国外有关垃圾渗滤液回灌技术处理浓缩液的研究.doc

国外有关垃圾渗滤液回灌技术处理浓缩液的研究 摘要：膜工艺是渗沥液处理的一种有效技术，其浓缩液可以通过回灌到老垃圾填埋场来处理，并可以起到加速有机物降解、垃圾稳定化过程的重要作用。关键词：回灌；浓缩液；垃圾填埋场一、引言在欧洲，随着垃圾管理新规范(1999/31/EG，TA Siedlungsab fall等）的颁布，填埋场有关的问题成了瞩目焦点。虽然在填埋场通过设置防渗和气体处置系统，气体和渗沥液问题基本得到解决，但是问题依然存在，其中之一是如何最好地降解填埋场内的有机垃圾？二、填埋场生物反应器缺水会导致废物中的有机物降解停滞，这样会造成所谓的“干稳定化”。这减少了填埋气体的产生，增加了无控气体的释放、延长了后续维护的时间。大多数老填埋场表明，垃圾堆体的含水量并不能保证微生物降解有机物质，一般适宜的含水率为35～40%，而实际上只有15～25％。从生化降解观点来看，老垃圾填埋场是一生物反应器，这些生物反应器的效能可以通过加水显著强化。因此可以通过渗沥液回灌技术来加速填埋场的稳定化过程。三、回灌技术根据填埋场的当地条件和技术情况，渗沥液及浓缩可作为回灌用水。回灌是指通过技术、设备控制加药量、水量和水位变化而将渗沥液引入填埋场垃圾堆体中。系统必须保证灵活性，因为需要调节、控制和检测回灌参数，包括长期累积的影响效果。这种影响不可能通过分析得知，因此对于整个系统的影响易变。目前，回灌用的技术设备包括垂直、水平系统（如图1、图2所示）。这些系统的尺寸与设计，包括在中间覆盖层、表面覆盖层、防渗、气水渗透补偿层等，需要根据特定的填埋场条件而定。3.1渗沥液回灌渗沥液的物质平衡是渗沥液处理考虑的基础。文献表明，渗沥液处理时不可能只通过生物降解而达到排放标准。因为，一部分有机污染物质的处理系统中是不能够通过生物降解去除的，甚至用活性炭吸附也收效甚微。长期以来，这些物质在排放水体中就会累积并对环境造成潜在危害。1993年末，在Bavaria建成了渗沥液回灌处理的生产性装置，并进行了大量的研究。结果表明回灌可以强化生物活性，大大增加气体产量，且没有发现回灌的负面作用。3.2浓缩液回灌当使用膜处理法如反渗透来进行渗沥液处理时，就会产生浓缩液。在反渗透处理时，处理的透出液大约占75～80%可以直接排到水体。剩余的浓缩液进行回灌，加速垃圾堆体的稳定化过程。大量回灌经验研究已经证实了上述关系。自从1986年，在德国，浓缩液回灌技术作为反渗透膜处理法的组成部分就开始应用。3.2.1反渗透处理渗沥液反渗透是一种非常有效的渗沥液处理方法，能够去除有机物质和无机物质，去除率达98～99%。反渗透过程可以通过电导率准确地自动化控制，从启动到关闭只需要通过按钮操作即可完成。过程的推动力是由进水与回流泵产生的操作压力。 图1垂直回灌系统填埋场断面图来源：Heyer，Stegmann，1999 图2水平回灌系统填埋场断面图来源：Heyer，Stegmann，1999利用DT(DLSC TUBE，盘管式膜片，如图3)膜技术通过高压反渗透法操作压力在120bar和150bar之间可以得到90～95%（占进水量的百分比，下同）的透出液。因此，剩余的浓缩液量可以降至5～10%。3.2.2浓缩液处理对于新建填埋场，采用蒸发来处理反渗透浓缩液的费用非常昂贵。然而，目前考虑到相关生态与经济因素，其他的方法日益受到重视，包括：（1）焚烧（2）固定化（3）回灌回灌法应当作为第一选择，因为如上所述，填埋场是一个生化反应器，在运行条件良好的时候，可以产生大量具有良好经济效益的填埋气体。大量研究表明，特别是许多填埋场多年的运行经验发现，浓缩液即使长期回灌，排出的渗沥液也未发现有显著变化。填埋场作为污染物质的接收器，为何个别的物质分解，而填埋气体和排出的渗沥液的其他组分不发生变化呢？这是因为在老垃圾填埋场中回灌浓缩液会发生复杂的生化、物理反应，主要包括：（1)填埋场堆体的生化分解过程，细菌降解垃圾和回灌的浓缩液中的有机污染物质，包括氧化物、硫化物、碳水化合物等。 图3美国颇尔公司（Pall Rochem）的DT膜组(2）结晶化过程，此过程中不溶解盐析出、沉淀。四、结论对于大多数老垃圾场，垃圾含水率低于有机物质生物降解所需要的量，因此，可以通过回灌来加速填埋场的稳定化过程。而反渗透处理渗沥液过程中产生的浓缩液通过回灌到老垃圾填埋场进行再处理是可行、有效的。