何佶

摘 要：以某城市的城市集中垃圾站的垃圾滲濾液處理方法為研究樣本，研究了不借助任何智能設備對城市垃圾站的垃圾滲濾液進行有效管理的方法。通過SAR有機質的可逆水合交聯(lián)反應，可使SAR較長時間地重復使用，有效降低了城市垃圾滲濾液的管理成本。該系統(tǒng)仍需要對現(xiàn)有垃圾池進行一定程度改造后，才可以實現(xiàn)對垃圾滲濾液的有效控制。

關鍵詞：生活垃圾；滲濾液；空氣污染；土壤污染

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.075

垃圾滲濾液是城市垃圾處理站面臨的較嚴重的問題，垃圾滲濾液的溢流現(xiàn)象導致大部分城市垃圾站的空氣污染和土壤污染較為嚴重。此外，受到垃圾滲濾液影響較嚴重的城市垃圾站的蚊蟲滋生現(xiàn)象較為嚴重，已成為城市的防疫重點單位。滲濾液處理中試裝置工藝流程如圖1所示。

1 需求分析

目前，城市均實現(xiàn)了間隔不超過50 m的居民區(qū)垃圾站和不超過1 000 m的城市垃圾集中站。居民區(qū)垃圾站的垃圾滲濾液問題可造成居民區(qū)內的蚊蟲滋生，且垃圾滲濾液發(fā)酵后的氣味對居民區(qū)生活環(huán)境的影響較大。城市集中垃圾站一般設置在次要道路路邊，但因垃圾車會進出通道，次要道路的寬度仍然需要支持雙車道錯車。因此，其道路通行能力較強，車輛壓過溢流到道路上的滲濾液時，可能會造成打滑失控。同時，城市集中垃圾站垃圾滲濾液的氣味可能飄散200 m以上的距離，會對周邊居民的生活造成不利影響。

本文研究的城市擁有11個城市集中垃圾站，其中，日處理垃圾15 t的垃圾站有6個；日處理垃圾30 t的垃圾站有4個；日處理垃圾45 t的垃圾站有2個。以上垃圾站平均每日析出的滲濾液量可達60 t，對城市環(huán)境的污染是直接的。采用本文提出的研究系統(tǒng)后，以上60 t垃圾滲濾液可得到徹底治理。垃圾滲濾液日均產(chǎn)生量如圖2所示。

本文研究的處理系統(tǒng)可對滲濾液進行收集和固化，方便垃圾滲濾液的處理。固化材料應可重復使用，因此，逆水合處理系統(tǒng)也是本文的設計需求。計劃采用SAR作為水合物，使用加熱蒸發(fā)法析出大部分水分，并對水中的雜質進行固化。采用洗滌和重熔兩步操作，使含有較多雜質的SAR實現(xiàn)二次復用。

2 底部水合材料的設計

城市垃圾以生活垃圾為主，據(jù)統(tǒng)計結果顯示，每噸生活垃圾的滲濾液平均滲出量約為200 kg，滲濾液雜質濃度約為2%，含水量為98%.日處理15 t生活垃圾的城市集中垃圾站滲濾液滲出量約為3 t。

本文的設計目標是使垃圾站的滲出液不論在何種情況下均不會發(fā)生滲流，從而有效減少垃圾站的異味和蚊蟲。高吸水性樹脂（簡稱SAR）是一種典型的功能高分子材料，能吸收其自身重量百倍甚至千倍的水，并具有很強的保水能力，又稱為超強吸水劑或高保水劑。從化學結構上看，高吸水性樹脂是具有許多親水基團的低交聯(lián)度或部分結晶的高分子聚合物，其吸水原理方程為：

Q3/5=[（i/2VuS×1/2）×2+（1/2-x1）/V1]/（Ve/Vo）. （1）

SAR經(jīng)過翻曬后，水分會直接變?yōu)樗魵膺M入大氣，處理方式較為簡單，其他揮發(fā)分的揮發(fā)較少。因此，本文通過在垃圾站池底灑入SAR粉末進行水分吸收，進而通過翻曬的方式對SAR粉末進行還原。

3 水合材料的還原機制

SAR的熔點約為208～212 ℃，因此，輔助加熱法快速揮發(fā)SAR水合的水分是較好的選擇。采用油導溫控法，將還原鐵板支撐成15°，并采用小功率震動槌的方法使斜角振動，SAR顆粒滾下過程中可得到充分蒸發(fā)。

通過試驗，在200 ℃的加熱條件下，當SAR滑落距離超600 mm時，其蒸發(fā)過程基本充分。因此，本文坡道的設計長度為600 mm。

因每噸SAR的吸水量可達到14 t，所以，本文系統(tǒng)計劃使用0.3 tSAR作為吸水材料，每天吸附雜質量達到0.06 t，5 d后，使用SAR的雜質含量達到50%.此時，可對SAR進行更加深入的加工，以實現(xiàn)其復用。

SAR深入處理方法采用兩步處理法進行，首先通過水洗去除大部分水溶性雜質，處理溶液直接排入污水處理廠1#沉淀池；采用220 ℃的高溫對SAR進行再熔和重新粉碎。經(jīng)過上述兩步處理的SAR的雜志含量基本小于1%，可達到復用的水平。

4 系統(tǒng)中存在的問題及處理方法

本文中提出的系統(tǒng)需要將SAR直接鋪墊在沉入式垃圾箱的池底，池底空間高度普遍為200 mm左右，長度一般為5.2 m，寬度一般為1.7 m。在此情況下，可供SAR膨脹的空間只有1.768 m3，而SAR干燥的時比重一般為0.3，在此容積下，0.3 tSAR的容積已達到了1.0 m3，其飽和膨脹率12.5倍的空間無法實現(xiàn)。

為了解決上述問題，將池底下臥350 mm，使現(xiàn)有空間達到4.862 m3，但仍然不能滿足0.3 tSAR的完全吸水膨脹。但繼續(xù)深挖會影響垃圾池的可維護性。因此，沿垃圾池走向開挖了深1.0 m，寬0.5 m的吸水槽，對垃圾池進行了徹底的底部改造。洗水槽為垃圾池提供了額外5.2 m3的空間。此時，系統(tǒng)的吸水膨脹空間達到了10.062 m3，基本可滿足0.3 tSAR的膨脹需求。

此外，SAR的后期處理場地問題同樣亟待解決。如果完全在垃圾站進行處理，雖然蒸發(fā)還原過程較容易實現(xiàn)，但洗滌污水的排放和重熔設備的布置中仍存在問題；如果完全運輸?shù)骄嚯x污水處理廠較近的SAR處理車間進行處理，則會增加SAR的在途量，導致運行成本增加。

為了解決上述問題，在每個垃圾站布置SAR蒸發(fā)設備1套，用于本垃圾站的SAR處理，此過程可以在每天更換垃圾箱時進行。雜質含量較多的SAR由垃圾站管理員申請，并由上級單位負責安排更換該垃圾站的SAR，將雜質SAR運送到距離污水處理站較近的SAR處理車間進行后期處理。通過不同層次結構的SAR處理，可使SAR的循環(huán)利用路徑更加科學。

5 結束語

通過研究，使用三步復用處理的SAR垃圾滲濾液管理系統(tǒng)在沒有使用任何現(xiàn)代化智能設備的基礎上，有效推進了智能城市的發(fā)展，且該系統(tǒng)在整合使用后期可有針對性地升級。目前，SAR系統(tǒng)可與環(huán)保OA系統(tǒng)對接，從而使SAR系統(tǒng)更加智能化地運轉。智能城市并不是指在城市中部署足夠多的智能電子設備，而是指使城市更加健康。

參考文獻

[1]代晉國，宋乾武，張玥，等.新標準下我國垃圾滲濾液處理技術的發(fā)展方向[J].環(huán)境工程技術學報，2011，5（05）：118-120.

[2]時曉寧，王淑瑩，孫洪偉，等.SBR工藝處理垃圾滲濾液研究及應用現(xiàn)狀[J].水處理技術，2009，2（02）：66-67.

〔編輯：張思楠〕