我国城市垃圾渗滤液量预测与污染防治对策

咖。。No。．。。√我国城市垃圾渗滤液量预-贝lJ_．与污染防治对策郑雅杰(电力I业部中南勘测设计研究院水保处，长沙410014)口城市每年捧放的生活污术根据垃圾渗滤液特征以及拄国目前情况提出了其污染防治对策。矩一．球艺；善。一一R己前言所致随着工业的发展，城市人口不断增多，城市垃圾将随之而增加。为了消除垃圾对环境的恶劣影响，常采用焚烧、堆肥和填埋等方法对垃圾进行处理。垃圾填埋因技术成熟、处理费用低、管理和运输方便，被广泛使用。但是垃圾填埋产生的垃圾滤液水质极劣，对水体能够产生严重污染。根据1977年资料【美国共有18500个填埋场，几乎有一半对水体产生了污染。我国兰州东盆地雁滩水源地因垃圾渗滤液污染而废弃；西盆地马滩水源地部分水井报废；澳门与珠海市交界处的茂盛围因澳门垃圾滤液污染，使当地河流鱼虾绝迹、农田失收0等等。为了防止垃圾渗滤液污染水体，美国、英国等国家对垃圾填埋提出了严格技术要求。我国早在1989年颁布了《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(GJJ17—88)，但是对垃圾渗滤液的处理无具体规定对此应该认识其危害程度、提出对策、采取措施，以防止垃圾渗滤液的污染。1垃圾渗滤液的特征1．1垃圾渗滤液水质特征垃圾填埋后，在微生物作用下，垃圾中有机物经过好氧反应和厌氧反应产生降解。垃圾中溶有的氧气少，好氧反应速度快，致使好氧反应很快终止而进入厌氧反应一般好氧反应可持续几十天，而厌氧反应则要持续许多年。垃圾中有机物的降解主要是厌氧反应经过溶解、淋洗等作用使垃圾中原有的、以及垃圾降解后产生的大量污染物进入垃圾渗滤液中，以致垃圾渗滤液污染物浓度特别高。再之由于垃圾降解产生的CO。溶于垃圾滤液以后使垃圾渗滤液偏酸性，这种酸性环境使得不溶于水的碳酸盐、金属及其金属氧化物等无机物发生溶解，一般垃圾渗滤液水质如表1所示。表1垃圾渗滤液水质成分变动值程奎髓盍蓉盔痹譬研发项，课题为三蛱收修改稿日期1006_12—09_二、、r．矸维普资讯http://www.cqvip.com城市环境与城市生苍10卷1期1997年由此可知垃圾渗滤液COD和BOD浓度是生活污水的10～100倍，其他无机物和无机离子是地面水V类标准(GB3838-88)的数十倍，甚至数百倍，因此，垃圾渗滤液水质特征是污染浓度极高且成分复杂。1．2垃圾渗滤液持续时间特征垃圾中有机物不断地降解，垃圾渗滤液也会不断地产生，直至有机物彻底降解后垃圾渗滤液才会终止，其有机物的降解可用一级反应动力学方程式表示：G—C。‘(1)z为反应时间，k为有机物降解速度常数，c。为0时有机物的浓度，e为一时有机物的浓度。是各种有机物降解反应速度的综台反映，显然k与反应温度、垃圾成分等因素有关1973年Farqubar和Rovers认为k=0．3657r，1974年Chert研究指出k为0．012～0．788yr-。，根据一级反应的半衰期fl2—0，693／k计算，m为0．879～57．75年，其最高k值非常接近Hoeks1983年对食物垃圾进行快速降解实验所测得的k值为0．053～0．87yr-。，其”为7．97～12．6年。1995年DeanK．Wall和ChrisZeiss模拟实验表明，用碳的浓度代替有机物浓度，在垃圾填埋225天中所测得的值范围为0．0312～0．0478yr一，其，2为15～22年。研究说明垃圾中有机物降解极其缓慢，一般在垃圾填埋后垃圾渗滤液要持续20～30年。因此，垃圾渗滤液时间特征是持续时间长。1．3垃圾渗滤液流量特征渗滤液流量与垃圾和覆土的含水率、垃圾压密程度、地表水和地下水以及降雨的渗透量有关。对于采取了阻水措施的卫生填埋场，垃圾渗滤液主要受降雨的影响，其流量也随之而变化。卫生填埋场渗滤液的流量可根据下列公式估算：Q=CIA×10(2)Q为垃圾渗滤液平均流量，，为平均降雨强度，为卫生填埋场集雨面积，c为渗出系数。渗出系数是指卫生填埋场内降雨量形成渗滤液的比率，为无量纲常数。c值随覆土坡度、垃圾种类、垃圾含水率、降雨强度、蒸发量等因素变化而变。一般情况下c=0．3～0．8，据某些填埋场实测值c仅为0．3～0．4。垃圾渗滤液在垃圾中流动或渗透速度很慢，一般在降雨后7天左右才出现渗滤液高峰期，渗滤液的量一般为降雨量的30～80。根据分析和实例可知垃圾渗滤液流量小，且随降雨变化而变化，因此垃圾渗滤液流量特征是流量小且不均匀。1．4垃圾渗滤液水质变化特征垃圾渗滤液水质的变化受垃圾组成、垃圾含水率、垃圾填埋时间、垃圾体内温度、降雨渗透量等困素影响，其中垃圾填埋时间和降雨渗透量是影响渗滤液水质变化的主要因素。一般而言，垃圾填埋初期渗滤液污染物浓度较高，其污染物浓度一直延续至封场，以后污染物浓度随垃圾中有机物不断降解而逐渐下降。垃圾中有机物降解速度极为缓慢，垃圾被填埋后几年甚至十几年期间cO