垃圾滲濾液是垃圾處理過程產(chǎn)生的二次污染物,我國滲濾液的典型污染物組成見表1,可以看出,我國垃圾滲濾液主要有以下幾個特征:
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表1(垃圾滲濾液處理技術(shù)的發(fā)展與展望)
1)滲濾液成分復(fù)雜。滲濾液中含有低分子量的脂肪酸類、腐殖質(zhì)類高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類物質(zhì)。雖然滲濾液中某一特定的污染物濃度很低,但由于污染物種類繁多,因此其總量巨大。
2)有機污染物和NH+42N含量高:經(jīng)鑒定,垃圾滲濾液中有93種有機化合物,其中22種被中國和美國列入EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物的黑名單。高濃度的NH+42N是“中老年”填埋場滲濾液的重要水質(zhì)特征之一,也是導(dǎo)致其處理難度較大的一個重要原因。
3)重金屬含量大,色度高且惡臭:滲濾液含多種重金屬離子,當(dāng)工業(yè)垃圾和生活垃圾混埋時重金屬離子的溶出量往往會更高。滲濾液的色度可高達(dá)2000倍~4000倍,并伴有極重的腐敗臭味。
4)微生物營養(yǎng)元素比例失衡:垃圾滲濾液中有機物和氨氮含量太高,但含磷量一般較低。
5)COD和BOD濃度都很高,COD高達(dá)幾萬,BOD也達(dá)到幾千,但是隨著填埋時間的延長,BOD/COD值甚至低于0.1,說明穩(wěn)定期和老齡滲濾液的可生化性較差。
水質(zhì)特點
滲濾液水質(zhì)的變化受垃圾組成、垃圾含水率、垃圾體內(nèi)溫度、垃圾填埋時間、填埋規(guī)律、填埋工藝、降雨滲透量等因素的影響,尤其是降雨量和填埋時間的影響。
滲濾液的水質(zhì)有以下特點:
(1)有機物質(zhì)量濃度高,其中腐殖酸為小分子有機酸和氨基酸又合成的大分子產(chǎn)物,是滲濾液中長期性的最主要有機污染物,通常有200—1500mg/L的腐殖酸不能生物降解。
(2)氨氮質(zhì)量濃度高,一般小于3000mg/L,在500—2O43Omg/L之間居多,其在厭氧垃圾填埋場內(nèi)不會被去除,是滲濾液中長期性的最主要無機污染物。
(3)滲濾液水質(zhì)波動大,COD、BOD、可生化性隨填埋時間的增長而下降并逐漸維持在較低水平。滲濾液特征與填埋場“年齡”關(guān)系見表1。
滲濾液水量預(yù)測
滲濾液量可參照同一地區(qū)填埋條件相似的垃圾填埋場來確定,這種情況下得出的數(shù)據(jù)和實際情況比較吻合。當(dāng)沒有同一地區(qū)填埋條件相似的垃圾填埋場可以參考時,設(shè)計流量確定見下述討論。
1理論方法
滲濾液的產(chǎn)生量受多種因素的影響,如降水量、蒸發(fā)量、地面流失、地下水滲人、垃圾的特性和地下層結(jié)構(gòu)、表層覆土和下層排水設(shè)施設(shè)置情況等。從理論上分析,垃圾填埋
場的滲濾液產(chǎn)生量可由下式表示:
L=P++Ql+Q2一E1—E2一Q3一H
式中,為滲濾液產(chǎn)生量;P為降水量;W為垃圾中的含水量;QI為外部滲入的水;Q2為從外部地表流人的水;El為從填埋場地表流失的水;E2為從填埋場地表蒸發(fā)的水;Q,為從填埋場植物葉面蒸發(fā)的水;H為場持水。
以該公式算得數(shù)據(jù)為年滲濾液水量,為宏觀數(shù)據(jù),由于降雨的不均勻性,并不能得出處理裝置的設(shè)計流量。
2經(jīng)驗公式
滲濾液的產(chǎn)生量也可由經(jīng)驗法來估算。日本的田中等人在對大量滲濾液產(chǎn)生量作分析后提出以下經(jīng)驗公式:
(1)當(dāng)表面透水性能較好時,Umax=0.25[1+(c一1)lg(1.4o~0.3)]Wmax/R~0.6。
(2)當(dāng)表面透水性能較差時,Umax=0.25CWmax/R~0.6。式中,U為最大滲濾液發(fā)生量,ram/d;W為最大月降水量,—n/月;C為流出系數(shù);R為滲濾液浸出延時時間,d。
R值取決于填埋垃圾下層的空隙率及垃圾的透水系數(shù),壓實填埋的R值一般是10d左右;流出系數(shù)c取決于填埋場表面的覆土情況,對最終覆蓋,C值一般在0.60—0.75。應(yīng)用該公式得出的~乘以匯水面積可得日最大滲濾液流量,由于該值往往較大,并不直接作為處理裝置的設(shè)計流量。
3設(shè)計流量
設(shè)計流量的確定需要根據(jù)滲濾液產(chǎn)生量和調(diào)節(jié)池容量綜合確定。
首先根據(jù)設(shè)計時間內(nèi)最大年降雨量的每月降雨量算出降雨量最大年中每月的滲濾液產(chǎn)生量。然后綜合考慮月滲濾液產(chǎn)生量、月處理量、調(diào)解池容量列表計算最經(jīng)濟的月處理量和調(diào)節(jié)池容量。根據(jù)月處理量算出的日平均處理量可作為設(shè)計流量。