时间：2024-03-19 14:37:05
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇垃圾渗滤液的治理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：新排放标准；渗滤液；UASB+活性污泥法+生物接触氧化+反渗透
中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）2-0021-03
1 工程项目简介
东莞市东城牛山垃圾填埋场已填埋垃圾多年，到2009年进行封场，不再填埋垃圾，日产渗滤液是200 t/d。垃圾渗滤液具有以下特点：①有机污染物浓度高，微生物难以分解；②成份复杂，含有重金属离子；③氨氮含量高，在2000 mg/L左右；④色度深，牛山垃圾填埋场旁边是牛山生活污水处理厂，牛山生活污水处理厂于2008年开始运营，日处理水量是3万t。
2 项目设计
东莞市政府于2011年委托某设计院现场小试垃圾渗滤液处理实验和建设垃圾渗滤液处理中心。垃圾渗滤液的处理技术非常多，目前，采用的处理方法有生物法、物化法和土地法[1]。在实际的工程应用及研究中单独采用一种技术往往不能做到达标排放，因此在使用时往往采取组合工艺对渗滤液进行处理。预处理+生物处理+深度处理+后处理组合工艺是一种有效的垃圾渗滤液处理方法。在预处理单元中，常采用氨吹脱技术，主要目的是去除垃圾渗滤液中的高氨氮，以消除其对生化处理的抑制影响。但氨吹脱技术运行成本高、二次污染问题严重，国内很多工程在运行一段时间后都无法正常使用，导致垃圾渗滤液无法正常达标排放[2]。由于氨吹脱预处理技术的不足，本工程用UASB池代替氨吹脱预处理技术。为了使其达到国家新的排放标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），该垃圾渗滤液的处理工艺定为UASB+活性污泥法+生物接触氧化+反渗透的组合工艺，见图1。进出水质标准见表1。该工程设计水量为200 m3/d，瞬时流量是10 m3/h。垃圾渗滤液达标排放后，流入旁边的牛山生活污水厂进行后续处理。该工程主要的处理水池和设备，见表2、3。该污水处理系统生化池总水力停留时间是11.76 d。一级竖式沉淀池表面负荷是0.44 m3/（m2・h）。二级竖式沉淀池表面负荷是0.5 m3/（m2・h）。外回流比为150%。风机功率是55 kW，Q=41.75 m3/min=2504 m3/h，气水比是250∶1。
3 工程调试和运行效果
3.1 项目调试前分析
由表1可知，牛山垃圾渗滤液具有以下特点：①实际的进水浓度比设计的浓度低得多，COD和氨氮特别低；②垃圾渗滤液生化性差；③COD低，生化所需的碳源不足，培养细菌时要适当投加营养；④水质浓度变化大。由于该项目的氨氮为200～500 mg/L，不用进行氨氮吹脱预处理，可直接进行生化处理。
3.2 工程调试
该工程于2015年8月开始调试。由于实际的垃圾渗滤液浓度比设计的低得多，因此调试过程中，可以缩短生化反应时间和降低污泥浓度。该系统实际运行中，不运行UASB池，只使用活性污泥法+生物接触氧化+反渗透的组合工艺处理垃圾渗滤液。运行时SV30=25～35，硝化池溶解氧最大是3.5 mg/L，溶解氧高，硝化能力特别好。精密过滤器的滤芯一般90 d或每个过滤器的压力降大于0.1 MPa时更换或清洗一次。最后进入反渗透系统，反渗透运行压力为1～1.6 MPa，当压力达到1.8 MPa时进行冲洗和更换。运行过程中会遇到以下问题：①由于该滤液生化性差且COD特别低，导致微生物生长所需要的碳源不足，所以刚培养细菌3个月期间，细菌因缺少营养和氨氮中毒而死亡。处理200 t/d的水，往厌氧池每天投加1 t甲醇作为营养液，细菌生长较好，生化出水基本达到排放标准。②该处理系统没有安装溶解氧和污泥浓度在线仪表，无法时刻监控污水处理状况。③由于垃圾渗滤液成分复杂，在一级活性污泥好氧池中有时出现较多泡沫，需要加消泡剂去除。④反渗透排出的浓缩液成分复杂，浓度很高。鉴于目前科技和成本，浓缩液难以回用，浓缩液处理通常采用回灌到垃圾填埋场中。
3.3 工程运行效果
2015年8月开始调试，2016年9月生化调试完成，出水清澈，运行稳定，运行结果见表1。可见，该法处理垃圾渗滤液能达到国家新的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）排放标准。
4 工程技术经济
该工程总投资为1120万元。处理200 t/d的水，每天大约加1 t甲醇作为营养液，补充碳源。每月甲醇约8万元。每月消耗7万kW・h电，电费是6.5万元/月。工人共8名，人工费共3万元/月。维修和磷肥等药剂费用是1万元/月，管理费是3.6万元/月。垃圾渗滤液处理成本是36.8元/m3水。
5 结论
由于该垃圾填埋场已封场多年，不再填埋垃圾，垃圾渗滤液的实际浓度比设计浓度少得多，因此实际运行时选用活性污泥法+生物接触氧化+反渗透的组合工艺，可以缩小生化反应时间，出水能达到国家新的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）排放标准标排放，运行费用是36.8元/ m3水。
6 建议
（1）垃圾渗滤液是高难度处理的废水。垃圾渗滤液处理系统应安装溶解氧和污泥浓度在线仪表，时刻监控污水处理状况，及时调整运行参数，保证出水达标排放。
（2）由于该垃圾渗滤液浓度低且碳源不足，所以应尝试采用亚硝化―厌氧氨氧化工艺来处理，代替使用甲醇，从而降低运行成本。
参考文献：
[1]黄国鑫，黄继国，金爱芳.垃圾渗滤液两相厌氧―臭氧活性炭联用处理[J].环境工程，2008，26（6）：36～38.
[2]代晋国，宋乾武，张 h，等.新标准下我国垃圾渗滤处理技术的发展方向[J].环境工程技术学报， 2011，1（3）：270～274.
Landfill Leachate Treatment in Niushan
Liu Huicheng
（East City Niushan Wastewater Treated Service Co.Ltd. in Dongguan City， Dongguan，Guangdong 523128， China）
关键词：简易垃圾填埋场封场、环境影响评价、风险分析
中图分类号： TE08 文献标识码： A
1总论
我国垃圾填埋场设计使用年限一般为10～20年，随着我国城镇化速度加快，居民生活垃圾产量也逐年增长，目前已有许多卫生填埋场面临封场[1]。根据我国《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，“十二五”期间国家将会投资211亿元进行生活垃圾存量整治。这促使我国将要封场的垃圾填埋场会越来越多，2015年作为“十二五”的收官之年，存量垃圾的整治清理工作必将步入攻坚化阶段。同时，我国早期生活垃圾填埋处理多为简易填埋，对地表水、地下水、土壤及大气造成污染，影响社会环境。亟需通过规范化的封场处理来防治污染。
对简易垃圾填埋场的封场另行环境影响评价，其主要目的是对原垃圾填埋场项目进行回顾、评估，分析其污染防治措施的有效性。同时，也是针对封场后所面临的环境问题进行分析评价，提出相应的污染防治措施[2]。本文以某县垃圾场生态封场为例，参考《建设项目环境风险评价技术导则》、《生活垃圾处理场封场工程项目建设标准》及《某县垃圾场生态封场项目可行性研究报告》，对垃圾填埋场封场环境影响评价中环境风险分析主要技术要点及问题进行探讨。
2项目概况
2.1项目基本情况
某县简易垃圾填埋场于1999年6月投入使用，初期垃圾处理量约为50t/d，由于建筑渣土以及泡沫、包装材料等一般工业固体废物混入生活垃圾进入垃圾场，目前垃圾场日处理量接近140t/d。垃圾场垃圾堆体占地面积约为5.31万m2，根据地勘报告，垃圾堆体平均深度约为7.4m，现堆放量为39.3万m3。由于该县新建生活垃圾无害化处理场尚未竣工验收，目前生活垃圾仍送简易垃圾场处置，简易填埋场计划运行至2013年底，届时填埋场的垃圾量将会达到44.3万m3。
垃圾填埋场原始场地地形为由东、西、南向西北角倾斜，南面最高，西北角最低。该垃圾场未设置有效的雨污分流设施、防渗设施、渗滤液收集处理设施、填埋气收集处理设施等。垃圾堆体最高点至垃圾场底部最低点最大高差达到12m。垃圾填埋场未按照卫生垃圾场要求进行填埋覆盖等规范的卫生填埋作业，其建设、运行均不满足《生活垃圾卫生填埋技术规范》及《生活垃圾处理场污染控制标准》的要求，属于典型的“简易垃圾填埋场”。
2.2垃圾场封场方案
拟采取技术、经济合理可行的工程措施，对该填埋场进行治理以及生态恢复，控制填埋场可能对周围环境特别是对区域环境空气、地下水、地表水体的污染隐患，治理后使垃圾场场地形成绿地景观。
工程计划沿现有垃圾堆体下游新建垃圾坝，以保证现有垃圾堆体的稳定性。沿垃圾坝内侧铺设渗滤液收集层与收集管，在垃圾坝下游现有地形最低点设置容积750m3渗滤液调节池，完善渗滤液收集设施。对现有垃圾堆体进行整形处理，堆体整形完毕后，于堆体上进行钻井设置填埋气体导气石笼，随后在堆体表面设置封场覆盖层，通过铺设填埋气体收集管路将各导气石笼收集的填埋气体进行汇集，输送至填埋气体处理设施进行处理。最后，对封场覆盖层表面进行绿化、生态恢复。由于垃圾场封场后渗滤液产量将逐年减少，且新建生活垃圾无害化处理场即将投入运行，在新建处理场运行初期，渗滤液产量较小，因此新建处理场的渗滤液处理设施处理能力可满足简易填埋场渗滤液处理需求，工程设计将渗滤液收集后送至新建生活垃圾无害化处理场处理，不在原填埋场处新建渗滤液处理设施。
3环境风险识别
简易填埋场封场后主要环境风险为：填埋气（甲烷）爆炸风险及渗滤液运输线路泄漏风险。
3.1填埋气（甲烷）爆炸风险分析方法
垃圾填埋后在好氧和厌氧条件下发酵分解，产生大量的填埋气，填埋气中90%以上是甲烷和二氧化碳，甲烷是易燃易爆气体。当大气扩散条件不理想时，空气中甲烷浓度累积到5～15%时，一遇明火，包括人为因素或自然因素（如闪电），将导致火灾爆炸。
燃烧爆炸危险程度按以下公式计算：
H=（R-L）/L
式中：H为危险度；R为燃烧（爆炸）上限；L为燃烧（爆炸）下限；危险度H值越大，表示其危险性越大。
垃圾场封场过程中将设计导气石笼等导排系统，并设置火炬燃烧系统处理收集的填埋气，正常情况下不会发生事故。但如导排系统发生故障使甲烷气体聚集，达到一定浓度就极有可能发生爆炸事故，将会对周围人群和环境空气产生污染危害。
工程运行后，产生风险具有不确定性和随机性，通过查阅相关资料，可以利用利用下式和表1对风险事故发生概率进行计算：
P（AB）=P（A）P（B/A）
式中：P为事故概率。
表1 风险事件概率
风险 风险因子 事件频率 发生概率（次/年）
填埋场气体爆炸 导排系统发生故障 10-3 10-6
安全保护措施失效 10-3
经计算，填埋气体爆炸发生概率为10-6次/年。
垃圾堆体爆炸包括物理性爆炸和化学性爆炸，及时通畅地导出填埋气体，适时采取燃烧排放措施可有效预防物理性爆炸的发生，而防止空气进入垃圾层和CH4混合是防止垃圾层发生化学爆炸的关键。CH4的最小点火能量为0.28MJ，当CH4达到一定浓度时，一个燃着的香烟头或一个电火花都足以引起火灾和爆炸。
本文选用Moorhowse与Pritchard提出的经验公式计算火灾热辐射通量，预测模式：
火球的最大半径：
火球燃烧持续时间：
燃烧时能量的释放率Q为：
其中：
距火球中心r处的辐射面通量I（W/m2・s）：
式中：T为传导系数，取保守值为1；M为释放物料质量，kg；He为释放物料的燃烧热，J/kg；Ps为饱和蒸汽压，MPa/m2；Rf为火球最大半径，m；Q为释放出的燃烧能，J/s；tf为火球持续时间，s。
3.2运输泄漏风险分析方法
交通运输是一个复杂的系统，由运输物品、车辆、道路环境因素构成。本项目渗滤液由槽罐车运送至新建生活垃圾无害化处理场处理，由于渗滤液运输事故后果极其严重，本文考虑运输渗滤液的槽罐车交通事故导致泄漏的可能性，并分析此类事故可能造成的沿线地表水污染情况。危险品运输泄漏事故发生率公式[3]为：
P（R）i=TiVP（R/A）ili
P（R/A）i=∑P（R/A）kP（k）i
式中：P（R）i为第i段路段危险品运输泄漏事故发生率；Ti为i路段年运输事故率，次/（百万车次・km）；V为具有污染风险的交通量，百万车次/a；li为i段路的长度，km；TiVli为i路段年事故率，次/a；P（R/A）i为第i路段的条件泄漏概率；P（R/A）k为对于第k类事故，特定车辆运输事故率下的危险品条件泄漏概率；P（k）i为第i类道路上发生第k类事故的概率。
我国目前尚无事故概率与泄露概率的研究，本文选用Harwood[4]等根据美国联邦公路局的重型车辆运输事故信息库作为参考。
表2 美国3大州重型运输车辆事故率和危险品运输泄露事故率
表3 危险品道路运输特定事故类型泄漏概率
4工程实例
4.1某县填埋场封场后填埋气（甲烷）爆炸风险分析
垃圾场导气管间距50m，填埋深度平均12m，填埋气不可能同时燃烧。当一个导气管发生堵塞时并不影响到其他导气管的正常排气，因此其填埋气量仅是一个导气管的影响半径内的填埋气，现根据填埋深度预测其爆炸事故影响。由于垃圾场有机物氧化分解放热，使堆积的填埋气温度升高在50℃～60℃，因此经计算选取其参数为甲烷的燃烧热He=5.56×107J/kg，50℃时甲烷的饱和蒸汽压Ps=38.9MPa/m2，选取影响半径R=20m，填埋深度为12m的体积内发生爆炸（甲烷气体占体积比为5%～15%）。其结果见表4、表5所示。
表4 爆炸影响预测结果
表5 热辐射的不同入射量所造成的损失
从表4预测结果并对照表5不同热辐射的入射量所造成的损失可以看出，当甲烷浓度达到最小爆炸极限（体积比5%）时250m远处入射通量小于对人体造成伤害的阈值4.0kJ/m2・s，对250m以内区域产生影响。不同入射量所能波及的范围见表6所示。
表6 不同入射通量所能波及的范围
从表6可知，甲烷爆炸较重程度影响范围的半径为247m，轻度影响半径为560m。由此可见，本项目火灾的热辐射最大影响范围大于560m半径。
4.2封场后渗滤液运输泄漏风险分析
渗滤液运输至距7.8km的新建垃圾场处置，li为7.8km；该项目中运输路线为农村双车道， Ti取1.36；年通行车辆约100万辆，项目建成后每天运输一次渗滤液，Vi为3.65×10-4；项目渗滤液采用槽罐车运输，途径村庄、穿越河流时减速慢行，对每一类型事故P（k）i取值0.2%。根据公式，发生槽罐车运输渗滤液的泄漏事故概率为0.00133%。
渗滤液现状检测值定为未经处理直排和运输过程中泄漏的源强，预测范围主要为渗滤液入地表水体至下游5000m断面，预测模式采用《导则》[5]推荐的完全混合模式。项目渗滤液废水事故排放时对舜水的影响预测结果见表7。根据分析可知，本项目封场后渗滤液直接排放时对水质影响加大，长期排放将对水体水质造成严重影响，应严格杜绝渗滤液直接排放的事故发生。
表7 渗滤液废水事故排放时对舜水水质的影响
5结论
国外对填埋场封场后存在的风险研究起步较早，V.Senese[6]根据某填埋场渗滤液监测值对填埋场进行了生态风险评价，提出土壤风险评价的分类系统。Lata Koshy[7]对不同填埋场产生的渗滤液进行毒理研究发现渗滤液会对质粒DNA造成损伤。我国对填埋场风险分析起步较晚，目前主要集中在填埋场填埋气的迁移及爆炸风险，渗滤液对地下水的污染分析方面。
垃圾填埋场封场是垃圾填埋治理工程中的重要部分，根据渗滤液产量的计算，环境风险在填埋场封场后一定期限内是持续存在的。环境影响评价作为填埋场封场项目前期审批工作的关键环节，通过加强环境影响报告中环境风险分析章节的编写，对封场后填埋气（甲烷）爆炸风险及渗滤液运输过程中的泄漏风险进行一个定量的分析，将对填埋场封场后的管理工作起指导性的作用，同时，也有助于有关部门对垃圾封场的整体状况有一个清楚的了解，以便发现问题采取进一步改进措施。
参考文献
[1]谢佳婕，李忆雯，丁桑岚.简易生活垃圾填埋场封场环境风险评价综述[J].绿色科技，2014，10：210～212.
[2]邹华.垃圾填埋场封场项目环评中水污染防治措施的探讨[J].大众科技，2010，7：100～101.
[3]刘冬华，刘茂，任常兴.危险品道路运输泄漏引发水污染事故的定量风险评估方法研究[J].安全与环境学报，2008，12（8）：140～142.
[4]HARWOOD D W，VINER J G，RUSSELL E R. Procedure for developing truck accident and release rate for HAZAT routing[J].Journal of Transportation Engineering，1993，119（2）：189-199.
[5]HJ/T 2.3-1993，环境影响评价技术导则 地面水环境[S].
[6]Senese V，Boriani E，Baderna D，et al. Assessing the environmental risks associated with contaminated sites：Definition of an Ecotoxicological Classification index for landfill areas（ECRIS）[J].Chemosphere，2010，8（1）：60～66.
[7]Koshy L，Paris E，Ling S，et al. Bioreactivity of leachate from municipal solid waste landfills-assessment of toxicity[J].Science of the total Environment，2007，384（1）：171～181.
关键词：垃圾填埋渗滤液氨氮深度处理
引言
随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高，我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。 据了解，我国城市垃圾年生产量已达到1.52亿吨，中国城市生活垃圾累积量达70亿吨，并且以每年8％～10％的速度递增，人均日产垃圾已超过1kg，接近工业发达国家水平。
根据我国垃圾处理"无害化、减量化、资源化"的原则，将有一大批生活垃圾卫生填埋场得到新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水，渗滤液的处理近几年得到了广大研究人员的关注，进行了大量的试验研究，取得了不少成果，并有一批渗滤液处理厂已经或正在兴建。
本文对我国渗滤液处理现状进行了总结，并对存在问题提出一些研究方向。
排放标准
垃圾渗滤液处理作为一个卫生填埋场必不可少的环节，近几年越来越受到人们的重视，我国根据渗滤液排放的收纳水体不同，渗滤液的排放标准也不尽相同，具体见表1。
2处理现状
受到经济发展水平的限制，我国卫生填埋起步较晚，真正意义上的卫生填埋场从20世纪80 年代末才开始建设。渗滤液处理厂的建设就更晚，从时间上看，渗滤液的处理经历了三个阶段。
2.1第一阶段
此阶段在90年代初期，处理工艺主要参照城市污水的处理方法，代表性的工程实例有杭州天子岭等。
杭州天子岭渗滤液处理厂简介：
渗滤液处理厂处理量为300 m3/d ，采用三沉二曝活性污泥法工艺。
设计进水指标为：COD为6000 mg/L， BOD为3000 mg/L；出水标准为: COD为300 mg/L，BOD为60 mg/L，SS为100 mg/L，pH为6～9。
工艺特点为：采用两段式活性污泥法，对 DO与MLSS的浓度控制要求不一样, 一段利用细菌和低级霉菌占优势的混合种群,二段培养原生动物占优势。
2.2第二阶段
此阶段在90年代中后期，研究人员考虑到渗滤液的水质独特性，如高浓度的氨氮等，采取了脱氨措施，采取的处理工艺一般为氨吹脱＋厌氧处理＋好氧处理，代表性的工程实例有香港新界西等。
香港新界西渗滤液处理厂简介：
渗滤液处理厂处理量为1800 m3/d，采用氨汽提＋SBR的处理工艺。
设计进水指标为：COD为10 000 mg/L，BOD为4000 mg/L，NH3-N为 3000 mg/L；出水标准为：COD＜1000 mg/L，NH3-N＜25 mg/L。
该工程投资700万美元，工程于1998年投入使用，处理成本为4.35美元/m3。
工艺特点：采用了汽提吹脱塔，将渗滤液的水温提高到60～70 ℃，用蒸汽进行汽提，减少了气量，同时不需要对渗滤液进行pH调整，另外，该渗滤液处理厂采用了脱氨尾气的分解装置，利用高温焚烧炉，操作温度在850 ℃，用催化燃烧的方法将脱氨尾气的氨气分解成氮气，有效地解决了脱氨尾气二次污染的问题。
2.3第三阶段
2000年以后，由于经济的飞速发展，新建的渗滤液处理厂一般远离城区，渗滤液没有条件排入城市污水管网，因此处理要求也相应提高，一般需要处理到二级甚至一级排放标准。此时的渗滤液若仅靠生物处理无法达到处理要求，一般采取生物处理＋深度处理的方法。代表性的工程实例有广州新丰等。
广州新丰渗滤液处理厂采用的是 UASB+SBR+反渗透处理工艺，处理规模为500 m3/d，工程投资约6000万，处理成本约25 元/m3。
3存在问题
目前，我国的渗滤液处理厂存在的问题主要表现在：
3.1渗滤液高浓度氨氮的问题
高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一，根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同，渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。
与城市污水相比，垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面，由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用；另一方面，由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调，生物脱氮难以进行，导致最终出水难以达标排放。
因此，在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中，一般采用先氨吹脱，再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式，曝气池吹脱法由于气液接触面积小，吹脱效率低，不适用于高氨氮渗滤液的处理，采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率，但具有投资运行成本高，脱氨尾气难以治理的缺点。
采用汽提的方式虽然可以较好的解决氨氮的去除问题，但由于需要提高渗滤液的水温，其处理成本仍然较高。
据上所述，各种吹脱方式的特点对比见表2。
3.2渗滤液可生化性差的问题
渗滤液可生化性差主要体现在两个方面：
一是指随着填埋场填埋时间的延长，渗滤液的生化性降低，在填埋后期，可生化性很差，BOD/COD 值小于0.1，此时的渗滤液俗称"老化"渗滤液。
另一方面，在填埋初期，虽然渗滤液的可生化性较好，但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下，一般来讲，渗滤液的 COD中将近有500～600 mg/L无法用生物处理的方式处理。
4研究方向
根据渗滤液处理存在的问题，目前我国垃圾渗滤液处理工艺的关键主要集中在以下两个方面：高浓度氨氮处理技术和渗滤液深度处理技术。
4.1高浓度氨氮处理技术
高浓度氨氮处理技术，目前应用较多的主要有氨吹脱和生物脱氨技术。氨吹脱技术大多用空气为吹脱介质，低效率的吹脱设备吹脱的方式。相对而言，精馏塔脱氨是一种比较有前途的解决方案，虽然采用该法需要一定量的蒸汽，但由于水温提高了，可以减少调整pH的酸碱用量，还可以减小气液比，减少风机的电耗。另外，由于蒸馏后，脱氨尾气可以通过冷凝直接转换成液氨，可以回收利用，有效地解决了尾气难以治理的问题。因此，新型高效吹脱装置的开发，脱氨尾气的妥善处理成为了今后研究的方向。
除了氨吹脱的方法脱氨以外，生物脱氮也是一种经济、有效的脱氨方式。但传统理论认为：氨氮的去除是通过硝化和反硝化两个相互独立的过程实现的；硝化过程需要大量的氧气，而反硝化过程则需要一定的碳源。渗滤液氨氮浓度很高，C/N值较低，无法通过单一的生物脱氮方式解决渗滤液的脱氨问题。目前对生物脱氮技术又有了很多新的认识，如好氧反硝化、同时硝化反硝化等，这些技术具有需氧量低、能耗低等优点。
4.2渗滤液深度处理技术
对于"老化"渗滤液，由于生物处理基本无效，因此，必须采用以物化为主的深度处理技术处理。深度处理技术一般有深度氧化法，如臭氧氧化、臭氧＋光催化氧化、臭氧催化氧化，以及膜处理技术等。
国内曾进行了用负钛型TiO2作为催化剂进行光催化氧化的研究。国外对渗滤液的深度处理研究颇多，主要集中在光催化氧化和反渗透。
由于高级的处理技术意味着较高的投资和运行费用，如何找到一种廉价的处理方式，成为人们关注的问题。人工湿地处理技术由于具有建设和运行成本低等优点，用该技术处理渗滤液在近几年得到了一定应用。 Tjasa Bulc等人在Adriatic海滨建造了一座中试 CW（Constructed Wetland）［6］，处理Dragonja一处公共填埋场的渗滤液，该人工湿地系统包括1座容积10 m3的均化池，2座互联的潜流床，总面积450 m2。在水力负荷为2～4.5 cm3/(cm2・d)，进水COD 1264 mg/L，BOD 60 mg/L，NH3-N 88 mg/L的条件下，从1992～1996年连续监测，上述几种污染物的平均去除率分别为68％,46％,81％。这表明人工湿地对处理BOD/COD＜0.05 的"老化"渗滤液具有较好的去除效果。
人工湿地系统对于处理"老化" 渗滤液具有较好的效果，因此也可作为渗滤液深度处理的方法，对于有地方建造湿地的填埋场应予以推广。
5总结
渗滤液作为一种特殊废水，其处理的投资、运行成本远远高于一般城市、工业污水，这主要是由于渗滤液氨氮浓度很高、有机物浓度高，导致处理工艺复杂，设备繁多。渗滤液由于在垃圾体已经经历了厌氧过程，其生化性相对较差，生物处理的停留时间较长，导致设施、设备的投资较大。而处理量一般相对较小，导致折旧、维修费较高。
渗滤液处理由于较高的投资和运行费用，在对其进行处理时应根据当地情况，采取综合处理的措施。对于北方降雨量少，垃圾含水率较低的填埋场，采用回灌措施是较为经济、有效的方法，但对于南方城市，其应用受到一定的限制。
关键词：城市生活垃圾；垃圾渗滤液；污染控制技术；可生化性；生物处理；物化处理
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1009－2374(2009)12－0040－02
一、城市生活垃圾渗滤液的水质特征
(一)影响垃圾渗滤液水质的因素
渗滤液成分复杂，污染物浓度高且无变化规律。渗滤液的水质、水量随着垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著不同。由于影响因素多，造成不同填埋场、不同填埋时期的渗滤液水质和水量的变化幅度很大。
(二)垃圾渗滤液的主要水质特性
1 垃圾渗滤液中有机物种类多。垃圾渗滤液中有机物又可分为3类，即低分子量的脂肪酸类、中等分子量的富里酸类物质和腐殖质类高分子量碳水化合物。渗滤液中除含有常规的污染物质外，还含有包括某些致癌、促癌和辅促致癌物质。尤其是当生活垃圾与部分工业垃圾混合时，成分更为复杂。郑曼英等对广州大田山垃圾填埋场进行了取样分析结果表明，从垃圾渗滤液中检出的主要有机污染物77种。其中被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有5种。
2 CODCr和BOD5浓度高。垃圾渗滤液的污染物浓度高，变化范围大，这是其它污水无法比拟的，从而给垃圾渗滤液的处理和工艺选择带来了很大的难度。垃圾渗滤液中CODcr最高可达80000mg／L，BOD5最高可达35000mg／L。一般而言，CODCr，BOD5，BOD5／CODcr将随填埋场的年龄增长而降低，碱度含量则逐渐升高。
3 金属含量高。垃圾渗滤液含有铜、锌、铁、铅等10多种金属离子，由于国内城市垃圾不像国外那样经过严格筛选，所以国内垃圾渗滤液中金属离子浓度大大高于世界发达国家。渗滤液中铁的浓度可高达2050mg／L，铅的浓度可达12.3mg／L，锌的浓度可达130mg／L，钙的浓度甚至高达4300mg/L。浙江大学沈东升等的研究表明，当废电器拆解垃圾与生活垃圾一起填埋时，其渗滤液中的cu、zn、Pb、Ni和Hg等重金属离子的浓度可分别达到3、11.5、1.7、1.6mg／L和65μg／L。
4 微生物营养元素比例失调，氨氮含量高。在不同年龄的垃圾渗滤液中，碳、氮两种元素的比例(C/N比)有较大的差异，常常出现比例失调的情况。随着堆放年限的增加，垃圾渗滤液中氨氮浓度会逐渐升高。一般来说，对于生物处理，垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的，例如在北美的几个垃圾填埋场的BOD5／TP都大于300，此值与微生物生长所需要的碳磷比(100：1)相去甚远。同时，BOD5／CODcr比值变化大，给生化处理带来一定的难度。
5 水质变化复杂。垃圾渗滤液的成分和产量随季节、时间等变化情况较复杂。其变化特性为：(1)产生量呈季节性变化，雨季明显大于旱季；(2)污染物组成及其浓度呈季节性变化。平原地区填埋场干冷季节渗滤液中的污染物组成和浓度较低；(3)污染物组成及其浓度随填埋年限的延长而变化。填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不同，“年轻”填埋场的渗滤液pH值较低，BOD5、CODCr、VFA、金属离子浓度和BOD5／CODCr较高，“中年老”填埋场的渗滤液pH值中性偏碱，BOD5、CODCr、VFA浓度和BOD5／CODCr较低，金属离子浓度下降，但氨氮浓度较高。
二、垃圾填埋渗滤液的现行污染控制技术及其研究进展
(一)垃圾渗滤液的生物处理
1 好氧生物处理。好氧法是常用的废水生物处理方法之一。好氧生物处理中的活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等都有用于垃圾填埋渗滤液处理的报道。好氧处理法也可有效地降低BOD、COD和氨氮浓度，还可以去除一些如铁、锰等金属。好氧处理中又以延时曝气法用得最多，还有曝气塘和氧化沟及生物转盘等。
2 厌氧生物处理。厌氧处理方法包括上流式厌氧污泥床(UASB)，厌氧生物滤池(AF)，厌氧接触法，混合反应器及厌氧塘等。厌氧处理有许多优点，最主要的是能耗少，操作简单。因此，投资及运行费用低廉，而且由于产生的污泥量小，故所需的营养物质也少。英国P.S Ball等对垃圾填埋渗滤液的低耗处理进行了研究，在室温20℃～25℃时，厌氧处理表明，95％以上的可溶性BOD被去除，基本上去除了所有的铁，90％以上的氮被转化为游离态氨。但是，广州市大田山垃圾场渗出液采用该工艺处理时，却几乎没什么效果。有报道，加拿大Hahflax Highway 101填埋场浸出液平均COD为12850mg／L，BOD5／CODCr为0.7，pH为5.6。采用厌氧滤池，在pH值调至7.8，负荷为4kgCOD／m3.d时，COD去除率可达90％以上，并发现如果负荷增加，去除率急剧下降。
3 厌氧一好氧联合处理。由于垃圾填埋渗滤液是有毒、有害的高浓度有机废水，单独采用好氧处理或厌氧处理往往难放要求。在现行的渗滤液处理工艺中，大多采用厌氧―好氧组合处理系统。实践证明，采用厌氧一好氧处理工艺既经济合理，处理效率也高，不仅可以较有效地去除COD和BOD，还可较好地去除氮和磷等。生物脱氮除磷常采用这一组合工艺。
4 氧化塘处理。氧化塘(又称生物塘或稳定塘)多见于渗滤液的处理中。氧化塘处理具有投资小、运行费用低、操作方便等优点，因而被广泛用于废水处理，在垃圾填埋渗滤液的处理中更常见。与活性污泥法相比，氧化塘体积大，有机负荷一般不高，故多用于渗滤液的最后处理工序，以保证出水水质达标。氧化塘可以是好氧塘，也可以是厌氧塘或兼性塘。
(二)垃圾渗滤液的物化处理法
1 混凝沉淀。混凝沉淀可以大幅度去除渗滤液中的SS及色度等，常用的混凝剂包括A12(S04)3、Fe3O4和FeCl3等。对于垃圾渗滤液而言，铁盐的处理效果要比铝盐具有优越性。有研究表明，对于BOD5／COD值较高的“年轻”填埋场的渗滤液而言，混凝对COD和TOC的去除率较低，通常只有10％～25％；而对于BOD5／COD值较低的“老年”填埋场的或者经过生物处理的渗滤液而言，混凝对COD和TOC的去除率则可以达到50％～65％。
2 化学沉淀。化学沉淀主要用于去除垃圾渗滤液的色度、重金属离子和浊度等，常用的化学药剂为ca(OH)2，对于垃圾渗滤液而言，其投加量通常控制在1～15g／L之间，对COD可 以去除20％～40％，对重金属离子可去除90％～99％，对色度、浊度及SS等可以去除20％～40％。化学沉淀也可用于去除垃圾渗滤液中的氨氮，生成磷酸铵镁复合肥，但此项研究仍处于小试阶段。
3 吸附。吸附可以去除渗滤液中的COD和氨氮，常用的吸附剂有颗粒活性炭和粉末活性炭，此外还有粉煤灰、高岭土、泥炭、焦炭、膨润土、蛭石、伊利石和活性铝等。当采用活性炭用于渗滤液的处理时，对COD和氨氮的去除率可以达到50％～70％。
4 吹脱。吹脱主要用于去除垃圾渗滤液中的高浓度的氨氮，以保证后续生物处理的正常运行。吹脱出的NH3需经过回收处理，以防对空气造成污染。
5 膜分离。膜分离主要用于渗滤液的深度处理，包括微孔膜、超滤膜和反渗透膜等，其对渗滤液中COD和ss的去除率均可以达到95％左右。对于此类工艺来讲，由于费用昂贵，限制了它在实际工程中的推广使用。
(三)垃圾渗滤液的土地处理法
渗滤液的土地处理主要是通过土壤颗粒的过滤、离子交换、吸附和沉淀等作用去除渗滤液中的悬浮固体颗粒物和溶解成分。通过土壤的微生物作用使渗滤液中的有机物和氨发生转化，通过蒸发作用减少渗滤液的发生量。渗滤液的土地处理包括：慢速渗滤系统、快速渗滤系统、表面漫流、湿地系统、地下渗滤以及人工土地渗滤等多种土地处理系统。土地处理投资省、运行费用低，但受气候条件和地域限制一般只应用于干旱地区。
(四)垃圾渗滤液的其他新处理技术
1 回灌一常规处理一膜分离结合的处理技术。这种处理技术将常规处理技术、高新膜分离技术和回灌技术有机地结合起来，优势互补，解决了处理出水水质达标的难题，加速了垃圾填埋的稳定化进程。
2 超声降解水体中有机污染物技术。超声降解水体中有机污染物技术主要是利用频率在15 kHz以上的声波在溶液中以一种球面波的形式传递，超声波在辐照溶液过程中会引起许多化学变化，称为超声空化。超声空化是液体中的一种极其复杂的现象，液体中的微小水泡在超声波的作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程，能够将废水中有毒的有机物转变为C02、H2O、无机离子或比原有机物毒性弱的有机分子；具有少污染或无污染、设备简单、操作方便和高效等优点，同时伴有杀菌消毒功效，是一种很有应用潜力的水处理新技术。
3 充氧气机的立用技术。用于水体治理的新型环保产品一美国爱尔充氧气机，在渗滤液处理中亦可以得到有效的应用。它大大地提高了污水中的曝气效果，使好氧微生物在充足的氧量下，分解其中的有机污染物，增强降解的效果从而提高出水水质。
三、结语
[关键词]MBR纳滤
近年来随着城市生活垃圾填埋场的不断建设,垃圾渗滤液的处理问题也日益凸显出来,垃圾渗滤液对垃圾场周围的水体环境造成严重的污染,如何处理垃圾渗滤液成了一个需要迫切关心的问题。为了更好地控制垃圾渗滤液产生的影响,国家环保部于2008年4月颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16899-2008),对新建垃圾填埋场渗滤液出水COD标准限值由100mg/l调整为60mg/l。为满足新标准的要求,本文推荐采用MBR-纳滤处理的工艺进行垃圾渗滤液的处理。
1垃圾渗滤液的性质
填埋垃圾在生物降解过程中产生的液体和各种渗入填埋场的水混合后,如总量超过了填埋场垃圾的极限含水量,多余部分就以渗滤液的形式排出。垃圾渗滤液中含有高浓度的有机物及重金属离子。渗滤液中的主要污染物指标有COD、BOD、氨氮、SS、pH、细菌、大肠菌群等。垃圾渗滤液水质的特点见表1。
表1垃圾渗滤液水质特点
指标 特点
色味 呈淡茶色或暗褐色,色度一般在2000～4000之间,有较浓的腐败臭味;
pH值 填埋初期pH为6～7,呈弱酸性;随着时间的推移,pH可提高到7～8,呈弱碱性
BOD5 随时间和微生物活动增加, BOD5也逐渐增加,填埋6个月至2.5年,达到最高峰值,此时BOD5多以溶解性为主,随后BOD5开始下降,到5～6年填埋场稳定化为止;
CODCr 填埋初期CODCr略低于BOD5,随着时间的推移,BOD5急速下降,而CODCr下降缓慢,从而CODCr高于BOD5。渗滤液中的BOD5/CODCr的比值较高,说明渗滤液较易生物降解,封场后2～5年中BOD5/CODCr的比值逐步降至0.1,后期难生化降解成分占主要。
SS 一般多在300mg/l以下,垃圾填埋高度愈高,SS值下降。
P 渗滤液中含磷量少,生化处理中应适当增加与BOD5相当比例的磷。
重金属 生活垃圾单独填埋时,重金属含量很低,一般不会超过标准,但若与工业废物或污泥混埋时,或填埋盖土为酸性红壤时,重金属含量增加,超标可能性大。
细菌 渗滤液含有毒有害物质及细菌病毒、寄生虫等,大肠杆菌数量很大。
渗滤液水质受垃圾组成、成份、填埋方式、季节、垃圾分解不同阶段等诸多因素的影响,变化范围较大。国内部分地区垃圾渗滤液的水质见表2。
表2国内部分地区垃圾渗滤液水质单位:mg/l,pH除外
BOD5 CODCr SS NH3-N pH
漳 州 2000 4000 300 500 6～9
宜 昌 1500 3000 600 300 6～7
上 海 200～4000 1500～8000 30～500 60～450 5～6.5
杭 州 400～3000 1000～5000 60～650 50～500 6～6.5
广 州 400～2500 1400～5500 200～600 130～600 6.5～7.8
2国内垃圾渗滤液处理方式
国内垃圾渗滤液常用的处理方法有回灌法、物化法和生化法。循环回灌法处理能力有限,操作环境差,不适于年降水量大的南方。物化法处理成本一般较高,不适于大水量垃圾渗滤液的处理。生物处理分为厌氧处理、好氧处理和好氧与厌氧结合处理法。目前生物处理法国内应用较多的一般为好氧和厌氧的组合工艺。组合工艺主要适用于高浓度垃圾渗滤液。在氨氮的质量浓度较高的渗滤液处理工艺流程中,一般采用先氨吹脱,再进行生物处理。组合处理工艺处理效率高,污泥沉淀性能好,经济合理,技术成熟,已在废水治理领域广泛推广,但是对于可生化性低,难降解的有机物以及毒性高的废水,则处理效果较差。深圳下坪垃圾填埋场采用氨吹脱-厌氧生物滤池-SBR工艺,设备运行良好,出水稳定达标。
近年来,随着膜技术的发展与推广,反渗透成为处理垃圾渗滤液的主要方法,这是由于反渗透具有高效的截留污水中溶解态的无机和有机污染物的特性。但是在应用过程中,反渗透的缺点和不足日益显露,主要是操作压力大,能耗较高,设备损耗大,维护管理困难。为克服上述缺点,减少操作难度,各国的研究者相继把目光转向了操作压力较低、运行管理方便的纳滤技术,本文主要介绍MBR-纳滤垃圾渗滤液处理工艺。
3MBR-纳滤处理工艺
近年来,国内MBR工艺处理垃圾渗滤液发展较快。由于MBR对垃圾渗滤液中的有机物进行了生化降解,不存在浓缩液需要进一步处理的问题,单一的MBR工艺出水不能达到国家二级以上的排放标准,往往需要配合NF、RO、活性炭等后续处理工艺以满足新的渗滤液排放标准。目前青岛小涧西垃圾填埋场、北京北神树垃圾填埋场、佛山高明白石坳填埋场、哈尔滨西南垃圾填埋场等多家垃圾处理厂采用MBR十NF系统处理垃圾渗滤液,并取得了良好的处理效果,其中处理规模最大的为佛山高明白石坳填埋场,处理规模达到860t/d。MBR十NF工艺处理垃圾渗滤液的常见工艺流程图见图1。
图1MBR+NF处理垃圾渗滤液工艺流程
3.1 MBR
MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统,用膜分离(通常为超滤)替代了常规生化工艺的二沉池,大大提高了对有机物的去除率。传统活性污泥法中,受二沉池对污泥沉降特性要求的影响,当生物处理达到一定程度时,要继续提高系统的去除效率很困难,往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率,而膜生物反应器中,由于分离效率大大提高,生化反应器内微生物浓度可从常规法的3~5g/L提高到15~30g/L,可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果,减小了生化反应器体积,提高了生化反应效率,出水无菌体和悬浮物,因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。
超滤膜组件主要由不对称管式陶瓷膜元件构成。陶瓷膜元件是一种无机膜,是将金属与非金属氧化物、氮化物或碳化物结合而构成,其内外表面为致密层,层面密布微孔,膜孔径0.05μm,中间是多孔支撑层。超滤过程很容易形成污染而导致通量大幅度衰减,因此需要定期清洗。清洗时可以选强酸强碱作清洗剂,也可进行反向冲洗。
MBR的主要特点:①能有效降解主要污染物COD、BOD和氨氮;②100%生物菌体分离;③出水无细菌和固性物;④反应器高效集成,占地面积小;⑤污泥负荷(F/M)低,剩余污泥量小;⑥无需脱臭装置;⑦运行费用小。
3.2 纳滤
在MBR反应器系统后加上纳滤,纳滤的作用是截留那些不可生化的大分子有机物COD,污水经纳滤系统进一步深化处理后,可使出水COD降到60mg/L左右,保证出水的达标排放,同时MBR工艺作为NF的前段处理工艺也有效地保障了纳滤的处理效率。根据有关资料,垃圾填埋场渗滤液经NF后的各项截留率指标如表3所示。
表3垃圾渗滤液经纳滤处理后的截留率
项目 进水 出水 截留率(%)
pH 6.3 6.4 /
COD(mg/l) 17000 700 95.88
BOD5(mg/l) 480 280 41.62
NH3(mg/l) 3350 1420 57.61
SO4(mg/l) 31200 2345 92.48
Ca2+(mg/l) 2670 187 93.00
Mg2+(mg/l) 1030 72.7 92.94
Na+(mg/l) 10900 5010 54.04
纳滤净化水回收率80%,纳滤过程中产生20%的回流浓缩液,采用混凝沉淀进一步处理。实践表明,使用具有混凝和吸附作用的复合型混凝剂(主要含FeCl3),COD去除率可达60%以上,混凝沉淀后上清液回调节池。纳滤回流液回生化系统进一步处理,由于其中的难降解有机物在生化处理系统中的相对停留时间延长,微生物得到有效驯化,难降解有机物也能部分降解,不会产生难降解有机物在系统中的富集现象。
3.3 污泥处理系统
渗滤液处理站的污泥来自生物处理的剩余污泥和纳滤回流液混凝沉淀产生的污泥。为了发挥生物处理的剩余污泥的生物吸附作用和改善污泥的脱水性能,工艺流程把生物处理的剩余污泥排到纳滤回流液混凝沉淀系统(即污泥浓缩池),经过混凝沉淀和污泥浓缩,上清液溢流回调节池,浓缩污泥通过污泥泵抽送到板框压滤机进行压滤,滤饼运送垃圾填埋区进行填埋,滤液经收集后用泵抽送到调节池。
4结论
MBR-纳滤工艺处理垃圾渗滤液具有受原水水质影响小、出水水质好、运行稳定和占地面积小等明显优势,随着垃圾渗滤液膜处理技术的日益成熟和膜产品的逐步国产化,MBR-纳滤工艺处理渗滤液的优势开始逐渐展现出来,随着对垃圾渗滤液处理出水要求的提高,该工艺膜在垃圾渗滤液处理中的应用将具有广阔的前景。
作者简介： 邱忠平（1967-），女，副教授，博士，研究方向为固体废弃物处理与资源化，电话： 028-87600921， E-mail：
文章编号： 0258-2724（2013）03-0574-06DOI： 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.03.028
摘要：
为研究填埋温度对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响，通过模拟实验，探讨了渗滤液及填埋垃圾性质随温度变化的趋势.结果表明：在20～40 ℃温度下，随着温度提高，渗滤液化学需氧量和氨氮消减速度越快； 40 ℃条件下，氨氮在56 d达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889―2008）规定的垃圾填埋场渗滤液氨氮排放浓度限值，比20 ℃时早84 d；温度越高，填埋过程中渗滤液累计产量越少，固相垃圾含水率与总有机碳含量的下降速度越快，垃圾降解越彻底；填埋结束时，填埋场稳定速度较快，垃圾体的沉降性能好，表明较高温度有利于加速填埋场的稳定化进程.
关键词：
好氧生物反应器填埋场；填埋温度；稳定化；生物降解；渗滤液
中图分类号： X172文献标志码： A
好氧生物反应器填埋技术是一种安全快捷的垃圾最终处置技术[1-3].该技术通过曝气与渗滤液回灌等控制因素，为填埋场提供充足的氧气和水分供应，使得场内微生物种群结构良好，生长代谢旺盛，能充分发挥对有机物的生物降解与转化功能.故好氧生物反应器填埋场内的有机垃圾分解彻底，稳定快速，成为近年来国内外学者研究的热点之一[4-9].
填埋温度可直接影响场内微生物的生长代谢与酶促反应速度，影响填埋垃圾的生物降解与沉降，因此，温度是影响好氧生物反应器填埋场稳定化进程的重要因素之一.文献[10-13]的研究表明，在适宜的温度范围内，随着温度的升高，微生物增殖速率加快，理论上，酶促反应速度随温度升高而加快，温度每升高10 ℃，生化反应速率提高近1倍.因此，控制合适的填埋温度，对于保证填埋场中微生物与酶的活性、加速填埋垃圾的生物降解、加快填埋场的稳定化进程具有十分重要的意义.
本文通过模拟实验，研究填埋温度对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响，以期通过控制填埋温度，加速填埋垃圾的生物降解与转化，为好氧生物反应器填埋场的工程化应用提供一定的工艺参数和技术支撑.
1
实验材料与方法
1.1
实验装置
好氧生物反应器填埋场模拟实验装置主体采用厚度为5 mm、直径为315 mm的聚乙烯管制作，由垃圾填埋柱、渗滤液收集系统、回灌系统、曝气系统与保温系统等组成，其中垃圾填埋柱高1 000 mm，集液器高250 mm，填埋柱的有效容积为73.06 L[6].
垃圾样品取自成都市二环路北一段附近的生活垃圾，剔除其中部分塑料、玻璃、金属、瓦砾等物质，填埋前将大块垃圾破碎到约5 cm左右，混匀以克服尺度效应的影响.垃圾组分的质量分数为：厨余65.0%～68.0%；竹木12.0%～15.0%；纸张5.0%～7.0%；塑料8.0%～10.0%；纺织类1.5%～2.0%；金属类0.5%～1.0%；其他成分1.0%～3.0%.各模拟生物反应器填埋场分别装填垃圾32.0 kg.采用好氧填埋方式，供氧量以MSW理论好氧分解的好氧量为基础，曝气量根据文献[23]确定.反应器温度分别保持在20、25、30、35和40 ℃，当反应器中垃圾体温度低于实验所控制的温度时，温控装置自动对模拟实验装置进行加温至控制温度.实验在实验室内进行，各模拟反应器的编号见表1.
1.2
监测方法
化学需氧量（chemical oxygen demand， COD）和氨氮分别采用重铬酸钾滴定法和纳氏试剂比色法[14]测定；垃圾含水率采用烘干法[15]测定；总有机碳（total organic carbon， TOC）采用砂浴重铬酸钾法[16]测定；总氮（total nitrogen， TN）采用凯式定氮法[17]测定；渗滤液产量和垃圾沉降量采用直接测定法测定.
2
结果
2.1
渗滤液的COD与氨氮
2.1.1COD
COD直接反映填埋垃圾中有机质的生物降解过程与渗滤液的污染强度[4].各反应器所产渗滤液的COD浓度均在填埋初期急剧上升，其后迅速下降，但由于填埋温度的差异，使得COD浓度变化不尽相同，见图1.
2.1.2
氨氮
2.2
渗滤液产量
2.3
固相垃圾理化性质
2.3.1总有机碳（TOC）与总氮（TN）
填埋过程中固相垃圾中TOC和TN是反映垃圾降解过程的重要指标之一，碳氮比（TOC/TN）是评价堆肥化过程垃圾腐熟度的参数[18，21-23]，但由于不同物料的初始和终点TOC/TN值的差异较大，影响了这一参数的广泛应用.本文借鉴评价堆肥腐熟度的指标T值， T=[（终点）TOC/TN]/[（初始）TOC/TN]，将T值作为评价垃圾填埋稳定化的参数[21-22]，各反应器在填埋过程中TOC与T值随时间的变化见图4.
2.3.2含水率
垃圾的含水率对有机垃圾的生物降解有显著影响，可作为表征填埋垃圾中微生物活性的指标之一，填埋过程中垃圾含水率的变化如图5所示.
2.4
固相垃圾的沉降性能
垃圾体的沉降量可从宏观上反映垃圾生物降解的效果与沉降性能，是衡量填埋场稳定程度的重要指标之一.各反应器中垃圾沉降率的变化趋势相似，均于填埋初期快速沉降，其后趋于稳定.如图6所示，在20～40 ℃的范围内，较高的温度可有效加快填埋垃圾的生物降解速度，故填埋温度为40 ℃和35 ℃的反应器，在填埋过程中沉降最快，温度为20 ℃的填埋条件下，填埋垃圾沉降最慢，到填埋结束时，低于35和40 ℃的反应器沉降量，分别低3.8%和4.8%.
3
讨论
（1） 较高温度有利于降低渗滤液的污染负荷.30～40 ℃的填埋温度，有利于垃圾的生物降解，温度越高，渗滤液中COD、氨氮的衰减速度越快；20 ℃的条件下，渗滤液中污染物降解缓慢.在20～40 ℃之间，温度的差异导致各反应器中微生物代谢速率出现差异，如部分纤维素降解菌在高温下迅速增殖，氨化菌与硝化菌的最适生长温度为37～42 ℃，当温度低于15 ℃时，硝化细菌的活性大幅度降低，硝化速度明显下降[13，19].较高温度为场内微生物提供了良好的生长环境，有利于提高场内有机垃圾生物降解与转化多种功能菌的生物量与活性，提高微生物分泌相关水解酶和氧化还原酶的能力[8，11，13]，提高场内生化反应速率，因此，较高的填埋温度可促进污染物的生物降解，改善渗滤液的水质，降低渗滤液的污染负荷.
（2） 较高温度可加速填埋垃圾的生物降解.在20～40 ℃之间，温度越高，填埋前期渗滤液中COD与氨氮浓度升高并达到峰值的时间越短，垃圾TOC下降与垃圾体的沉降速度越快，表明高温有利于提高场内微生物对垃圾中易降解有机物的水解速率.其后由于微生物生长所需的营养成分越来越少，使得COD和氨氮的浓度急剧下降，填埋垃圾的沉降与TOC的下降速率也趋于缓慢.温度越高，有机垃圾的生物降解速度越快，至填埋结束时，填埋温度为40 ℃的填埋垃圾TOC与T值比20 ℃低15.7%和13.0%，沉降量增加4.8%.表明高温促进了垃圾中易降解和难降解有机物的生物降解，并使其降解更为彻底[4]，提高了垃圾体的沉降性能，对于加速填埋场的稳定化进程具有积极作用.
（3） 温度影响渗滤液的产量与垃圾的含水率.不同温度下，填埋场所产渗滤液量与垃圾含水率变化的差异，主要源于垃圾的持水能力、填埋场生化反应以及曝气所致水分蒸发量的差异.填埋初期，由于高温提高了微生物与酶的活性，加速了酶促反应的过程，使得垃圾中易降解物质快速降解，场内生化反应速度加快，剧烈的生化反应又使得填埋场中温度进一步升高，导致填埋体系中水分蒸发速度加快.在40 ℃的条件下，渗滤液量的峰值的时间最短但并非最大，但渗滤液产量下降速度最快，整个填埋周期累计渗滤液产量最低，垃圾含水率快速下降， 42 d以后就基本上维持在50%左右；其他温度条件下垃圾中含水率下降速度均较之慢，在20～25 ℃之间，由于场内微生物生长繁殖能力较弱，垃圾降解速度缓慢，渗透性能较差，持水能力强，水分蒸发量小，故含水率下降最慢，填埋过程中累计渗滤液产量也最多.表明在20～40 ℃的温度范围内，较高温度有利于降低填埋场渗滤液产量.
4
结论
（1） 20～40 ℃之间，温度越高，渗滤液COD和氨氮消减速度也越快，40 ℃的反应器所产渗滤液的COD浓度于第7天达到68 000 mg/L，其后急剧下降并维持在较低水平，20 ℃时至填埋后期COD仍处于较高的水平， 40 ℃时的氨氮在56 d就能达标排放，较20 ℃早84 d.
（2） 温度为20～25 ℃的条件下，填埋过程中垃圾渗滤液累计产量高，至填埋后期一直处于较高水平，渗滤液累计产量分别较40 ℃时高48.8%和48.3%.较高温度可有效降低渗滤液的产量，减轻填埋场渗滤液处理的压力.
（3） 填埋温度越高，固相垃圾含水率与TOC含量下降的越快.填埋结束时， 40 ℃条件下垃圾的含水率与TOC值分别较20～25 ℃低16.0%～21.1%和6.6%～15.7%； 30～40 ℃时， 56 d时的T值低于0.6，比20～25 ℃早30 d，至填埋结束时， 40 ℃较20 ℃时T值低13.0%；温度越高，填埋垃圾的沉降性能越好，沉降速度越慢，至填埋结束时， 20 ℃的条件下填埋垃圾沉降量低于35 ℃和40 ℃的垃圾沉降量，分别低3.8%和4.8%.
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关键词：垃圾；卫生填埋场；建设；问题
中图分类号：TU824文献标识码： A
引言
垃圾卫生填埋场建设项目，是对城镇生活垃圾进行无害化处理的环保项目，项目的建设可有效减轻城镇生活垃圾对环境的污染，保持良好的生态环境，实现经济、社会、资源和环境的可持续发展。但其在建设过程（施工期）和建成使用后（营运期），自身产生的渗滤液、填埋气体、噪声等污染物会对外部环境产生不利影响，是一个环境污染源。
一、设计内容及设计理念
生活垃圾卫生填埋场包括库区防渗系统（临时道路、永久道路、截洪沟、锚固沟、地下水导排系统、渗滤液收集系统、导气石笼和防渗膜）、大坝、调节池、渗滤液处理站及地表水导流明渠和配套设施等。生活垃圾填埋场建设中的渗滤液处理系统和HDPE防渗膜的施工质量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。其中保证库区渗滤液不渗入地表污染地下水是整个工程的关健，渗滤液经处理站处理达到国家二级排放标准是目的。
按照《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》JJ113-2007和《生活垃圾填埋场污染物控制标准》（ GB 16889-2008）的要求，垃圾填埋场一般采用分层覆土填埋对垃圾进行处理，容易降低垃圾的污染。对促进我国的生活垃圾焚烧设施建设有很大的促进作用。规定生活垃圾填埋场应建有较完备的污水处理设施，渗滤液需经过处理达到标准规定的排放限值后才能直接排放。对填埋场产生的恶臭气体要严格监控，甲烷气体须综合利用或处置，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。
二、垃圾卫生填埋场选址的规定条文及要求
垃圾填埋场选址是填埋场建设项目中一个重要环节，一个城市生活垃圾填埋场如果选址不当，将会给垃圾填埋场的建设和运营带来种种困难。卫生填埋场场址的选择涉及到当地经济、交通、运距、地理地形、气候、环境地质、水文地质及工程地质条件等，是一项十分复杂的工作。选址应遵从《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》和《生活垃圾填埋场污染控制标准》等规范和标准。垃圾卫生填埋场是否可在废弃矿区建设，《生活垃圾填埋场污染控制标准》选址要求中提到，生活垃圾填埋场场址的选择应避开废弃矿区的活动塌陷区，可见垃圾卫生填埋场选址在废弃矿区是一个敏感问题，环评中应重点论证是否可行。
选址应由建设、规划、环保、设计、国土、水利、卫生防疫、地质勘察等有关部门参加；符合城乡总体规划和环境卫生专项规划的要求；符合环境保护的要求；充分利用天然地形以增大填埋容量,使用年限应达到相关要求；交通方便,运距合理；征地费用较低,施工较方便；人口密度较低,土地利用价值较低；位于夏季主导风下风向,距人畜居栖点500m以外；远离水源,尽量设在地下水流向的下游地区。
三、填埋场工艺设计
填埋场工艺设计的一个主要目的就是防止二次污染的发生。二次污染的来源又主要为垃圾填埋气，渗滤液和填埋场封场后的景观污染三方面。
1、垃圾填埋场二次污染的来源
1.1垃圾填埋气
生活垃圾中大多含有大量的有机物，在堆放的过程中这些有机物都被厌氧微生物消化降解，伴随着大量对环境有害气体的产生，主要为引起温室效应的甲烷和二氧化碳，其它还有一些对环境危害极大的有毒气体，如硫化氢等。由于垃圾长期堆放在填埋场内，每天都要释放相当可观的这些气体，久而久之，这些气体在场内不断积累，就会对现场工作人员和周围环境造成严重的危害，也会对一些诸如爆炸、火灾等破坏性大的事故埋下隐患。所以，必须采取有效的收集系统对填埋场所释放的气体进行及时收集和处理，避免这些气体的积累。
1.2渗滤液
垃圾渗滤液的组分复杂,具有污染物种类繁多、浓度高、变化范围大、色度大、毒性强等特点。目前,处理垃圾渗滤液存在的问题主要表现在两个方面,一方面是渗滤液高浓度氨氮的问题,另一方面是渗滤液可生化性差的问题。
渗滤液是指由于雨水淋刷，地表水和地下水的浸泡，而从堆放的垃圾中流出来的污水。渗滤液是垃圾卫生填埋场都会面临的一大难题。渗滤液组分复杂，里面含有各种大量有害的有机化合物，它通过下渗对地下水会造成严重的污染。
1.3景观污染
为降低运输费用，也为提高垃圾的转移效率，垃圾填埋场都尽可能的建在服务城市不远的地方。现在城市的规模都在不断扩张，随着时间的推移，填埋场距离城市越来越近，甚至被扩张中的城市所包围。而每个填埋场设计的容量是一定的，当达到这个容量时，填埋场就会停止使用，留在这里的高台状的垃圾场将会随之遗留一系列的问题，成为一颗“定时炸弹”。
2、相应的工艺设计
2.1 废气收集
导排系统的作用是减少填埋场气体向大气的排放量和地下的横向迁移，并回收利用甲烷气体。填埋场气体的导排方式一般有两种，即主动导排和被动导排。
主动导排是在填埋场内铺设一些垂直的导气井或水平的盲沟，用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备对导气井和盲沟抽气，将填埋场内的填埋气体抽出来。
主动导排系统主要有以下特点：抽气流量和负压可以随产气速率的变化进行调整，可最大限度地将填埋气体导排出来，因此气体导排效果好；抽出的气体可直接利用，因此通常与气体利用系统连用，具有一定的经济效益；由于利用机械抽气，因此运行成本较大。
主动气体导排系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井和泵站、真空源、气体处理站以及按气体监测设备等组成。
2.2 渗滤液的收集和处理
目前，国内外垃圾渗滤液的处理技术分为场外处理，场内处理两大类。 场外处理多是将渗滤液引入附近的城市污水处理厂进行处理，这是最为简单的场外处理方案，可以节省单独建设渗滤液处理系统的高额费用，从而降低处理成本，虽然合并处理比较经济、简单，但受各种客观因素的限制，只能建立独立的场内完全处理系统。用于垃圾渗滤液的场内处理方式主要有物化法和生物法。物理化学法通常包括：吸附、化学混凝沉淀、化学氧化（或还原）、离子交换、膜渗析、气提、湿式氧化、密度分离、消毒等法。国内几大主要垃圾填埋场污水处理技术多采用生物技术，包括好氧生物处理、厌氧生物处理和厌氧-好氧相结合的处理方式。
2.3 封场技术
为解决填埋场达到使用年限后可能要面对的景观问题，需要对填埋场进行表面覆盖处理以及植被的重建。作为垃圾填埋场后期工作中的重要环节，表面覆盖处理主要是为未来垃圾场复垦奠定基础，同时也起到保护顶部防渗层的作用。覆土厚度不仅要考虑到植被生长多必要的基质厚度，还需考虑随时间推移覆土厚度的下降，即在覆土下降的情况下植被不受垃圾场产生的沼气影响，并且仍保持植被生长必要的覆土厚。
结束语
伴随着市场经济的不断发展，人们物质生活水平得到了很大的提升，与此同时，产生的生活垃圾也在不断的增多，对于生活垃圾卫生填埋场进行科学的运营管理，能够有效的提升其运营效率，促进垃圾回收和处理技术的不断提升，减少对环境产生的污染，促进城市的可持续发展。
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关键词 ：渗滤液生活污水马兰黄土入渗率
中图分类号：TU992文献标识码： A
我国黄土主要分布于西北地区黄河中上游一带，是世界上黄土分布最广泛的地区 。黄土沉积厚度大，结构疏松，是典型的风力沉积物，其具有大空隙结构，垂直节理发育，粒组成分以粗粒粉土为主，细粒粉土、黏粒粉土和粉细砂含量较低，易溶盐含量高，土体各向异性明显。当污水进入黄土后，一方面引起黄土的物理力学特性和化学特性发生变化；另一方面，污染物也在土体中发生弥散、稀释、吸附、挥发、化学、生物化学和生物降解作用。我国水体污染严重，有近 90 %以上的城市水域污染严重 ,50 %重点城镇水源水质不合标准。水污染正从东部向西部发展 ,从支流向干流延伸 ,从城市向农村蔓延 , 从地表向地下渗透 ,从区域向流域扩散。面临这种严重的水环境问题，近年来我国加大了污水人力处理力度，经过此次试验，本人将更深入地掌握生活污水及垃圾渗滤液在地层中的迁移转化规律，期望能为生活污水土地处理风险评价提供一定理论依据，使污水土地处理相关部门在考虑或正在运用土地处理生活污水时要合理安排干湿比及水力负荷；也期望为垃圾填埋场地的治理和风险评价提供一定的理论依据。
1 试验装置及方法
试验由相同的2套装置构成，每套装置由渗透土柱、支撑角钢台架、供液瓶和出液收集容器4部分组成。渗透土柱为有机玻璃管，管内径186mm，管长800mm，土柱净高650mm（下端设30 mm厚的砂粒滤层，上铺滤网）。采用马氏瓶原理供液，土柱上端进液，液面层厚保持5cm。
2 渗滤液和生活污水入渗率分析
2.1渗滤液和污水入渗曲线对比
本实验通过一维土柱淋浴实验，分析渗滤液和生活污水两种污染液体在一定温度下的垂直入渗率。渗透性是马兰黄土的重要水理性质之一，它不仅反映了黄土的颗粒组成、结构、紧密程度、孔隙度、空隙大小等因素，它也决定了进入地下含水层污染物的量以及地下水被污染的难易程度。渗滤液和生活污水入渗率-时间变化曲线见图5。渗滤液刚出液时入渗率为298ml/d，第3天上升到520ml/d，以后逐渐减少，第97天时降到112 ml/d，此后又逐渐升高，到实验结束时达到274ml/d；生活污水刚出液时入渗率为1129ml/d，第8天时上升到1340ml/d，此后缓慢降低到实验结束时的490ml/d。渗滤液和生活污水前期入渗规律是相似的，刚出液时入渗率都比较低，逐渐上升到一最大值，以后又开始下降。此外渗滤液曲线比生活污水波动大，渗滤液入渗率从第3天以后开始逐渐下降，但随时间推进入渗率开始波动，第33天入渗率由之前的75ml/d升到260ml/d，此后逐渐下降到第51天时的88ml/d，又逐渐升到第54天的225ml/d,此后逐渐降低到第97的112 ml/d，到实验结束时又升高到290 ml/d。而生活污水入渗率总体是降低的。
2.2 渗滤液入渗率和生活污水入渗率分析
2.2.1 渗滤液入渗率与生活污水入渗率差别分析
入渗率降低主要受物理化学生物三个方面因素的影响。一般而言，土体耐水性团粒的稳定程度是影响土体渗透率的重要因素，土体团粒稳定度低的系统，团粒破碎后变成细微的粘土粒子，在渗透作用下，其不断向下移动，逐渐形成致密的不透水层，从而导致了严重的土体堵塞。污水中的悬浮物、化学反应沉淀物、微生物代谢产物等在土体中的积累而造成的空隙减小是比较缓慢的。对于粘土粒子含量高，有效孔隙率小的土体，上述物质在土体颗粒表面聚集是非常迅速的，由此导致土体渗透速率迅速下降。
渗滤液和生活污水入在相同条件下入渗黄土，但渗滤液的入渗率比生活污水的低。引起两者入渗率不同的主要因素有以下几方面：首先，渗滤液中ss含量比生活污水高，由于机械溶率和吸附作用，大量的ss被拦截在土体中，填充有效孔隙率。此外，渗滤液中无机质占的比率相对也高，并且无机质更容易被吸附，也不会被微生物降解，由此造成土体有效孔隙率的减小幅度更大，这是引起渗滤液的入渗率比生活污水入渗率降低快的主要原因。其次,根据泊肃叶定律：Q=πGR4/(8µ)(在同一介质中,渗滤液在土体中G和R是相同的),µ值大时对应的Q就小, 由于在相同温度下渗滤液的粘度比生活污水大,因此渗滤液的入渗率比生活污水的小。再次，渗滤液中易形成难溶性的物质Mn4+，Fe3+,Na+.SO42-等比生活污水高很多，土体表面大量脱落的钙离子与钠离子交换后与硫酸根离子形成难溶性物质并堵塞土体孔隙。
2.2.2 渗滤液入渗率和生活污水入渗率变化趋势不同的原因
渗率液入渗率波动的主要原因是：原土体中杂质含量相对较少，土体颗粒比较均匀，分子引力强，它们之间的位置相对固定，随着土体自上而下吸附饱和，土颗粒周围吸满杂质后它们之间的分子引力减小，彼此相对独立，在土体底端一部分细小颗粒被渗滤液溶解（化学侵蚀），或者冲杀携带（机械侵蚀）向下运移。当这些细小颗粒被搬运走以后，土体中渗透流速加快，粒径较大的颗粒也被搬运，首先土体底部渗流出口处形成孔洞，孔洞又会促使渗透路径已经缩短、水力梯度有所增加的渗流向它集中，而在孔洞末端集中的渗透水流具有更大的侵蚀能力，所以孔洞不断沿最大水力梯度线溯源发展，最终形成一条水流集中的“管道”，因而其渗透速率升高。“管道”流速加快后孔道内部的压强减小，它周围一些离散的大颗粒又将被压入孔洞，这条管道又将被慢慢堵上，入渗率开始下降。渗流时间一长，上述现象重复出现，重复次数增多后，细小颗粒流失严重，延一方向上将出现不可逆的“管道”渗流----土体被穿透。
生活污水入渗率总趋势是减小的，第90天左右时渗透率有一段时间很低，这是由于当时试验温度很低，渗透失衡所致。生活污水水质相对简单，水溶性物质也较少，毒性化合物及重金属含量少，可生化性比渗滤液好，许多研究证明微生物的作用会导致土体堵塞现象。在土体渗透初期,污水中的SS在土体团粒表面和孔隙中聚集,堵塞了部分土体孔隙,使土体局部的Eh值不断下降并形成了厌氧环境。随着污水渗透的进行,在厌氧区域土体逐渐趋于还原状态,微生物活性受抑制,不但污水中的污染物质得不到彻底去除,而且微生物胞外聚合物也不断积累,进一步堵塞了土体孔隙,使厌氧形成过程进一步加速。此时的堵塞称为暂时性堵塞,这种堵塞经一段时间的落干后可以得以消除。在堵塞过程的后期,土体的团粒结构被破坏,形成的细微粘土粒子与许多淤积的SS共同形成致密不透水层,胞外聚合物的蓄积不断加速并继续堵塞土体孔隙。最终,在各种堵塞机理的综合作用下,土体孔隙完全堵塞,此时形成的堵塞很难通过落干操作消除,可以认为是一种永久性的堵塞。
3 结论
1）在积液5cm深，连续入渗下，刚入渗时，渗滤液在马兰黄土中的入渗率比较高，在入渗第3时高达520ml/d,此后入渗率波动降低，到第97天时为112ml/d,但随入渗时间延长，渗滤液在马兰黄土中的入渗率开始反弹升高，到第112天时高达274ml/d，可认为其在马兰黄土中形成渗流“管道”。因此，垃圾填埋场的人工防渗是保护地下水不受污染的关键措施，必须予以高度重视。
2）在积液5cm深，连续入渗时，生活污水在马兰黄土中的入渗率在实验运行第8天时达到1340ml/d，此后其入渗率逐渐降低，实验运行112天时降到490ml/d。因此在北方秋末、冬季、春初温度低时污水土地处理要合理安排，以防其对地下水的严重污染。
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关键词：垃圾填埋场渗沥液导渗管疏浚水平定向钻
中图分类号：S141.8 文献标识码：A 文章编号：
据统计，目前我国生活垃圾的年产量已达1.5亿吨，人均垃圾产生量在1.0kg/d 左右，并且还在以每年8%-9%的增长率递增。我国城市生活垃圾处理工作起步较晚，水平比较低，由于经济、技术、垃圾特性等因素的制约，生活垃圾处理采用卫生填埋法居多，占总处理量的79.2％，代表性的有：杭州天子岭垃圾卫生填埋场、广州大田山垃圾卫生填埋场、北京六里屯垃圾卫生填埋场、北京焦家坡垃圾卫生填埋场、昆明东郊垃圾卫生填埋场等。
由于垃圾卫生填埋场渗滤液产量较大，所以防止渗滤液对地下水和地表水的污染就成了卫生填埋场污染防治的主要环保专题。在渗滤液防治中，收集系统作为收集渗滤液并有效导流至下游处理系统，起到承上启下的关键作用。保证渗滤液收集系统的畅通无阻，成为垃圾卫生填埋场设计运行成功与否的关键。
1 填埋场简介
烟台市生活垃圾填埋场是我国首批等级评定为Ⅰ级的卫生填埋场之一，设计卫生填埋800吨/日，高峰达到1400吨/日。起渗沥液到拍系统采用层式导渗盲沟设计并辅以竖向导渗石笼的立体导排系统。其设计形式见图1。
由于渗沥液常年产生，并且流量随着季节具有波动性。在一突降大雨后8集液池水位暴涨，而4导渗主管完全堵塞。针对这一突来事故，只能采用临时到排措施，自集液池以水泵通过临时管道排至调节池。并对堵塞原因进行分析，探讨疏通方法。
2 堵塞原因分析
由于渗沥液是一种成分复杂的废水，根据常年监测数据分析，其硬度CaCO3计1070mg/l，SS1340mg/l。因此在渗沥液流通到深管时，在管壁凝结出层状水垢。该水沟在浸水状态下呈黑褐色，硬度较大，不易破损；在干燥状态下呈黄灰色，明显层状，硬度较小，易碎。经样品（自然干化后）定量分析，水垢重要成分为Ca、Fe、Mn、S等，详见表1。
表1水垢定量分析测定统计 单位：mg/kg
垃圾本身含有的水分和雨水的渗入，垃圾在微酸的环境中，致使垃圾中部分CaCO3析出融入渗沥液中，在水环境中以Ca+2和CO32-形式存在。但垃圾经过一定时间的填埋后，经过一系列的生化和物理化学反应，水溶液逐渐转化为弱碱性，PH值为7.7左右。CaCO3的溶解度减低，CaCO3的溶解度S在PH在6增至8时，由0.013降至0.0007。所以渗沥液中的部分CaCO3析出沉淀，附着于管壁形成水垢。同时由于渗沥液中的SS较大，在水垢形成的过程中部分悬浮物混入水垢中。又由于渗沥液流的随季节性不连续性，所以形成层状结构。
3 导渗盲沟疏通方法
查阅相关资料，渗沥液导渗盲沟的疏通方法主要有：化学清洗、高压清洗等。化学清洗即为采用化学要求如HCl、草酸、柠檬酸等酸性溶液进行浸泡或冲洗。由于管道已经完全堵塞，且全长110米，可行性较差；高压冲洗即采用高压泵对堵塞物进行冲击破碎，一般要求40-120kg/cm2的压力，但市场上的专业高压清洗公司难以找到。
3．1 水平定向钻进技术
水平定向钻进技术是 将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，它具有施工速度 快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工中。水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机械，它适用于沙土、粘土、 卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。而且市场上普遍存在。
水平定向钻机主要由1底盘2发动机系统3动力头4钻杆装卸系统5、虎钳6、锚固装置构成。详见图1。
水平定向钻可以通过控向仪控制。使钻头绕开地下原有的公用服务设施，按照设定方向钻进。
3．2定向钻机工作原理
设备在设计位置就绪后，按照设定的角度，在动力头的作用下，钻头带动钻杆旋转前进，并在导向仪的控制下，按照施工要求的深度和长度进行钻进，穿过地面障碍物后，穿出地面。在钻进的过程中，为防止钻杆被土层夹紧、抱死，需要由泥浆泵通过钻杆、钻头打出膨化水泥或泥浆，同时也起到固化通道，防止管道塌陷的作用。在钻头带着钻杆穿出地面后，卸掉钻头，将回扩头于钻杆安装固定，动力头回拖，钻杆带着回扩头反向回拖，扩大管道直径尺寸。在回扩头回拖的同时，将管道固定在回扩头后，动力头拖动钻杆，带着回扩头和管道同时进行反向回拖运动，直至将管道拖出地面，完成管道铺设施工。工作原理示意见图2。
3．3水平定向钻技术在渗沥液导渗盲沟疏浚中的应用
该垃圾场渗沥液主导流管采用400mm*12mmHDPE管，全长110米。因为渗沥液导渗管采用HDPE管，其不仅具有耐腐蚀、抗溶剂的特性，其拉伸强度（纵横）≥25 Mpa， 断裂伸长率（纵横）≥550 %，直角撕裂强度≥110N/mm，最小要求强度MRS10Mpa。而水垢的强度较小，且不需要铺设管道，只是对管道中的水沟等堵塞去进行清除，所以本次试验只利用了水平定向钻技术的定向钻进技术。并自制力狼牙钻头，其结构见图 3。本次试验采用从
导渗主管下游钻进，在钻
进的过程中，利用水平定
向钻机的泥浆循环系统清洗注水，而疏浚的水沟杂物沿导渗主管自动流出。
4 总结
本次试验，前期论证周期及市场租赁设备时间较长，约1周的时间，而真正疏浚作业时间，包括设备进场就位，只有3个小时。垃圾填埋场的渗沥液导渗管堵塞的危害极大，不仅渗沥液无法及时排除，而且长期杜塞会抬高整个填埋场的地下水位，造成严重的污染事故，增加填埋作业难度。本次试验不仅解决了填埋场渗沥液导渗管堵塞物体，而且费用低、效率高、疏浚彻底。为以后解决类似问题探索出切实可行的技术方法。
参考文献：
[1]周爱姣，陶涛.垃圾填埋场渗滤液物化处理的现状及发展趋势[J].重庆环境科学，2001，23(6)：67-70.
【关键词】垃圾填埋场；建设；防渗漏技术
中图分类号：K826文献标识码： A
一、前言
垃圾填埋场的建设过程中，防渗漏是一个重要的工作，只有做好了防渗漏工作，才能够提升垃圾填埋场的质量，由此，我们必须要对垃圾填埋场的防渗漏技术进行分析。
二、我国垃圾填埋场总述
在对城市发展所造成的各种垃圾的处理中，一般是采用填埋、焚烧或者堆肥的方式，而在以上几种处理方式中，将垃圾运到城市进行填埋是一种较为可取的方法，因此，垃圾填埋场便应运而生了。我国经济在近三十年来得到了突飞猛进的增长，后来垃圾填埋场的出现减轻了垃圾对我国经济增长的制约。这不得不得益于我国政府在对处理生活垃圾上的重视，特别是从1998年以来，我国城市生活垃圾产生量平均以8.98%的速度持续增长，产生垃圾堆存量已达66亿吨，来源于668座城市，随着生活水平的提高，垃圾的成分也在变化，其垃圾热量不断上升、容重继续下降、有机物比例增大、可回收利用物增加等特征。
垃圾填埋场的主要原理是将一个城市的垃圾运到城市近郊的空地上将垃圾用土地掩埋，从而使这些垃圾能够和空气以及地下水隔离起来，这样在不污染空气和地下水的基础上利用土壤的分解能力将掩埋的垃圾分解成有机肥料。
三、防渗方式适用范围
1、天然防渗
天然防渗方式主要对场地的土壤、水文地质条件要求较高，场地所在地区一般年自然蒸发量要超过年降水量50cm，粘土铺设厚度大于2m，填埋场地为可溶性场地，具有不透水或低透水的粘土层（渗透率＜10-7cm/s，场地土壤、水位地质具有能可靠地将渗滤液截留在垃圾中以免扩散的条件，这种情况适宜采用天然防渗方式。
2、人工防渗
当填埋场土壤、水位地质条件不能满足天然防渗应用条件要求时，为确保渗滤液不渗漏或者把渗滤液的渗漏量降低到最低，则需要采取人工防渗材料作防渗衬层。
3、天然、人工结合的防渗方式
场地天然地质条件较好，即地基粘土液体传导性很低，但在长期运行中不能保证完全防止渗滤液渗透，为使填埋场的建设既符合国家对填埋场的污染控制标准又经济可行，常采用天然和人工结合的防渗方式，这种防渗方式多用于山谷型填埋场，
四、垃圾填埋场的勘察
垃圾填埋场的勘察阶段一般分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察,分别对应于选址阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段。可行性研究勘察主要采用踏勘、地质测绘、调查,必要时辅以少量勘探工作,对拟选场地的稳定性和适宜性做出评价;初步勘察以工程地质测绘为主,辅以勘探、原位测试、室内试验,对拟选建工程的总平面布置、场地的稳定性、废弃物对环境的影响进行初步评价,并提出建议;详细勘察采用勘探、原位测试和室内试验等手段进行,地质条件复杂的地段应进行工程地质和水文地质专题勘查与测试,获取工程设计所需的参数,提出设计施工和监测的建议,并对不稳定地段和环境影响进行评价,提出治理建议。
垃圾填埋场的勘察除提供垃圾坝、运输用道路、污水处理设施、运营管理用房等构筑物地基作出评价外,尚需对填埋场地基土的承载力和在垃圾堆填的荷载作用下的变形特性作出评价。由于变形量的差异,会引起堆体的局部水平向蠕动,当上部堆填的荷载差异大,排水系统工作不畅时,这种水平向滑移会进一步加大。地基土和垃圾土的变形,会极大地影响防渗系统的可靠性,严重时能导致防渗系统及排水系统失效。
五、垃圾填埋场的防渗技术
1、泥质防渗层技术
采用该技术的核心是掺加膨润土的拌合土层施工技术。
（一）要选择有资质的施工单位。即：要审查施工单位的营业执照、专业工程施工许可证、质量管理水平是否符合本工程的要求；从事本类工程的业绩和工作经验；合同履约情况是否良好，不合格者坚决不能施工。
（二）要控制膨润土的进货质量。在进货时应采用材料招标方法选择供货商，审核生产厂家的资质，核试验产品出厂三证（产品合格证、产品说明书、产品试验报告单），进行产品质量检验，组织产品质量复验或见证取样，确定合格后方可进场。进场后还要注意产品保护。要做到不合格的膨润土坚决不能进场。
（三）从理论上来说，土壤颗粒细，含水量适当，密实度高的，抗渗性能就好；通常情况下，膨润土掺加量高，抗渗性能就好，可是会提高成本。如果过分追求土壤颗粒细度，对土壤进行筛分，面对巨大的工程量，也不切合实际。所以在保证膨润土拌合土层满足抗渗设计要求的前提下，注意节约成本的最佳做法是：要先选好土源，通过试验做多组不同掺量的土样，选择最佳配合比。
（四）做好现场拌合工作，严格控制含水量，保证压实度；应该在操作过程中确保掺加膨润土数量准确，拌合均匀，机拌要不少于2遍，含水量最大偏差不宜超过2%，振动压路机碾压要控制在4-6遍，碾压密实。
（5五要分层施工同步检验，严格按照合同约定的检验频率和质量检验标准进行压实密实度试验和渗水试验，不符合要求的坚决返工。
2、HDPE膜防渗层技术
采用该技术的核心是HDPE膜的施工质量。HDPE土工膜厚度主要有1.0mm，1.5mm，2.0mm，3.0mm，3.5mm。其结构型式有光面的和加糙的，适用于不同的场地要求。相关资料显示，HDPE土工膜的主要特征有：
（一）强度较高。屈服抗拉强度可达18MPa，断裂抗拉强度可达35MPa，剥离强度31kN／m，剪切强度33kN／m；延展性良好。屈服延伸率为l3％～16％，断裂延伸率为700％～800％，有较好的地表适从性、耐候性，其真正破坏时，应变大约高达1000％。
（二）防渗能力好。防渗系数小于1×10-13cm／s，可以确保渗滤液不因衬垫而泄漏、污染土地，雨水不会透过封场的覆盖层，增加渗滤液量，填埋气体不会透过衬垫而泄出。
（三）化学稳定性好。因填埋体的最高温度可达50℃，化学稳定性是填埋场设计过程中最关键的因素。HDPE土工膜是所有土工膜材料中化学稳定性最好的材料，城市生活垃圾卫生
填埋场的渗滤液化学成分对HDPE衬垫不构成威胁，HDPE土工膜具有良好的防腐蚀性。
HDPE土工膜软化点约121℃，冷脆化点约为-120℃。其对无机酸、有机酸、无机盐、酒精类、醛类、胺类、酯类、油脂有较强抵抗力，能防止这些化学物的直接腐蚀，也能防止因吸收和膨胀而导致性能衰退，对某些碳氧化合物(如苯、苯乙醛、已烷和甲醛)也有一定的抵抗力，仅对卤族碳氧化合物(如氯化苯醛、含溴苯)的抵抗力较差。国外从1994年开始室外风化试验，结果表明HDPE材料的性能始终良好。埋在土中和水下HDPE衬垫的耐久性可达50年以上。
（四）具有良好的抗紫外光老化性。HDPE土工膜中的炭黑加强了其抗紫外光的能力。其中不用增塑剂，因而没有暴露在紫外光下被分解的问题。
（五）抗啮齿动物和微生物侵袭。各种试验证明，动物和微生物只侵袭那种含有增塑剂的聚合物，并以其为食物，HDPE土工膜不受这种影响。
（六）施工方便，施工技术成熟，焊接质量高。焊缝强度高于母体材料强度，焊缝的形式有单轨、双轨焊缝，双轨焊缝便于检测。
六、结束语
综上所述，我们必须要认识到垃圾填埋场建设过程中的防渗漏问题，提出一些有效的建设措施来提升防渗漏的效果，令垃圾填埋场的建设质量得到提升，防止后期出现渗漏的情况。
【参考文献】
[1]尚朝杰，田周宪.城市垃圾处理场防渗工程的施工技术[J].全面腐蚀控制.2010（02）
[2]张辛雅.垃圾填埋场防渗膜施工工艺[J].广东建材.2011（10）.
关键词 垃圾填埋场；地下水；污染
中图分类号 X1312 文献标识码 A 文章编号 10002537（2012）06008904
随着我国城镇化水平的提高，城市垃圾产量也大幅度攀升，生活垃圾的年增长率为8%～10%［1］，城市垃圾处置及污染防治已成为环境保护的突出问题［2］，而垃圾渗滤液对地下水的污染尤为引人注意，如何预报和控制垃圾填埋场地对地下水的污染，进而对污染进行治理，将是水资源保护的重大课题［34］．
洛阳市作为中原城市群的重点城市［5］，近年工业发展与居民生活水平迅速提高，垃圾产量也成倍增加，垃圾填埋造成的环境危害已经严重影响城市形象和居民生活质量［67］．本文以洛阳市正在运行的某垃圾场为例，运用MODFLOW和Modular 3D Finite Difference Mass Transport Model（MT3D）软件模拟预测在未来若干年污染物的运移特征和对地下水的污染强度．
1 垃圾场概况
该垃圾场位于洛阳市西南部，1999年开工建设，2006年投入使用，距市区约30 km，占地30 hm2，以生活垃圾和建筑垃圾为主，填埋深度为10 m，预计年处理垃圾2.178×105 t．
2 水文地质概念模型
研究区面积约2.16 km2．垃圾填埋场位于一山谷谷底，地下水位埋深0.5～2.5 m．第四系松散沉积层可分为两层：上部沟壁两侧为4～15 m厚的黄土，透水能力差．沟底岩性是粉砂、砂卵石，其透水能力相对较好．第二层为厚度不均的粘土、亚粘土及黄土层，厚度5～35 m．地下水流向为由沟壁流向沟谷，后在沟底汇集自西向东流动．研究区含水层厚度有的地方大、有的地方较小，水力坡度的变化也起伏不定，时大时小，总的来看这里的孔隙水具有明显的三维流动特征，因此作者将该区的地下水流动系统概化为三维系统（图1）．图中采用80西安坐标系，纵横坐标单位为km.
参考文献：
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[关键字]农村 生活垃圾 环境污染 垃圾处理 蚯蚓堆肥
[中图分类号] F323
[文献码] B
[文章编号] 1000-405X（2012）-10-44-1
北京市顺义区农村生态系统中生活垃圾主要来源于农村，其主要成分为：厨余、废纸、废塑料及其它废弃的生活用品等。据调查：顺义区下辖19个镇，常住人口87.7万，全区每日垃圾产生总量为550吨左右大多数为农村生活垃圾。【1】
1 农村生活垃圾带来的环境问题【2】
首先，垃圾露天堆放更能造成蚊蝇滋生，并富含有毒物质和病原体，易污染土壤和地下水，使蔬菜、农作物富含有毒有害物质，被人体吸收。其次，露天堆放的农村生活垃圾侵占了土地资源，直接影响农业生产、妨碍环境卫生、破坏地表植被。垃圾渗滤液污染土壤，降低土壤肥力，破坏自然生态环境。再次，垃圾的直接倾倒和垃圾渗滤液导致水体污染，顺义区农村用水以浅层地下水为主，因此必将给农村的生活和人体健康造成严重后果。而堆放的农村垃圾会产生有机废气，污染农村大气。
2 顺义区农村生活垃圾治理技术
2.1顺义区农村生活垃圾处理情况【3】
顺义区生活垃圾综合处理厂位于顺义区杨镇西庞村南，占地面积约为21公顷（315亩），处理工艺由综合处理和卫生填埋两个部分组成。目前顺义区以村为单位在固定地点设置收集容器，采用"村收集、镇运输、区处理"的生活垃圾管理模式，但仍然存在较为普遍的垃圾任意堆放现象。
2.2顺义区农村生活垃圾处理弊端
2.2.1不易收集
目前，顺义区生活垃圾由乡镇统一收集、运输线路固定，每日工作量大，对于肆意堆放的垃圾不能全方位收集、运输，容易遗漏。
2.2.2综合处理成本高
首先，垃圾综合处理厂不仅占地面积大，而且投资成本高，建厂、设备总投资1.8亿元。其次，每镇需要至少建设一座小型垃圾中转站，投资按50万元/座估算，全区19个镇的建设费用为950万元。再次，垃圾收运车按10吨垃圾车24万元/辆计算，全区垃圾运输车辆投入约为1500万元。其他费用姑且不算，只计算建设垃圾厂、转运站、购买运输车辆三项投资已高达2.0亿，此外运行成本更加不容小觑，人员费用、车辆费用、设备费用、能源费用等等均要计算入内。
2.2.3易产生二次污染
垃圾焚烧过程中，易产生二噁英对大气产生二次污染；状态较稳定的污染物，经过焚烧变成微小颗粒或气体形态后，更容易进入环境或人体；被填埋的灰烬里的重金属经过焚烧，很容易溶解于渗滤液，导致渗漏并污染地下水源等。
3 蚯蚓堆肥处理技术的原理及工艺方法【4】
蚯蚓堆肥处理是在普通堆肥处理的基础上结合生物处理发展起来的。它的基本原理是利用蚯蚓食腐、食性广、食量大及其消化道可分泌出蛋白酶、脂肪分解酶、纤维分解酶、甲壳酶、淀粉酶等酶类的特性，将经过一定程度发酵处理的有机固体废物作为食物喂食给蚯蚓，经过蚯蚓的消化、代谢以及蚯蚓消化道的挤压作用转化蚓粪，从而达到无害化、减量化、资源化的目的。蚯蚓堆肥处理不仅利用蚯蚓特性的生态学功能，还利用了蚯蚓与环境中某些微生物的协同作用。蚯蚓处理垃圾主要方法有蚯蚓生物反应器和土地处理法。蚯蚓生物反应器，可以和垃圾源头分类相配合，对混合收集的垃圾需要进行分选、粉碎、喷湿、传统堆肥等预处理。
4 蚯蚓堆肥用于顺义区农村生活垃圾处理的可行性【5】
研究资料表明，蚯蚓每天能消耗超过自身体重一半的有机废物并使废物的体积减少到50%，而且还可收获蚓体和蚓粪两种非常有用的产物，前者可从中提取酶、氨基酸和生物制品；后者干净卫生、透气性好、持水力强、无臭且富含植物所需并易为植物利用的营养元素，是一种高级的有机肥。此外农村生活垃圾中，重金属含量并不高，蚓粪中重金属含量也均在国内土壤背景值范围内，所以蚓粪施入农田不会引起土壤的重金属污染。
5 蚯蚓堆肥技术处理顺义区农村生活垃圾的设想
5.1以村镇为单位建立蚯蚓反应器
顺义区共有424个行政村，平均垃圾产生量为1.5吨/村.日，以3-5个行政村为单位建立标准的蚯蚓反应器，利用原有垃圾转运站，便能做到不出乡镇便将本镇农村生活垃圾就地处理。一个标准蚯蚓反应器，日处理生活垃圾6吨，同时产生有机肥约4-5吨，全区年产蚯蚓有机肥15-20万吨，真正做到变废为宝，经济效益十分可观。此外，蚯蚓生物反应器工艺简单，主要由反应器主体、加料部分和出料加工部分组成，并且电脑控制保持蚯蚓最佳生存环境和高效处理状态所需的温度和湿度，可操控性很大。并且，村级垃圾处理可节约垃圾的运输收集费、避免垃圾运输过程的污染，同时节约了填埋费，相应节约了不少土地空间。另外，由于有可观的经济效益，如有可能政府再加以相应的补助奖励，村民便会更容易的接纳、支持蚯蚓反应器，彻底杜绝乱扔垃圾现象，从而减少垃圾露天堆放所产生的污染，真正达到垃圾处理率为100%的目标。
5.2蚯蚓堆肥处理垃圾的技术及问题
采用蚯蚓堆肥处理农村生活垃圾，处理前需要垃圾分选，将不能为蚯蚓降解或对蚯蚓处理不利的物质如：金属、玻璃、塑料等去除，然后再进行相应预处理，将其中的大部分致病微生物、寄生虫等病菌杀死，从根本上实现垃圾无害化。
虽然蚯蚓堆肥技术处理顺义区生活垃圾具有可行性，但是仍然存在以下问题需要进一步解决：（1）不同种类的蚯蚓其适宜的生存环境和处理垃圾的条件均不同，需要进一步研究，选出适合顺义区实际的蚯蚓品种。（2）垃圾和土壤的配比也是实际问题，需要摸索出适合蚯蚓生长和将处理能力发挥最大的垃圾配比。（3）蚯蚓堆肥仍然有不能处理的农村生活垃圾，怎样将其处理或综合利用需要进一步探讨，最好是做到蚯蚓堆肥处理和传统的焚烧填埋处理相结合，从而真正实现垃圾处理资源化。
参考文献
[1]李红，高平.城市生活垃圾污染危害防治及利用.《黑龙江环境通报》-2005-02
