋转的回转窑,内壁用耐火砖砌筑,也可采用管式水管壁护滚筒,回转窑直径为4~6m,长度约为10-20m,根据焚烧的垃圾量确定,倾斜放置。

单台回转窑垃圾处理量目前可达到300t/d(直径约4m,长约14m)。回转窑过去主要用于处理有毒有害的医院垃圾和化工废料。它是通过炉本体滚筒缓慢转动,利用内壁耐高温抄板将垃圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部,然后靠垃圾自重落下。

由于垃圾在筒内翻滚,可与空气充分接触,进行较完全的燃烧。垃圾由滚筒一端送入,热烟气对其进行干燥,在达到着火温度后燃烧,随着筒体滚动,垃圾翻滚并下滑,一直到筒体出口排出灰渣。

垃圾含水量过大时,可在简体尾部增加一级炉排,用来满足燃尽,滚筒中排出的烟气,通过一垂直的燃尽室(二次燃烧室)。燃尽室内送入二次风,使烟气中的可燃成分充分燃烧。对热值低于5000kJ/kg(1200kcal/kg)含水分高的垃圾,旋转焚烧炉有一定的难度,一般焚烧生活垃圾采用较少。

2.4热解

指在无氧(外热式热分解)或缺氧(内热式热分解,又称汽化)的条件下,高温分解垃圾成燃气、燃油等物质的过程。美国矿务局将厨房垃圾在密闭高压釜内加热到380℃,经过20min蒸馏,每吨垃圾可得32kg低硫燃料油。

2.5蚯蚓分解

指利用蚯蚓体内的酶分解废弃物的垃圾处理方法。蚯蚓具有非常快的繁殖能力和十分惊人的消化系统,能“吞食”垃圾、粪便和有机废物,尤喜食厨房垃圾。

蚓粪是一种较理想的有机复合肥料,无臭、卫生、保水、保肥、通气性好、有机质含量高,还有丰富的N、P、K等成分。目前,美国、加拿大、意大利、日本都有蚯蚓垃圾场。

2.6生物处理技术

城市生活垃圾中含有的有机质在一定温度、湿度、含氧量等条件下可生化分解成没有腐败性的一种腐殖土状物质,以该物质为基质经烘干粉碎加入适当的无机肥料添加剂和生物菌种,在造粒机中制成颗粒,经干燥制成颗粒状有机复合肥和生物有机肥。

堆肥按需氧程度一般分为厌氧堆肥与好氧堆肥两种。厌氧堆肥是依靠专性和兼性厌氧细菌的作用降解有机物的生化过程。此法有机物的分解速度缓慢、发酵周期长、占地面积大。而好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用降解有机物的生化过程。此法有机物的分解速度快、堆肥所需天数短、臭气发生量少,因此采用较多。

3.技术前景

城市生活垃圾的处理技术的选择和发展,主要取决于其垃圾的成分、经济基础条件等。尽管不同时期所采取垃圾处理技术措施、路线有所不同。但其最终目标都是朝着垃圾处理的的减量化无害化、资源化方向发展。

城市生活垃圾的分类收集是实现无害化综合处理的基础和前提,也为采取更有效、更经济的处理方法提供了可能。垃圾作为—种可再利用资源已得到越来越多人的认可,怎样提高城市生活垃圾的再利用率、无害化和资源化必将成为未来城市生活垃圾处理技术发展的总趋势。