城市垃圾渗滤液的生态治理工程技术_省略_红庙岭城市垃圾渗滤液生态治理为例_刘用凯

环境科研HAIXIAKEXUEHAIXIAKEXUE2010年第6期（总第42期）7海峡科学城市垃圾渗滤液的生态治理工程技术研究——以红庙岭城市垃圾渗滤液生态治理为例福州市环境科学研究院刘用凯[摘要]通过对垃圾填埋场渗滤液的特点、水质影响因素、现有污水处理设施各单元处理能力的评价，结合红庙岭垃圾场渗滤液处理跟踪探索和经验总结，提出扩容改造的工程技术方案。该方案结合国内外人工湿地处理技术实现渗滤液处理的成功范例，提出建设生态滤床处理设施实现尾水深度处理的工程技术方案。方案对探索垃圾场退役封场后渗滤液生态循环处理的途径，以及对渗滤液的污染防治具有参考意义和实际应用价值。[关键词]城市垃圾渗滤液扩容改造生态处理红庙岭垃圾卫生填埋场1995年10月投入使用，位于福州市北郊的北峰山地，离城区17km，占地300公顷。一期工程建设设计库容715万m3，投资1.2亿元。截至2008年，红庙岭垃圾卫生填埋场（一期）已超过设计库容，拟进行封场。但垃圾场封场后，垃圾渗滤液仍会继续向外排放污染环境。因此，开展红庙岭城市垃圾渗滤液处理技术研究，进而采用生态循环处理的方式来解决垃圾填埋场封场后渗滤液的处理问题，不论对垃圾填埋场本身的污染治理，还是对其周边生态环境的保护，都具有极其重要的意义。1垃圾填埋场渗滤液的特点及其水质影响因素垃圾填埋场渗滤液由三部分组成：一是外来水分，包括大气降水和地表径流；二是垃圾受到挤压后部分释放的初始含水；三是垃圾降解过程中大量的有机物在厌氧及兼氧微生物的作用下转化为后所释放的内源水[1]。垃圾渗滤液具有有机物浓度高、成份复杂，含有大量病毒和致病菌等特点，其中可检测出有机污染物就有几十种，如单环芳烃类、多环芳烃类、杂环类、烷烃、烯烃类、醇及酚类、酮类、羧酸及酯类及胺类等。渗滤液中污染物种类多、浓度高、浓度变化范围大；加上水量变化，不同的月份其浓度可相差几十倍，旱季和雨季其水量更相差数百倍。因此，垃圾渗滤液具有水质、水量大幅度急变的特性。1.1垃圾填埋场渗滤液的特点1.1垃圾填埋场渗滤液的特点垃圾渗滤液的性质会随着填埋场使用时间的变化而变化，垃圾填埋场渗滤液的产生量与降雨量、蒸发量、垃圾性质、地表径流、地下水渗入、地下层结构和下层排水设施等条件有关。以红庙岭城市垃圾填埋场渗滤液为例，其水质特征主要有以下几个方面。1.1.1营养元素比例失调，不利于生化处理营养元素比例失调，不利于生化处理近些年来，红庙岭城市垃圾成分发生了很大的变化。无机物的含量锐减，渣砾组分变化较大，有机物的含量增加；渗滤液中的COD、BOD和NH3-N浓度越来越高，但磷元素含量较低，尤其是受渗滤液Ca2+浓度和总碱度水平的影响，溶解性的磷酸盐浓度更低。渗滤液中高浓度的NH3-N会降低脱氢酶的活性，抑制微生物的活性，而磷元素的不足也不利于微生物的生长，同时渗滤液中高浓度的NH3-N也使得生物脱氢反硝化过程中的碳源显得严重不足，渗滤液中营养元素比例失调给渗滤液的处理带来了一定的困难。1.1.2金属含量低金属含量低红庙岭垃圾渗滤液中含有多种重金属离子，同时渗滤液带出的重金属累计量约占垃圾带入总量的0.5%~6.5%。垃圾中的微量重金属有很少一部分进入了渗滤液，其浓度与所填埋垃圾的类型、组分和时间密切相关，垃圾本身对重金属有较强的吸附能力。1.1.3生物的可降解性随填埋年份的增加而逐渐降低生物的可降解性随填埋年份的增加而逐渐降低垃圾渗滤液中含有大量有机污染物，一般来说可以分为三种：低分子量的脂肪酸类、腐殖质高分子的碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。在填埋初期，渗滤液中大约90%的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其次是带有较多羟基和芳香族羟基的灰黄霉酸，随着所填埋的垃圾增多填埋场使用年限的延长，渗滤液的水质将发生变化。红庙岭及垃圾填埋场封场后，渗滤液主要来源于降水和地下水，渗滤液水质将趋于稳定。渗滤液水质具有可生化性差、氨氮浓度高、C/N值低、溶解性磷酸盐浓度低、色度大等特点。1.2垃圾填埋场渗滤液的水质影响因素1.2垃圾填埋场渗滤液的水质影响因素1.2.1垃圾成份对渗滤液水质的影响垃圾成份对渗滤液水质的影响82010年第6期（总第42期）城市垃圾渗滤液的生态治理工程技术研究——以红庙岭城市垃圾渗滤液生态治理为例垃圾渗滤液水质受垃圾成份影响很大，渗滤液中COD、BOD5主要是厨余有机物产生的；另外，炉灰、脏土等对渗滤液中有机物有吸附、过滤作用，其含量也会影响渗滤液有机物浓度。居民生活水平越高，垃圾中厨余含量越高。研究表明，当垃圾中炉灰含量相近时，垃圾厨余含量越高，渗滤液中COD、BOD5、NH3-N浓度越高。特别是福州地区城市居民以食用海产品为主，厨余亦以海产品剩余为主。因而，特别是夏秋两季气温升高后，渗滤液中NH3-N浓度较高，经污水库下泄的渗滤液中NH3-