垃圾填埋场

作者:真人游戏平台 | 2021-06-08 01:30

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  垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地,垃圾卫生填埋场因为成本低、卫生程度好在国内被广泛应用。国内最大的垃圾填埋场是广州兴丰垃圾填埋场,日处理生活垃圾约7000吨左右。

  垃圾填埋场的建设包括选址、设计与施工、填埋废物入场条件、运行、封场、后期维护与管理和污染物控制和监测等方面的程序。

  准》( GB 16889-2008),对垃圾填埋场建设的污染标准进行了详细的规范。该标准在修订过程中,对生活垃圾填埋场从场址的选择、建设、运行与封场后的全过程中的污染控制提出了更加严格的要求。标准补充了生活垃圾填埋场选址、基本设施的设计与施工要求,增加了可以进入生活垃圾填埋场共处置的一般工业固体废物生活污水处理污泥等入场要求,并提出了经过一定处理、符合标准要求的生活垃圾焚烧飞灰等废物可以进入生活垃圾填埋场,对促进我国的生活垃圾焚烧设施建设也将有很大的促进作用。 该标准对生活垃圾填埋场的渗滤液处理提出了新要求,标准规定现有和新建生活垃圾填埋场都应建有较完备的污水处理设施,渗滤液需经过处理后达到标准规定的排放限值才能直接排放。对于现有生活垃圾填埋场标准实施后3年内无法满足规定的排放浓度限值要求的,应满足生活垃圾渗滤应经过预处理,均匀注入城市二级污水处理厂并不超过城市二级污水处理厂额定的污水处理能力等要求才可将生活垃圾渗滤液送往城市二级污水处理厂进行处理。该标准还对生活垃圾填埋场产生的恶臭气体提出了严格的监控措施,规定甲烷气体应综合利用和处置,对全球气候变化、促进节能减排和建设循环型社会方面起到积极作用。

  生活垃圾填埋场建设中的渗滤液处理系统是决定垃圾填埋场技术成功的关键,其直接关系到对附近地表水的污染程度。

  ——在地上挖一个露天的坑,将垃圾掩埋在坑中,坑周围群集着各种动物(老鼠和鸟类)。(这是大部分人对垃圾填埋场的概念!)

  ——在地下或地面建造精心设计的设施,将垃圾与周围环境(地下水、空气和雨水)隔离。这种隔离是通过底部衬层和每天进行的土壤覆盖来实现的。 卫生垃圾填埋——用一个粘土衬层把垃圾和环境隔离开来 城市固体废物填埋——用一个合成(塑料)衬层把垃圾和环境隔离开来。垃圾填埋的目的是将垃圾掩埋起来,使其与地下水隔开、保持干燥且不与空气接触。在这样的条件下,垃圾就不会大量分解。垃圾填埋场不同于堆肥堆,后者的目的是使掩埋的垃圾迅速分解。

  生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法,由于其运行费用相对较低、处理效率高,不会出现化学污泥等造成二次污染,因而被世界各国广泛采用。垃圾渗滤处理装置种类具体的工艺形式有传统活性污泥法、稳定塘、生物转盘、厌氧固定膜生物反应器等。

  美国和德国几个垃圾填埋场采用活性污泥法处理渗滤液,其实际运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥的有机负荷,可以获得令人满意的处理效果。如美国宾州的FallTownship污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的ρ(CODcr)为6000~21000mg/L,ρ(BOD5)为3000~13000mg/L,ρ(氨氮)为200~2000mg/L,曝气池的p(污泥)为6000~12000mg/L,是一般污泥的质量浓度的3~6倍。在体积有机负荷为1.87kg[BOD5]/

  (m³·d),F/M为0.15-0.31kg[BOD5]/kg[MLSS·d)时,BOD5的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kg[BOD5]/(m³·d),F/M为0.03-0·05ks[BOD5]/(kg[MLSS]·d)时,BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥的质量浓度,使F/M为0.03-0.31以活性污泥为主体的废水处理法。常用的活性污泥法中,所用的活性污泥是保持悬浮状的,因此也可以称为“悬浮式活性污泥法”。近些年来,发展了“固定式活性污泥法”,即在曝气池中设置附有生物膜的填料,即生物膜和悬浮活性污泥的联合净化污水法。一般活性污泥法需要用以下几部分设备:①预处理设备。包括沉砂池初次沉淀池除油池、均化调节池等,有些情况下,仅有部分或完全没有预处理设备;②曝气池。是活性污泥法所用设备的核心部分;③二次沉淀池。供澄清出水,回收污泥之用。

  又称氧化塘生物塘。将经过预处理的污水引入自然的或人工修建的池塘,缓慢流动,长期滞留,主要在自然条件下生物净化污水的技术。根据污水中溶解氧存在的状况及存活微生物的种类。可分为好氧塘、兼性塘和厌氧塘等。此外,属于稳定塘系列的还有:采取人工强化措施的曝气塘;使污水达到高度处理程度的深度处理塘;在冬季低温季节控制排放的贮存塘和控制出水塘以及兼收养殖水生生物效益的综合生物塘等。该工艺一般属二级处理范畴,其净化功能与当地气候条件密切相关,此外,也取决于有机物负荷、塘型等因素。在温暖季节,去除污染物效果能够相当于二级处理技术,在低温季节将有所降低,此时应采取降低负荷、延长停留时间的措施,在北方冰封期间,则一般按贮存塘考虑,不向外排水。该工艺塘体构造简单,便于维护运行。

  建设与运行费用较低。在世界上已有40多个国家采用了稳定塘,其中以美国为最。中国从上世纪60年代起陆续兴建了一批稳定塘,其中效果比较显著的有:湖北鸭儿湖稳定塘、黑龙江齐齐哈尔稳定塘、山东胶州稳定塘、内蒙边陲重镇满洲里稳定塘等。国外早在80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗滤液的生产性处理厂(HowardRobison,1992),英国在1983年建成的BrynPostey填埋场渗滤液处理厂,运用曝气氧化塘技术处理渗滤液。该氧化塘有效库容1000立方米,由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防渗衬底,采用两台高效表面曝气机进行曝气,渗滤液最小水力停留时间10d,渗滤液处理量D-150立方米/d。此系统自1983年开始运行,渗滤液ρ(CODcr)ρ(BOD5)最大分别达24000mg/L和10000mg/L,F/M为0.05~0.3kg[BOD5]/kg[MLSS]·d)时,CODcr去除率达97%。

  生物转盘是所谓固定生长系统生物膜法中的一种,运用于常规的污水处理中可有

  效地解决活性污泥法的污泥膨胀问题,并且由于膜上生物量大,生物相丰富,既有表层的好氧微生物,又有内层的厌氧微生物,因而具有抗水量、水质冲击负荷的优点,同时生物膜上还能生长世代时间较长的硝化菌等。

  Pitea渗滤液处理厂即采用生物转盘处理垃圾渗滤液,设计规模500立方米/d,设计转盘表面积3000平方米,平均设计负荷4.8g[NH3-N/(平方米·d)。该厂利用填埋场气体加热使进人生物转盘的渗滤液温度保持在20℃左右,取得了良好的处理效果。

  厌氧生物处理B前采用厌氧生物滤池,厌氧接触法,上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧消化等,实践证明厌氧处理时高质量浓度ρ(BOD5)2000mg/L)有机废水的处理是有效的,但单独采用厌氧生物处理渗滤液的情况很少见。北京市政设计院1988年进行了这方面的研究,得出的结论是建议采用厌氧一好氧法处理工艺。垃圾填埋场中垃圾的生物降解是一个复杂的过程。它包括多种连续的或并行的生化反应途 径。垃圾填埋从垃圾分层分块填埋、覆土、封场直到稳定的整个过程中,垃圾的可降解有机物在 微生物的作用下,一般经历四个阶段:好氧分解阶段、厌氧分解不产甲烷阶段、厌氧分解产甲烷阶 段和稳定产气阶段。

  生物法中,好氧工艺的活性污泥法和生物转盘的处理效果最好,停留时间较短(6~24h)、运行经验丰富,但工程投资大。运行管理费用高;相对来说稳定塘工艺比较简单,投资省,管理方便,但停留时间长(10~30d)、占地面积大且净化能力随季节变化较大。厌氧处理工艺发展很快,特别适合于高浓度的有机废水,它的缺点是停留时间长,污染物的去除率相对较低,对温度的变化比较敏感,但通过研究表明厌氧系统产生的气体可以满足系统的能量需要,若将这部分能量加以合理利用,将能够保证厌氧工艺有稳定的处理效果,还能降低处理费用。因而对于高浓度有机物的垃圾渗滤液,采用厌氧和好氧I艺的组合处理,无论是对于提高处理效率,还是就降低运行费用都是有意义的。

  物化法过去只用在处理填埋时间较长的单元中排出的渗滤液,而今随着渗滤液控制排放标准的日益严格,物化法也用来处理新鲜的渗滤液,且是渗滤液后处理工艺中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀活性炭吸附膜分离化学氧化法等。由于物化法处理成本较高,不适于大量的渗滤液的处理。

  实验证明;生物处理后的渗滤液进行絮凝沉淀时(利用铁盐或铝盐作絮凝剂),即使在ρ(BOD5)很低(25mg/L)的情况下,CODcr的去除率仍可以达到50%,反应过程中最佳的pH值对于铁盐和铝盐分别为4.5~4.8和5.0~5.5,最小的加药量在250-500g/立方米之间。

  絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥;出水的pH值较低,含盐量高;氨氮的去除率较低等。所以絮凝沉淀工艺即使有可观的处理效率,在选用时还是要慎重考虑。

  反渗透经常用于渗滤液的后处理中,因其能够去除中等分子量的溶解性有机物,国内早期利用醋酸纤维膜进行的试验表明,CODcr的去除率可以超过80%,虽然在运行过程中有膜污染的问题,但反渗透工艺作为后处理工艺设在生物预处理后或物化法之后,负责去除低分子量的有机物、胶体和悬浮物,可以提高处理效率和膜的使用寿命[5]。根据Ehrig在1989年的研究,一级反渗透工艺可使CODcr、BOD5和有机卤代物(AOX)的去除率达到80qc,但是氨氮和氯离子的去除率要达到较高水平则至少需要二级反渗透工艺。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

  总之,反渗透工艺因其高效性、模块化和易于自动控制等优点,应用得越来越多,但其用于渗滤液处理还存在以下问题:小分子量的物质的截留效率还不尽人意(例如氨、小分子的有机卤代物(AOX)等)。高浓度的有机物或无机可沉降物容易造成膜污染或在膜表面结垢等问题。由于操作压力很高(3~50ba)造

  成能耗很高。反渗透浓液的处理是最大的困难,将其回灌到填埋场中已经不可取了,因为浓液的污染物浓度很高,是非常危险的废物。多采用蒸发和干燥的方法,但费用很高。

  在英国垃圾渗滤液处理厂使用Rochem’s专利圆盘管反渗透系统对初级渗滤液处理,这种处理技术是由南亨伯塞德郡稳特顿填埋场所设计和生产的Rochem’s离析膜系统。Rochem’s离析膜系统能够去除重金属、SS、氨氮、有害难降解的有机物,处理后的水质满足严格的排放标准。

  又称逆向渗透。膜分离技术的一种。在半透膜高浓度溶液的一侧施加足够的压力,使溶剂从高浓度的一侧移向低浓度一侧作与自然渗透的反向流动过程。利用这一过程可达到溶液中的溶剂与溶质分离的目的。60年代以后,用反渗透原理已发展了许多种反渗透分离装置,用于苦咸水和海水的淡化、超纯水的制备、城市生活污水的深度净化回用、电镀漂洗水的闭路循环体系,化工废水、有机废水、造纸废水等的处理。反渗透法具有操作简单、节省能源,可回收有价值的物质等优点。

  活性炭吸附工艺适用于处理填埋时间长的或经过生物预处理后的渗滤液,它能去除中等分子量的有机物质。20世纪70年代在欧洲的实验室研究表明,CODcr的去除率为50%-60%,若用石灰石作预处理,去除率可高达80%,而活性炭处理了140床后去除效率将明显下降。在生产性试验中,由于渗滤液水质水量多变等原因,出现了去除效率下降和活性炭被大量污染的现象。活性炭的投加量与去除的CODcr量的线性关系当活性炭的投加量为800~1200g/立方米时,每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr。活性炭吸附工艺的主要问题是高额的费用。尽管如此,首先进行生物预处理,再将该工艺与絮凝沉淀工艺相结合时、能保证出水较低水平的CODCr和AOX。

  化学氧化工艺可以彻底消除污染物,而不会产生絮凝沉淀工艺中形成的污染物被浓缩的化学污泥。该工艺常用于废水的消毒处理,而很少用于有机物的氧化,主要是由于投加药剂量很高而带来的经济问题。对于渗滤液中一些难控制的有机污染物,化学氧化工艺可以考虑使用。

  常用的化学氧化剂有氯气、次氯酸钙、高锰酸钾和臭氧等。用次氯酸钙作氧化剂时CODcr的去除率不超过50%;用臭氧作氧化剂时,没有剩余污泥的问题,CODcr的去除率也不超过50%且对于含有大量的有机酸的酸性渗滤液使用臭氧作氧化剂不是很有效的,因为有机酸是耐臭氧的,相应就需要很高的投加剂量和较长的接触时间。过氧化氢作氧化剂时因为可以去除硫化氢而主要用来除臭气,加药量一般每一份溶解性的硫要投加1.5~3.0份的过氧化氢。用化学氧化法处理渗滤液的研究还处在实验室阶段,其上要的问题是处理费用太高,但对于垃圾填埋场封场后所)一生的小水量、低含量的难降解渗滤液处理还是有一定意义的。

  在英国进行的渗滤液回灌生产性试验中发现,渗滤液回灌不仅因为蒸发的作用而可以减少渗滤液的水量,而且还能大幅度降低渗滤液中有机物的含量。

  土壤植物处理系统(S-P系统)不仅利用土壤或陈垃圾的物化及生化作用,而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术。1985-1986年在瑞典建立了大规模现场S-P系统进行试验,该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷,其中1.2公顷种植了柳树,另外2.8公顷种植了各种草本植物。试验区域为填埋场边缘的3个坡地,种植了30000棵柳树。在试验的最初3年中,灌入试验区域的渗滤液共计3290mm,测得年平均的蒸发量为340mm,为降水量的引%,而在试验前相应区域的年平均蒸发量为140mm,为年降水量的19%,蒸发量增加了二到三倍。该系统不光有减量的功能,还能够降低渗滤液的浓度,例如氮的浓度平均下降了60%,从6.93mmol/L下降到了2.96mmol/L,可以肯定随着柳树的生长和根系的发展,处理效果还可能进一步地提高。

  双口垃圾填埋场建于2000年3月。地处天津市北辰区双口镇京福公路两侧,投资1.2亿元,是全国规模最大的垃圾填埋场。该项目由一个长700米、宽550米的填埋坑和一个日处理300吨的污水处理厂组成。设计能力达日处理垃圾2700吨,相当于全市日产垃圾5500吨总量的一半。总容积量1000万立方米,服务期限8年。双口垃圾填埋场在设计上参考先进国家的方法,不破坏周边环境,不污染空气和地下水,并能处理垃圾中的污水。


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