工业垃圾填埋范例6篇

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工业垃圾填埋

工业垃圾填埋范文1

关键词:垃圾渗沥液;处理工艺;改造技术

中图分类号:X703 文献标识码:A

垃圾场渗沥液具有高度污染性、危害性,必须重视渗沥液的处理,采用特殊的工艺和技术来提高渗沥液质量,减少其中的有害物质,从而提高渗沥液处理工作质量,保护环境安全。

一、传统垃圾场渗沥液处理工艺特征

1.厌氧处理工艺

传统的垃圾场渗沥液处理主要采用厌氧处理工艺,处理后的出水水质按照国家规定的一级排放指标来排放,然而,这一工艺实际运用中问题丛生:生化段生化去除效率较低,所排出的水体的质地与清洁度也无法确定,国家对生活垃圾污染物做出了更加严格的规定,所以,渗沥液出水质量也应该实施更高的标准,而且按照规定还要从渗沥液水体的含磷量、含氮量、色度以及重金属含量等进行检测,需要达到特定的标准,对此就要对传统的处理工艺加以优化与发展,提高出水水体的质量。

2.传统处理工艺分析

这一渗沥液处理模式所处的场地空间有限,如图1所示,垃圾池空间也较小,使得生化处理时期水体静置时长较短,只有一周左右,无法保证不同工艺区段能够深入、彻底地发生化学反应,一旦进水浓度较高,则将导致出水质量趋向混乱、不稳的状态,使得生化去除效率也较低,只达到30%作用,为后方的膜处理带来了巨大压力,而且膜不能无限制、无期限地使用,使用周期通常2~3年,使得后续的处理质量得不到保证。其中好氧段则选择了曝气系统,实际曝气过程中无法彻底、匀称地搅拌,泥和水无法有效融合,而且当遇到寒冷低温季节时,生化段无法发挥处理功能,不能正常工作。

二、垃圾填埋场渗沥液处理工艺改造工艺

根据传统渗沥液处理工艺中存在的弱点和缺陷,例如:生化处理时间较短,曝气效果较差等问题,决定对渗沥液处理工艺进行优化改良。

1.增加生化处理时间

好氧生化处理的基本原理为:深入运用活性污泥的多种功效,例如:生物聚集、吸附、氧化等来集中控制垃圾场渗沥液内部的化学需氧量、生化耗氧量以及氨氮含量等,同时,活性污泥也能有效吸附祛除垃圾渗沥液中的重金属物质,例如:锰、铜等,通过这些方式和方法来达到渗沥液处理的目的。当渗沥液正式流向处理系统之前,通常要在一个厌氧环境内放置一个季度或者半年,这样就能有效控制渗沥液中化学需氧的浓度,下降幅度达到4000 mg/L,经过这样的优化改造,能够有效控制厌氧池的容积,从而有效地延长好氧生化反应的时长。这一改造方法的实际操作模式为:将拦截在反硝化池与沉淀池二者中间木板拆掉,让整个空间范围都作为厌氧池,并对应设置泥水分离设备、搅拌设备等,这样对初始状态的厌氧池进行深入地改造与发展,变成纯氧生化区,并增设曝气管,同时拓展曝气池的面积,以此来达到渗沥液内部杂质深入处理的目标。

2.曝气方式的优化

传统的曝气模式主要采用纯氧曝气,在这种模式下往往无法确保泥水充分地融合、混合在一起,对此可以对曝气方式进行优化调整,增设新型鼓风机,其功率达到18.5kW。这样最初的制氧系统则分别用作曝气与备份。纯氧生化池则可以选择全新的曝气模式,那就是将纯氧同空气有效融合,最终来曝气。生化曝气池则可以选择空气曝气的模式,这样才能确保泥水彼此融入对方,形成质地更为均匀的泥水混合物,再开启鼓风机使其产生一定的热量,这样就不用担忧温度降低的寒冷时节生化反应无法进行问题。

3.沉淀后置

我国对污水处理又提出了全新的指标,标准进一步提升,其中重金属检测成为一项重要的增设标准,这就需要从渗沥液污水处理中的沉淀环节入手,也就是尝试着把最初的纯氧池进行深入优化升级,让其变成生化沉淀池,同时,也要增加进水与出水管道、污泥回流管道等,增加物化沉淀池的面e,同时完善其内部的各项基础设施,例如:斜管填料、排污管道等,达到有效沉淀的目标,及时排除内部的重金属以及其他有害物质。

4.增设二级膜系统

污水处理系统最佳的运行状态就是能够确保出水质量,而且水质不会发生波动性变化,对此可以尝试增设二级膜系统,同时并联反渗透膜,单个模体再各自串联一个反渗透膜,对此形成了以下工艺流程如图2所示。

三、改造结果分析

经过对渗沥液处理工艺的优化改造,最终监测得出生化时期出水的质量满足规定标准,而且水质的质量也趋向稳定,不会发生浮动性变化,满足排放规定。具体的进水、出水中COD与NH3-N的数值、指标统计见表1。

经过改造处理以后系统的出水质量显著提升,生化去除率提升,而且经过二级膜处理后,水体能够更安全地被排放,这是因为延长了生化反应时长,而且改良了曝气模式,以此确保泥水混合较为均匀,污泥浓度也能控制在2500mg/L,而且提高了生化反应中寒冷季节的温度,维持生化反应的持续。

结语

渗沥液系统的优良改造有效提高了污水处理质量,确保生化段出水质量,使其达到规定的水质质量,而且随后的生化系统能够更加高效、稳定地运转,确保出水排放达标。

参考文献

[1]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998.

[2]马溪平.厌氧微生物学与污水处理[M].北京:化学工业出版社,2005.

工业垃圾填埋范文2

一、工程概况

(一)渗滤液水质分析

垃圾渗滤液水质浓度高,变化幅度大,其水质的变化情况与填埋场垃圾成份、垃圾处理规模、降雨量、温度、地形地质情况、填埋年限、垃圾降解状况等多因素密切相关。垃圾进场填埋的动态性和降雨的不均匀性,导致渗滤液水质变化幅度极大,随着填埋年限的延长,污水中污染物的浓度、比例逐渐呈现不可逆转的变化。

根据广东现行各填埋场多年实测数据总结,结合此生活垃圾填埋场的垃圾性质、处理规模以及有关水文气象资料等,确定本工程渗滤液处理系统进水水质如下:

表1渗滤液处理站设计进水指标

(二)渗滤液处理排放要求

本项目的垃圾渗滤液处理后水质需达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)排放浓度限值要求,具体执行下表中的指标。

表2 本项目污水排放标准

二、工艺路线的比选

垃圾渗滤液处理的工艺组合有多种选择,目前国内外垃圾渗滤液的主要工艺路线有以下三种:

(1)生化处理工艺为主,结合一定深度处理技术

这是最广泛采用的处理工艺组合。生化处理工艺中,各种厌/好氧和兼氧生化工艺组合可去除绝大多数有机物和氨氮,但由于渗滤液中污染物浓度高以及生化工艺对难降解有机物去除的局限性,生化处理渗滤液不能直接处理达标,必须结合相应的深度处理工艺才能满足较高的排放要求。

根据现行垃圾渗滤液处理排放标准,较可靠的深度处理工艺以膜处理工艺为主。可供比选的膜系统有纳滤膜和反渗透膜。根据应用研究和类似工程经验,只有反渗透膜处理能满足新标准中对污水中所有种类污染物的去除要求。

(2)膜处理技术为主,配以物化预处理技术

膜处理技术是水处理领域中最安全可靠的技术之一。

渗滤液难降解有机物浓度高,膜处理技术经较简单的物化预处理后,往往会导致浓缩液比例过高、膜系统压力高、膜寿命短等问题。

(3)蒸发工艺为主,配以其它相应流程

蒸发是使挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程,水从渗滤液中沸出,污染物残留于浓缩液。pH是蒸发的重要影响因素,可能造成蒸发反应器结垢和腐蚀蒸发器金属材料的问题。国内尚无成熟的大规模工程应用实例,也缺乏可靠的工艺设计参数选取和设备选型,而且蒸发工艺设备价格昂贵,采用此工艺可能会导致运营成本高、维护困难等问题。

(4)本项目工艺路线的确定

对于水质成份复杂的渗滤液,不应采用单一处理单元,必须是以一种主体工艺配套相应技术组合。从污染负荷去除的经济角度,综合各工艺路线的优缺点,对本项目工艺流程路线作如下考虑:只有反渗透膜处理能满足对污水中所有种类污染物的去除要求,工艺路线中必须有膜处理工艺。

(a)采用生化处理单元将有机污染物和含氮化合物最大限度去除,降低后续处理单元技术的难度。去除有机物和氨氮,这是第一步, 同时,为发挥后续工艺的处理性能留下空间,此为工艺配置之需。

(b)选择经济可靠的反渗透膜处理技术使绝大部分出水达标排放,降低浓缩液产生总量。经过第一步生化处理,渗滤液中高浓度难降解有机物得以去除,方能发挥膜处理工艺的优势,亦使得膜不易堵塞;另一方面,膜处理工艺弥补了生化处理深度不足的问题,选择经济可靠的反渗透膜处理技术,更能体现处理工艺的性价比。

(c)理论上蒸发技术处理浓缩液是最为彻底的工艺,但国内缺乏较成功的工程实例和运营经验,从投资稳妥的角度考虑,采用浓缩液外运处理可大为降低投资,但长期运行有一定的不确定性。蒸发工艺不宜直接用于处理渗滤液,因投资巨大,维护非常不便且缺少应用实例。

三、工艺流程路线中相应各处理单元的比选

(一) 好氧处理工艺单元选择

随着填埋年限增长,垃圾渗滤液氨氮含量升高,进水可生化性下降,需采用投加碳源等措施,这会使运行成本大增,并且垃圾堆体本身就是厌氧处理室,因此生化处理工艺无需采用厌氧工艺;另一方面,在生化处理工艺中,好氧处理工艺是能使有机污染物降解得最彻底、最经济。垃圾填埋场渗滤液处理规模较小而水质复杂多变,因而要求处理工艺必须简单灵活、安全可靠,污泥量少。

目前处理工艺技术成熟的好氧处理构筑物有SBR系统、氧化沟、二段活性污泥法、接触氧化及MBR工艺等。

1、SBR 工艺

适宜于渗滤液的流程应包括厌氧、好氧过程,对反应周期、时间段设置、曝气量、进水配水等均有特殊的要求,必须注意防止NH3-N积累。

1、氧化沟

氧化沟对初期渗滤液的处理有效,只要系统设计合理,管理得当,有机物浓度可控制在渗滤液二~三级标准内。其抗冲击负荷能力强,处理效果稳定,能适应渗滤液水质的复杂变化。在运行上,尽管对短期的冲击负荷适应性强,但对于长期水质变化,操作上调整有限,处理效率不够稳定。从渗滤液处理的长期性考虑,采用氧化沟非最佳选择。

3、二段活性污泥法、接触氧化等

二段活性污泥法、接触氧化等工艺基本原理相同,但后者需增加填料,使得投资加大,同时,对于水质变化的适应性不如SBR工艺。

4、外置式膜生化反应器(MBR)工艺

膜生化反应器(MBR)是80年代末开发的废水处理系统专利技术,在欧洲已有许多同类的渗滤液处理业绩,其应用实例多,工艺成熟,优点突出。

在好氧单元中,MBR 处理系统独具优势,其污泥负荷高,占地面积小;而膜技术实现水利停留时间和污泥龄的完全分离使得脱氮效率得到很大提高,故作为本项目的推荐工艺。

(二)深度处理单元选择

本项目出水水质要求高,必须在生化处理后加入深度处理工艺。

渗滤液的深度处理工艺有混凝沉淀、化学氧化、蒸发、膜处理等技术。《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中规定2008年7月1日起生活垃圾填埋场渗滤液(常规污水处理设施排放口)COD 排放值须小于100mg/L。技术上看,填埋场垃圾渗滤液处理要达到此要求,目前唯一可靠的深度处理只有膜处理技术。

膜处理分为反渗透、超滤、纳滤以及微滤等。微滤及超滤膜分离属于压力推动的精密过滤,其能很好的分离固体物质,但对COD的去除率无法满足深度处理要求;纳滤和反渗透膜属于致密膜范畴,分离机理相近,但纳滤膜对有机物及氨氮的截流能力低,作为深度处理工艺难以满足本项目出水要求,因此,本项目深度处理应选择反渗透膜工艺。这样,当生化系统运行不稳定时,仍能通过反渗透单元保证最终出水全部达标。

目前在国内填埋场运用较多的反渗透膜组件主要有卷式和碟管式,广州兴丰填埋场采用的是卷式膜组件,碟管式膜组件在重庆、上海等地多有运用,北京则两者均有。目前,卷式膜组件价格低于碟管式膜组件,从运行成本来看,碟管式膜组件系统运行压力和运行成本均大于卷式膜。

本设计方案优先选用常压卷式膜组件运用于深度处理单元。

(三)浓缩液回灌布置

反渗透工艺产生20-25%的浓缩液,主要为难降解和大分子有机物,基本无可生化性。目前的处理方法有回灌和蒸发,本项目拟采用回灌填埋场的方式进行处理。

通过浓缩液回灌可有效均衡渗滤液水量及水质,加速垃圾堆体稳定化及填埋气的产生速率。

四、工艺流程分析

根据以上工艺路线与处理单元选择分析,综合考虑到此渗滤液处理规模亦并不太大,本项目采用以下处理工艺流程:

工艺流程图描述:

渗滤液由收集系统汇入调节库,用潜水泵打入水质均衡系统。均衡池渗滤液经生化进水泵提升,经过滤后进入膜生化反应器MBR系统。

在膜生化反应器MBR系统中,反硝化池、硝化池、后续反硝化池、末端氧化池组成一个完整的好氧生化反应系统。污水进入系统,以内回流方式在反硝化、硝化池之间循环,去除大部分有机污染物和总氮。硝化池出水进入后续反硝化池,外加碳源维持系统内微生物活性,最终完成剩余系统总氮去除,反应系统末端设末端氧化池,通过潜水曝气保证出水中各类污染物能满足后续深度处理的要求。

生化池泥水混合液进入外置式超滤系统,通过膜的过滤作用实现泥水分离,污泥回流到生化池以提高池中污泥浓度,部分剩余污泥排入污泥浓缩池。透过液排入超滤清水储罐,进入下一处理流程。

MBR处理后出水进入反渗透系统处理后出水可满足排放标准。

浓缩液回灌至填埋堆体,产生的剩余污泥经浓缩后进入脱水车间,经离心脱水机脱水后,污泥运往填埋场填埋。

结语

随着国家对于污水排放标准控制的日趋严格,填埋场垃圾渗滤液工程的工艺设计应具有以下的针对性:

工业垃圾填埋范文3

如同西欧其他地区一样,法兰德斯呈现出平和洁净的景象。但并非一直如此,这里一度是比利时重工业最密集的地区。

法兰德斯在19世纪高强度的工业化进程后,也一度面临巨大的环境负担,正如当下的中国。工业化进程中产生的庞大工业垃圾和居民生活垃圾混合填埋,没有防护措施。随后法兰德斯开始探索转型之路,开始尝试以更清洁环保的方式生产,进行垃圾、污水、污泥的回收处理。

时至今日,在环保上的投入不仅使得法兰德斯拥有适宜的环境,而且清洁技术产业已经成为法兰德斯经济的重要组成部分。在比利时王国法兰德斯技术研究院(VITO)发起成立的法兰德斯绿色协会(FCA)中,已经有超过500家清洁技术企业成为会员。

与中国大部分地区类似,法兰德斯有着较高的人口密度,高达441人/平方公里。可以参照的是,中国江苏省的人口密度为700人/平方公里。密集人口的居住区会产生大量垃圾,早期法兰德斯居民的生活垃圾全部装在一个袋子里,然后被填埋或焚烧掉。直到1981年,法兰德斯公共垃圾处理社(OVAM)成立后,情况发生了改变。

OVAM在垃圾管理上的思路是首先要从源头上控制垃圾产生,其次要鼓励居民使用可回收材料制造的产品,最后才是对垃圾分类进行后端处理。

OVAM的项目经理Anne Vandeputte介绍,法兰德斯政府通过收取垃圾生成税和垃圾丢弃税来减少垃圾的产生。税收由两个部分组成,一部分为每个家庭的年税,另一部分为垃圾丢弃税。如2008年每个家庭(平均2.8人)因为生成垃圾而缴纳的年税和垃圾丢弃税为222欧元。垃圾丢弃税通过购买垃圾袋来缴税。“产生垃圾越多,袋子越多,税就越多。这个效果特别好。”Anne Vandeputte说。

OVAM通过推行不同的垃圾袋来实现垃圾分类。政府会给居民提供日历,标注什么时间垃圾车会来收集什么类型的垃圾。

法兰德斯推行垃圾分类的效果十分明显,1991年,不到15%的垃圾被分类处理,近50%的垃圾是通过填埋来处理。2010年,71%的垃圾都被分类处理,只有不到1%的垃圾是由填埋处理掉的。法兰德斯不到1%的填埋比例在欧洲也是绝对领先的水平。

同时OVAM搭建了一个到挨家挨户收拣垃圾的回收系统,把居民分类好的垃圾带到各类处理站。OVAM搭建的回收渠道和垃圾处理站,保障了后端垃圾处理企业稳定持续的原料供应。在中国,包括垃圾在内的废弃物品收集成为回收再生产业的最大问题。

“我们把收集来的垃圾,如塑料、金属、纸,更多地看成原料而不是废品。在这个观点下,传统意义上废的东西并不是废的,在我们眼里,这些都是资源。”Anne Vandeputte说。

垃圾变现金

有了OVAM搭建的垃圾分类回收系统为保障,再往下就可以培育出利用回收来的垃圾为原料进行后端处理生产的企业,把垃圾变为现金(turn trash into cash)。

Waterleau是一家在工业污水处理上有独特技术的比利时企业,客户包括巴斯夫、拥有喜力品牌的Heineken等。除污水处理外,Waterleau在垃圾处理、空气污染治理领域都有业务布局。

在法兰德斯西部的Ieper,Waterleau刚刚建成一个生物垃圾处理厂。这个工厂将从2013年起每天吞噬300吨蔬菜、水果、花园垃圾等生物垃圾。这些垃圾经过消化、分离后产生生物燃气,再利用生物燃气进行供热和发电,投产后这座工厂将具有3.2MW的发电产能和4.3MW的供热产能。自2013年起,这个项目将有500万欧元的年收入。

“我们这是一个整体解决方案,进来的是垃圾,但我们让水清洁,而且可以生产热能、电力和肥料。”Waterleau国际关系和公共事务副总Anissa Temsamani说。

类似于Ieper工厂这样的生物垃圾处理厂,在法兰德斯地区有32个。

不只是生物垃圾处理项目能够有营收,早年在法兰德斯被填埋的垃圾也能产生经济效益。

在安特卫普港口附近的洼地有一个占地1500亩的垃圾填埋场,从1967年起就开始填埋生活垃圾和工业垃圾。填埋初期没有考虑垃圾场污水对土壤和地下水的污染,以及对周边环境的危害。垃圾场一度堆得高达67米。

10月24日,当本刊记者到达安特卫普垃圾填埋场时,填埋场表皮的绿色草坪略有褪色,沿着填埋场斜坡面铺上了一块550平方米的太阳能电池板,很难闻到异味。不仔细观察,会忽视掉这块地底下埋藏着50多年的垃圾。毗邻垃圾填埋场的是一个污水处理厂和生物燃气发电厂。

这些改变是由政府和私有企业共同参股的高地清洁能源管理公司(Hooge Maey)实现的,高地于1998年年底成立,并于1999年开始对安特卫普垃圾填埋场进行改造和运营。

高地的主任Daniel Dirickx介绍,经过13年的抽取,垃圾场的高度已经从67米下降到55米。未来将会有一台2.5MW的风机立在这里。

通过运行垃圾填埋场并将其中的生物燃气抽出发电获得的收入,高地曾在2006年一年收入1200万欧元。

现在整个法兰德斯地区有8个工业垃圾填埋场和4个居民生活垃圾填埋场。法兰德斯政府计划在2015年把居民生活垃圾填埋场全部关闭,仅留工业垃圾填埋场。

城市矿山

电子垃圾同样能够在后端被处理,而且这些含有稀有金属的电子垃圾被看是城市矿山。比利时有一家世界级的电子垃圾回收处理企业优美科。

优美科是全球最大的稀有金属再循环企业,能回收超过20种稀有金属,世界上1/3的汽车用优美科的催化剂来吸收汽车尾气中的稀有金属。位于安特卫普附近的电子垃圾处理厂,是世界上最前端的专门处置回收电池的工厂。

作为金属材料企业,优美科早期仅通过矿石来冶炼金属,后来把回收的电子垃圾纳入到金属冶炼的原料中。处理一吨矿石,只能提取出5克金。但处理一吨电脑主板垃圾,可以得到250克金,城市矿山比矿石的冶炼更有经济性。

优美科对金的提取率高达95%,而某些技术不成熟的小作坊对金的提取率仅为5%。

这些原料从何而来?一部分是优美科跟企业直接合作,比如锌的生产工厂中会产生含铜废渣,优美科会收集这部分含铜废渣来作为原料。另一部分电子垃圾则来自于消费者,电池、手机、电脑主板等都可以作为优美科的原料。这些电子垃圾进入优美科后的第一步是采样分析,了解里面含有什么金属。优美科把超过15%的预算都花在采样分析上。采样分析后的电子垃圾被送进熔炉,铅、铜、镍三种金属作为收集金属的基础金属。能和铜反应的金属与能和铅反应的金属形成两个分流,可以分离出稀有金属。优美科每年能够生产2400吨银,100吨金,25吨铂金。

优美科位于安特卫普附近的电子垃圾处理厂能够年处理工业垃圾35万吨,其中电子垃圾3.5万吨。

从工厂办公室窗口朝外望去,不远处就是居民生活社区。优美科市场经理Marjolein Scheers介绍,优美科在生产过程中采取非常高的环保标准,获得了居民的信任,因此他们没有刻意远离电子垃圾回收处理的生产厂。

法兰德斯的清洁化转型之路有太多经验可以借鉴给中国。在以燃煤为主要能源的中国,使得空气粉尘含量远高于其他国家。12月初弥漫在北京等华北城市的雾霾天气让公众对空气质量的不满达到了前所未有的顶峰。

“垃圾围城”也成为中国越来越严重的问题。中国每个家庭每天制造1公斤的生活垃圾,2011年全年共产生的生活垃圾高达3亿吨,但只有2/3得到清运处理,这2亿吨中得到无害化处理的垃圾只有1.57亿吨。

工业垃圾填埋范文4

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,是垃圾填埋场的主要废水污染源。渗滤液含污染物浓度高,以有机污染物为主,若不进行治理将会造成水域的污染影响。渗滤液的收集系统是垃圾填埋场主体工程之一,收集系统采取底层纵横网盲沟导流和垂直立管的组合收集,能够达到有效收集渗滤液的目的。收集后的渗滤液采用UASB―综合物化法联合处理,经处理后的渗滤液重金属可满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(GBl6889―2008)表2中浓度限值,其它污染物指标可以满足城镇污水处理厂进水水质要求,可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

渗滤液与城市生活污水相类似,但污染物浓度远比一般城市生活污水要高得多。另外渗滤液的污染物含量也随填埋场运行状况而存在较大差异。渗滤液的污染物来源,主要是由有机物在微生物作用下,将原垃圾中分子量大、结构较复杂的不溶于水的有机物,降解为分子量较低、结构较简单的易溶于水的有机成份而产生的。垃圾渗滤液具有水质复杂,水质水量变化大且不呈周期性,COD、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。

垃圾渗滤液水质指标详见表1。

表1 垃圾填埋场渗滤液水质浓度

项目名称 COD(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) NH3-H(mg/L) pH

浓度值 10000-20000 6000-12000 300-500 500-2000 6-9

2.2垃圾渗滤液产生量计算

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=(W2―W2―W3―W4―W5)×A

式中:Q―渗滤液水量 A―填埋场汇水面积 W1―降雨量

W2―单位面积地下水渗入量 W3―单位面积垃圾及覆土的含水量

W4―单位面积地表径流量

W5―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垃圾渗滤液产生量。根据垃圾填埋场渗滤液产生量可确定污水处理规模。

2.3处理工艺的选择

2.3.1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。

图1 工艺流程图

经上述工艺处理后的垃圾填埋场渗滤液中重金属可满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(GBl6889―2008)表2中浓度限值,其它污染物指标可以满足城镇污水处理厂进水水质要求,排入城市二级污水处理厂进行最终处理。

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,COD、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,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:

3、渗滤液集水池、调蓄池对于稳定水质,降低污染负荷具有明显作用,应充分发挥调蓄池的调蓄作用,尽可能延长废水在池中的停留时间,削减污水处理厂的污染负荷:

4、回灌法与物化和生物法相比,能更好适应渗滤液水质、水量的变化,是一种投资省、运行费用低且能加速城市垃圾填埋场稳定的方法,建议在采用生物处理工艺基础上,配套进行垃圾渗滤液的回灌处理,利用垃圾本身对污染物进行吸附降解处理,将明显降低污水负荷,提高后续处理工艺的效果。

4参考文献:

[1] 高廷耀,顾国维.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.废水处理工程[M].北京:化学工业出版社,2004,7.

[3] 胡纪萃. 废水厌氧生物处理理论与技术[M]. 中国建筑工业出版社, 2003,5.

工业垃圾填埋范文5

关键词:存量垃圾,封场覆盖,土壤修复,渗沥液

过去30年里,广东省生活垃圾处理普遍以填埋为主,每个市、县,甚至镇、村都有自已的简易填埋场,部分还处于水源敏感地,对环境影响较大。根据《广东省生活垃圾无害化处理设施建设“十二五”规划》,“十二五”期间,广东共有66座市县的填埋场需要治理,工程投资约11.9亿元,这还未包括镇、村级的简易填埋场。例如,东莞市正在使用的和已经废弃的简易填埋场共120个,完成全市简易填埋场治理工程投资约5.2亿元。由此可见,存量垃圾治理任务十分繁重。

1存量垃圾治理的意义

广东省“十二五”期间要治理的66座填埋场,估算存量垃圾总体积约9000万立方米。实施存量垃圾治理具有资源再利用和重获土地使用价值的重要义意:

(1)可实现资源再利用。开挖利用存量垃圾,其中的可燃物可用于焚烧发电,熟化的碎土利用其良好的吸附性能可用作高浓度废水处理介绍,砖头、石块等一般固体物质可填筑填埋场道路或作为填埋覆盖土料等。

(2)置换出宝贵的土地资源。目前,垃圾处理设施选址难度大,简易填埋场存量垃圾开挖后,土地经修复后可作为卫生填埋场的建设用地,缓解选址压力,也可作为其它用途的城市开发建设用地。

(3)防止对周围环境的污染。简易填埋场实施治理工程,可实现减少渗沥液产生,防控渗沥液渗漏,有组织导排填埋气防止火灾等。

2存量垃圾的治理

目前,国内外对存量垃圾治理主要有开挖修复和填埋场封场覆盖。

2.1开挖修复

近年,国内有专家学者开始作填埋场存量垃圾再利用研究,提出可将存量垃圾再次开挖利用,将可燃物焚烧处理,将其它惰性固体物质作为污水处理介质、市政绿化培植土或填埋作业覆盖用土等,但由于存量垃圾的开挖、筛分费用较高,操作难度较大,出路难以保证,完全开挖时间较长、经济效益不明显等,一般只有大型的填埋场内部或旁边有焚烧厂的填埋场才具备实施的条件。在广东,目前各地垃圾处理设施基本没有富余的处理能力开发利用当地的存量垃圾,建议根据不同类型简易填埋场的实际情况确定是否采用开挖修复治理。简易填埋场类型可分为市级、县(市)级、镇(村)级三大类,

2.1.1不同类型简易填埋场治理方式

(1)地级以上市简易填埋场治理。地级以上市存量垃圾场占地面积一般在10万平方米以上,容量一般在300万立方以上,规模较大,位置一般离中心城区较远。这类简易填埋场要完全实施开挖修复,工程难度较大,且大量的存量垃圾无害化处理的出路没保证,建议近期采用封场覆盖方式治理,建设成为苗圃、生态公园等,远期结合城市发展情况再考虑是否整体开挖修复。例如:广州市的李坑垃圾填埋场,填埋区占地面积23万平方米,距离市中心约25公里,位置较偏远,2005年完成封场覆盖覆绿。

(2)县(市)简易填埋场治理。县(市)简易填埋场填埋容量一般约50万立方米,占地面积约3~5万平方米,实施开挖修复工程,难度较小,工期快,当地无害化处理场(厂)可在短期内消纳开挖的存量垃圾。建议采用开挖修复方式治理,实施土壤修复工程,恢复土地的使用功能。若简易填埋场距离城区较近,土地可用于市政或商业开发;若距离城区较偏远,可考虑继续作为垃圾处理设施用地,在原地建设新的无害化处理场,例如:德庆县采用边开挖搬运边建设的方式,利用原简易填埋场用和新征用地建设新的卫生填埋场,既有效解决原简易填埋场渗沥液、填埋气等对周边环境的污染,又解决了新建垃圾处理设施征地的困难。

(3)镇(村)简易填埋场。镇(村)简易填埋场数量多,规模小,分布分散,位置偏远。这类存量垃圾场若不处于水源敏感区域,可采用封场覆盖方式治理,覆绿堆体,减少渗沥液产生;若处于水源敏感区域,鉴于其规模小,则建议采用开挖修复方式治理,彻底解决污染问题。

2.1.2开挖修复治理工程投资

笔者曾在开展韶关市、清远龙塘镇、河源市的存量垃圾场环境修复工程工作中对实施开挖修复工程进行了技术经济分析,单位垃圾开挖修复工程费约70~100元/立方米。详见下表:

韶关中厂山填埋场 清远龙塘镇填埋场 河源石峡填埋场

工程计划开始实施时间 2008年 2009年 2010年

规模 占地面积约6.3万平方米,约124万立方米 占地面积约4万平方米,约60万立方米 占地面积约7万平方米,约130万立方米

位置 韶关市浈江区,距离市区约8公里,距离新建卫生填埋场约1公里。 清远市龙塘镇一工业园区规划用地内。 河源市源城区,距离中心城区约2公里,距离新建卫生填埋场约15公里。

工程直接费用(估算) 8312万元 6000万元 9450万元

单位垃圾开挖修复工程费 67元/立方米 100元/立方米 72.7元/立方米

预计最长工期 7年 5年 8年

工程最终采用的治理方式 封场覆盖覆绿 开挖了约1.5万平方米填埋区域,建设工业园区道路,剩余区域封场覆盖覆绿,作为工业园区的绿地。 封场覆盖覆绿

备注 没有采用开挖修复方式治理,因短期内,新建成的卫生填埋场无法消纳大量的存量垃圾,而且土地并不急于再利用。 简易填埋场位于中心城区南面,虽离中心城区近,但并不在城区重点发展用地,城区重点向北发展。而且短期内,新建成的卫生填埋场无法消纳大量的存量垃圾,因此,没有采挖修复方式治理。

2.2封场覆盖

对于当前不适宜采用开挖修复方式治理的简易填埋场,建议近期按国家有关标准采用封场覆盖方式治理。

2.2.1主要工程内容及技术要点

(1)堆体边坡修整。简易填埋场垃圾填埋作业不规范,堆体边坡一般较陡,不满足覆盖层边坡坡度不大于1:3的稳定坡度要求,因此需要调整垃圾堆体边坡坡度。根据多项填埋场封场工程经验,堆体边坡修整还要充分考虑垃圾堆体的沉降情况,结合堆体各个区域封场前的填埋作业及原如地形情况,设置堆体调整标高、坡度时预算充足的沉降余量,缓解堆体局部不均匀沉降造成覆盖层表面排水不畅。广州市李坑垃圾填埋场于2005年完成封场覆盖工程,2009年堆体顶部局部区域因沉降速度相对周边区域“过快”,形成沉陷区,并积水,需要再次“加高”,调整覆盖层表面排水坡度。

(2)修建覆盖层。覆盖层主要是将垃圾堆体与外界环境隔绝,起防止雨水进入垃圾堆体,尽可能减少渗沥液产生、避免填埋气外溢污染、提供植被覆绿条件的作用,参照《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》(CJJ112-2007),结构由排气层、防渗层、排水层、植被层组成。广东地区一般应用“压实粘土层+HDPE膜”作人工防渗层,应用“HDPE三维排水网格”作排水层,具有效果良好、材料充足、施工简便、工期短等优点。

2.2.2封场覆盖治理工程投资

参照《生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准》(建标140-2010),填埋场封场覆盖系统投资约70~160元/平方米。对于广东地区的简易填埋场,严格按国家有关标准实施封场覆盖,一般需要进行边坡修整、渗沥液、填埋气收集导排等工作,还需建设道路、消防等配套工程,封场覆盖工程直接建设费用约300~400元/平方米(填埋区面积)。

工业垃圾填埋范文6

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