李 賓
(光大環(huán)保能源(天津)有限公司,天津 300383)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的生活水平日益提高,生活垃圾和工業(yè)垃圾也逐漸增加。然而,我國垃圾分類起步比較晚,這給垃圾分類處理帶來了一定的困難。例如,填埋是目前使用比較多的的方法,不會(huì)產(chǎn)生空氣污染,但會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液。這些垃圾滲濾液包含了大量的金屬離子和有機(jī)物,味道難聞而且具有強(qiáng)污染性和強(qiáng)毒性,所以必須對(duì)其進(jìn)行正確處理。如果處理不當(dāng),會(huì)對(duì)填埋區(qū)的環(huán)境以及地下水系統(tǒng)造成很大的危害,目前,垃圾滲濾液的處理技術(shù)包括:污水聯(lián)合處理技術(shù)、回灌技術(shù)、生物處理技術(shù)、物化處理技術(shù)、蒸發(fā)技術(shù)等。
垃圾滲濾液通常是指垃圾經(jīng)過填埋,隨著微生物的分解,污染物流出的以混合雨水、地下水等混合形成的惡臭液體。垃圾滲濾液是一種強(qiáng)污染、強(qiáng)毒性的液體,對(duì)環(huán)境有很大的破壞作用。
垃圾滲濾液的成分很復(fù)雜,主要會(huì)受到垃圾種類的影響。其特點(diǎn)如下:
1.2.1 色度大
垃圾滲濾液一般都是有顏色的,通常呈現(xiàn)黃色、紅褐色和黑紫色,這是因?yàn)槔鴿B濾液中含有有機(jī)物質(zhì)。這些有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過微生物的分解,產(chǎn)生的物質(zhì)顏色不同,滲濾液的色度也會(huì)不同,其主要由當(dāng)?shù)丨h(huán)境和垃圾類型決定的[1]。
1.2.2 含有的有機(jī)物質(zhì)種類復(fù)雜
垃圾滲濾液中含有的有機(jī)物質(zhì)成分很復(fù)雜,這些污染物大致可以分為脂肪酸、灰黃霉酸、腐殖質(zhì)等,在填埋初期,填埋場(chǎng)的滲濾液成分主要是脂肪酸,但經(jīng)過一段時(shí)間的填埋,脂肪酸會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化成灰黃霉酸和腐殖質(zhì)。
1.2.3 重金屬離子含量高
工業(yè)垃圾和生活垃圾一起填埋,會(huì)造成兩種垃圾包含的污染物成分混合,因此提高了重金屬離子的濃度。
垃圾滲濾液具有強(qiáng)污染性,因其由污染物質(zhì)和水融合形成的,并不像水一樣容易流動(dòng),其流動(dòng)緩慢而且滲濾時(shí)間久,這對(duì)地下水和地表環(huán)境都會(huì)造成很大的危害。垃圾滲濾液的危害程度會(huì)隨著堆填場(chǎng)的使用時(shí)間、垃圾存儲(chǔ)量、滲濾液的流量、流速等發(fā)生變化,并且堆填場(chǎng)的自身管理對(duì)滲濾液處理也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。控制垃圾滲濾液的流量,最好的方式是減少垃圾滲濾液的產(chǎn)出,因?yàn)槲廴疽坏┬纬?,后期治理就無法保證得到很好的治理效果,并且很有可能付出大量的人力、物力而處理效果甚微。
垃圾滲濾液不僅會(huì)對(duì)水體造成很大的污染,也會(huì)對(duì)地表土質(zhì)造成很大的污染。當(dāng)其滲透進(jìn)土壤,會(huì)與土壤發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生對(duì)植物生長有害的物質(zhì),甚至還會(huì)造成植物死亡,再經(jīng)過食物鏈的積累,這些有害物質(zhì)最終會(huì)隨著食物進(jìn)入人體,影響人們的身體健康。
通過物化技術(shù)對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理,首先在垃圾滲濾液中加入化學(xué)物質(zhì),通過化學(xué)技術(shù)減少垃圾滲濾液中的污染物,再對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行沉淀分離,然后對(duì)污染物進(jìn)行分解,以減少垃圾滲濾液中的污染物含量,最后進(jìn)行再次分解避免二次污染,以此提高垃圾滲濾液的處理效率。物化處理常用的是吸附法和化學(xué)沉淀法。吸附法是使用吸附物質(zhì)對(duì)污染物進(jìn)行吸附,一般用于化工行業(yè)、重金屬行業(yè)、印染行業(yè)的污水處理。吸附法的成本較低,對(duì)消除色度和重金屬離子方面效果顯著?;瘜W(xué)沉淀法是在垃圾滲濾液中加入化學(xué)試劑,通過化學(xué)反應(yīng),將溶于水的離子沉淀成不溶于水的固體物質(zhì),以方便去除污染物。絮凝沉淀是最常用的化學(xué)沉淀方式,這個(gè)方式是通過加入絮凝劑,沉降污染物,最終實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液處理的目的。
生物處理法是將生物活性物質(zhì)和垃圾滲濾液混合,通過減少垃圾處理時(shí)間提高效率。通過活性物質(zhì)穩(wěn)定污染物的有機(jī)成分,對(duì)污染物進(jìn)行分離,這種方法可以大規(guī)模處理污染物,解決大面積的垃圾滲濾液。生物處理法比較常用的是氧化技術(shù),這個(gè)技術(shù)是利用強(qiáng)氧化物質(zhì),將污染物進(jìn)行分解,方便提取。比較常用的是光催化氧化法、電化學(xué)氧化法、Fenton氧化法。近年來,膜分離技術(shù)使用的也比較廣泛,其處理垃圾滲濾液的效果良好,二次污染程度也低,已經(jīng)在很多行業(yè)得到應(yīng)用。
回灌法是美國的學(xué)者提出的,主要是通過垃圾填埋層對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理。垃圾滲濾液經(jīng)過填埋,會(huì)在地表下進(jìn)行一系列的反應(yīng)分解,達(dá)到減少垃圾滲濾液的析出數(shù)量?;毓喾ú恍枰獜?fù)雜的設(shè)備和成本投入,也不用花費(fèi)較多的人力、物力,因此受到廣泛應(yīng)用。
隨著人們環(huán)保意識(shí)水平的提高,對(duì)垃圾滲濾液處理的重視程度也不斷提高,各垃圾處理廠都在不斷吸收先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),提高垃圾處理水平,從側(cè)面也推動(dòng)了我國垃圾處理和環(huán)保水平的整體提高。但是垃圾處理需要投入大量的成本,為了保證企業(yè)效益,還是采用比較經(jīng)濟(jì)的生物處理為主。隨著垃圾種類不斷增多,處理難度也在不斷增加,只靠生物技術(shù)處理不能滿足垃圾處理的要求,需要企業(yè)不斷更新技術(shù)、設(shè)備,相關(guān)技術(shù)人員也需要加快對(duì)垃圾滲濾液處理的研究,盡快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、效率又高垃圾滲濾液處理方式。
垃圾滲濾液的蒸發(fā)是通過蒸發(fā)水分,降低垃圾滲濾液中水分含量,使垃圾滲濾液中的污染物進(jìn)行濃縮,以減少污染物的數(shù)量,同時(shí),經(jīng)過蒸發(fā)還可以解決垃圾滲濾液的二次污染。
2.2.1 混合式蒸發(fā)的原理
該技術(shù)是對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行不斷加熱,經(jīng)過水平管和多排橫管構(gòu)成的蒸發(fā)系統(tǒng),在低溫度環(huán)境下,進(jìn)行混合式蒸發(fā),減少垃圾滲濾液中含有的污染物質(zhì),保證蒸發(fā)的效果。
2.2.2 技術(shù)特點(diǎn)
經(jīng)過多效水平管降膜蒸發(fā)器對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行高溫加熱,降低其水分含量,提高污染物濃度,結(jié)合濃縮滲濾液,降低豎管降膜蒸發(fā)器中的高壓蒸氣,滿足垃圾滲濾液處理過程中的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,運(yùn)用混合式蒸發(fā)技術(shù)將垃圾滲濾液進(jìn)行零排放[2]。
2.2.3 所需設(shè)備和方法
混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液的主要設(shè)備是水平管降膜低溫多效蒸發(fā)器和豎管降膜多效蒸發(fā)器。冷凝器使用多效水平管降膜對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行加熱,蒸發(fā)垃圾滲濾液中所包含的水分,然后二次加熱,完成蒸發(fā)過程;豎管降膜蒸發(fā)器與水平管降膜蒸發(fā)器相互結(jié)合,對(duì)污染物進(jìn)行結(jié)晶處理,滲濾液經(jīng)高溫蒸發(fā)再次冷凝后完成混合式蒸發(fā),以此減少了垃圾滲濾液的二次污染,提高垃圾處理效率。
例如,某個(gè)垃圾處理廠處理滲濾液采用混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液方式,滲濾液采取的處理量單位是100 t/d,使用蒸汽壓力為0.5 MPa,采用2效豎管降膜蒸發(fā)器、3效水平管降膜蒸發(fā)器,蒸發(fā)初始溫度為70 ℃,末效溫度為60 ℃。
最終分析結(jié)果顯示,采用混合式蒸發(fā)系統(tǒng)蒸氣耗量為0.0628 t/h,MVC電耗為7.4 kW·h/t,假設(shè)高溫高壓蒸氣價(jià)格為210元/t,電價(jià)為0.6元/kW·h,采用2效豎管降膜蒸發(fā)系統(tǒng),就可以從原來處理成本的85元/t降低到11.0元/t,因此該多效混合式蒸發(fā)系統(tǒng)在節(jié)能效果方面取得了很大的成功。這樣的處理方式值得廣泛推廣,既可以幫助垃圾處理廠節(jié)省成本,也可以提高處理效率,確保垃圾滲濾液處理的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和高效性。
綜上所述,隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平提高,垃圾處理問題會(huì)越來越重要,大量垃圾經(jīng)過填埋產(chǎn)生的垃圾滲濾液對(duì)環(huán)境和水體、空氣都會(huì)產(chǎn)生巨大危害。面對(duì)環(huán)境的日益惡化,需要相關(guān)技術(shù)人員不斷加大垃圾滲透液處理的研究,完善混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液處理技術(shù),同時(shí),提高居民環(huán)保意識(shí),進(jìn)行合理垃圾分類,減少工業(yè)垃圾和生活垃圾的混合,避免垃圾滲透液重金屬離子超標(biāo),降低垃圾滲透液的處理難度,為減少環(huán)境污染做出貢獻(xiàn)。