msw填埋渗滤液及填埋气的处理处置

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1、MSW填埋渗滤液及填埋气的处理处置李满1徐海宏2（1中国矿业大学2华北科技学院）摘要MSW的传统处理方法非但不能实现能源和资源的回收利用，而且本身也会造成严重的空气、水体以及土壤等方面污染。笔者分析了国内外MSW堆放、填埋等代表性工艺中存在的高浓度有机渗滤液的收集与处理、填埋气的回收利用等问题，并就我国MSW填埋场的良性运营提出了建议。关键词MSW卫生填埋生物处理一、MSW洁净处理的紧迫性随着经济的快速发展，人民生活水平的提高及人口绝对数量的增长，我国已经成为生活垃圾的高产国。2003年，我国城市生活垃圾(MSW

2、)清运量为14857万吨，比2002年增加了8.8%；其中生活垃圾无害化处理量为7550万吨，生活垃圾无害化处理率为50.8%［1］。生活垃圾大多堆放在城市周围，对城市的生态环境构成严重的威胁。全国668座城市中至少有200个以上处于MSW包围之中，在城市周围历年堆存的MSW总量已达到60亿t，侵占了约5亿多平方米的土地［2］。MSW是宝贵的资源，研究表明，利用1.4亿t的MSW发电，可以节约2333万t煤炭；将1.4亿t的MSW进行堆肥处理，可生产1.5亿t的有机肥；MSW的合理利用可为我国创造2500亿元/年

3、的价值[3]。在全球资源和能源不足的情况下，科学开发、利用和处理处置MSW，实现其资源化和能源化利用已经成为我国经济发展和改善环境质量的迫切需要。二、填埋技术在MSW处理中的主导地位填埋(landfill)作为城市固体废物(MSW)处置的一种主要方式，诞生于20世纪30年代，成型于60年代。经过70余年的发展，已经形成一套比较完整的填埋工艺，称之为“卫生填埋场”(SanitaryLandfill)。卫生填埋技术在国外得到了普遍应用，成为大多数国家主要的MSW处理方法，美国的垃圾卫生填埋率为75%，英国高达88%［

4、4］。我国卫生填埋场的建设大约始于20世纪80年代，填埋是目前我国主要的MSW处理手段，占MSW处理量的79%［2］。采用合理的技术工艺，可以生产填埋气以回收能源。每吨MSW每年产生的CH4约为1.2～5.9m3，填埋气体产出持续时间为10～80年或更长［5］。对于一个每年填埋量在100万t左右的填埋场，每天要产生3200～16000m3的CH4［6］，收集起来的CH4可用以发电。目前世界上共有20多个国家的270多个垃圾填埋场进行填埋气的回收利用。据估算，美国可以年产570亿m3的沼气，利用价值为4～5亿美元［

5、7］。但在我国填埋气的利用技术还并不成熟，只有杭州、广州、北京等地开发利用了填埋气。三、我国低效的MSW填埋处理（一）MSW填埋场污染普遍目前，由于我国相当一部分MSW被露天堆放或简易填埋(dump)，缺乏完善的填埋气和渗滤液收集、排导和处理设施，导致MSW填埋场较为严重的环境问题。国家环保总局于2001年7月发出《关于开展生活垃圾处理设施环境影响调查和监测的通知》，调查统计结果表明：在被调查的329个MSW处理处置设施中，完全符合“生活垃圾填埋场工程设计环境保护要求”的卫生填埋场有16个，占4.9%；基本符合标

6、准要求（具有防渗工程、能进行氧化塘或沉淀池处理）的卫生填埋场有115个，占34.9%；简易垃圾填埋场有157个，占47.7%。监测结果表明，按《生活垃圾填埋场污染控制标准》之规定，还没有一家MSW填埋场所排放污染物的全部指标均达到国家标准。其中：(1)各填埋场的渗滤液中，化学需氧量CODCr、氨氮、大肠菌值超标现象普遍。化学需氧量的超标率为55.1%，超标倍数为0.1～111；氨氮的超标率为60.4%，超标倍数为0.1～915；大肠菌值的超标率为37.9%。(2)各填埋场地下水中，氨氮超标较为普遍，超标率为38.

7、3%，超标倍数为0.1～583。(3)各填埋场无组织排放废气中，氨的超标率为10.8%，超标倍数为0.05～11.5；硫化氢的超标率为7.6%，超标倍数为0.5～24。（二）防渗的技术困惑MSW填埋工艺涉及到转运、推铺、压实、覆盖、复垦、渗滤液处理、沼气处理、防渗、恶臭防治等过程，渗滤液的产生和处理往往是困扰MSW填埋的一个主要问题。MSW渗滤液的产生是复杂的物理、化学及生物过程，受到气候条件、水文地质条件、垃圾特性、填埋工艺及场龄等诸多因素的影响。渗滤液是一种高浓度的有机废水，研究表明，渗滤液中COD的浓度最高

8、可达到90000mg/L，BOD最高可达到38000mg/L；渗滤液中含有汞、铬、镉、铅等多种有毒、有害的重金属离子；渗滤液中氨氮浓度很高，往往占总氮含量的90%以上。为防止渗滤液污染环境，MSW填埋场的主体设计一般有4个基本部分:底部防渗材料系统(bottomliner)、底部渗滤液排导系统(leachatecollectionsystem)、单元覆盖系统(cellan