摘要：上世紀(jì)80年左右，我國(guó)首次采用垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)，目前已有十幾個(gè)嚴(yán)格控制的填埋場(chǎng)。滲濾液的產(chǎn)生是填埋過(guò)程中不可避免的，為了顯著提高垃圾掩埋的質(zhì)量，必須進(jìn)一步推進(jìn)滲濾液控制。本文筆者從滲濾液的危害、特點(diǎn)入手，詳細(xì)闡述了垃圾填埋場(chǎng)中滲濾液的控制技術(shù)和要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：垃圾填埋；危害；特點(diǎn)；控制

滲濾液的危害主要分為兩個(gè)方面。其一是由填埋場(chǎng)逐漸向地下滲漏，日積月累后，污染物會(huì)隨著地下水逐步向四周擴(kuò)散從而造成地下水污染。其二滲濾液在未經(jīng)過(guò)處理之前就被用來(lái)灌溉農(nóng)田或者直接被排入江河，這樣會(huì)直接污染地表生物和水生生物，同時(shí)也會(huì)污染地下水。此外隨著食物鏈的傳遞，滲濾液中的亞硝酸鹽、重金屬離子等最終會(huì)進(jìn)入人類(lèi)體內(nèi)，對(duì)人們的健康造成巨大影響。鎘會(huì)造成“骨痛病”，而汞會(huì)損害人的心臟、腸胃和神經(jīng)系統(tǒng)。此外，滲濾液中還含有多種有機(jī)污染物，可能會(huì)致癌，不少存在于美國(guó)和我國(guó)EPA優(yōu)先控制污染物黑名單中。

1 垃圾場(chǎng)滲漏液特點(diǎn)

垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液不同于一般工業(yè)廢水，有其特殊性，具有特征如下。

1.1 垃圾成分：各個(gè)垃圾填埋場(chǎng)主要含有的垃圾種類(lèi)不同，這就造成了滲濾液的組分不同。若垃圾主要是由廢棄的紙張、廚余和植物等組成時(shí)，有機(jī)物含量較高，則滲濾液中就會(huì)含有大量COD、BOD和氨氣。若垃圾主要由舊金屬構(gòu)成，則滲濾液中的重金屬含量就會(huì)相應(yīng)較高。

1.2 垃圾分解：垃圾在逐步分解階段可能會(huì)消耗部分氧氣，導(dǎo)致填埋場(chǎng)內(nèi)氧氣含量的變化，一般由以下五個(gè)步驟組成：

①調(diào)整。在垃圾處理最初，由于填埋場(chǎng)內(nèi)有充足的氧氣，垃圾會(huì)逐漸消耗這部分氧氣，持續(xù)過(guò)程大約只有幾個(gè)小時(shí)。消耗氧氣的原因主要是由于垃圾中的糖類(lèi)和氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成水和二氧化碳。由于氧氣的存在，垃圾中的氮和硫也會(huì)被氧化為硝酸根和硫酸根離子。這個(gè)步驟中的氧化過(guò)程能夠減少垃圾中的可溶糖類(lèi)，從而也使得后續(xù)步驟中的酸積累相應(yīng)減少。此步驟中產(chǎn)生的滲濾液一般較少，產(chǎn)生的污染物主要是垃圾中的顆粒，滲濾液中含有一定濃度的硝酸根和硫酸根離子。

②過(guò)渡。在上一步驟之后，填埋場(chǎng)內(nèi)的氧氣基本被消耗完，水分含量達(dá)到飽和，填埋場(chǎng)由富氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿毖鯛顟B(tài)，硝酸根和硫酸根離子代替氧氣成為了電子受體，在還原菌的影響下兩者濃度均有減少。此過(guò)程歷時(shí)較短，產(chǎn)生的滲濾液也不多，沒(méi)有甲烷生成。由于填埋場(chǎng)逐漸形成水解酸化環(huán)境，滲濾液的pH值下降，并能檢測(cè)出少量VFA。

③發(fā)酵。隨著填埋場(chǎng)的氧氣逐步減少，厭氧微生物如產(chǎn)酸菌和水解菌快速繁殖，使填埋場(chǎng)的環(huán)境完全酸化。水解是指含氮有機(jī)物和碳?xì)浠衔镌谥痉纸饩⒌鞍踪|(zhì)分解菌、纖維素分解菌等微生物的作用下轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)、細(xì)胞原生質(zhì)和醇類(lèi)的過(guò)程。酸性發(fā)酵最終生成的是氫氣或醋酸，一般是通過(guò)產(chǎn)氫菌和醋酸分解菌在水解過(guò)程中產(chǎn)生可溶物質(zhì)提供電子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)步驟中，垃圾中固體有機(jī)物迅速水解，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)酸發(fā)酵產(chǎn)生氫氣和醋酸囤積在滲濾液中，滲濾液中有機(jī)物含量增加，pH值進(jìn)一步下降。但在后期會(huì)受到VFA影響，水解和酸化速率均被抑制。

④生成甲烷。上述步驟產(chǎn)生氫氣和醋酸后，甲烷菌會(huì)利用其作為電子供體來(lái)進(jìn)一步在厭氧環(huán)境下發(fā)酵生成甲烷。此步驟進(jìn)行過(guò)程中，也伴隨著持續(xù)進(jìn)行的水解反應(yīng)和酸發(fā)酵反應(yīng)。當(dāng)越來(lái)越多的含氮有機(jī)物發(fā)生水解和酸轉(zhuǎn)化后，滲濾液中氨氮濃度增大，同時(shí)硝酸根和硫酸根離子持續(xù)被還原為氮?dú)夂土螂x子。由于脂肪酸的消耗，滲濾液的pH值在此過(guò)程中會(huì)逐步上升到7以上，在堿性溶液中重金屬離子會(huì)生成沉淀而脫離滲濾液?？梢?jiàn)，當(dāng)在厭氧環(huán)境下產(chǎn)甲烷過(guò)程開(kāi)始后，滲濾液中的易降解物質(zhì)如揮發(fā)性脂肪酸逐漸成為沉淀分離，殘留物質(zhì)主要為難降解物質(zhì)，滲濾液呈堿性，重金屬離子濃度相較之前大大下降。

⑤成熟。當(dāng)垃圾慢慢降解后，滲濾液的組成漸漸趨于穩(wěn)定，VFA和COD濃度均已經(jīng)達(dá)到很低的水平，滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，也不再有甲烷產(chǎn)生，此時(shí)收集的氣體中以二氧化碳、氮?dú)夂脱鯕鉃橹鳌?/p>

1.3 外部水的影響：填埋場(chǎng)之外的水進(jìn)入填埋場(chǎng)會(huì)對(duì)滲濾液造成很大影響，主要體現(xiàn)在對(duì)滲濾液的稀釋和對(duì)不同階段降解的影響。若碰到多雨季節(jié)，大量外部水進(jìn)入填埋場(chǎng)，使?jié)B濾液的體積大大增加，從而起到了稀釋的效果，使得污染物在滲濾液中的濃度相對(duì)較低。滲入的外部水越多，就越容易達(dá)到填埋場(chǎng)的持水能力，從而產(chǎn)生滲濾液，之后的水解、酸化、甲烷生成等步驟也會(huì)相應(yīng)提前發(fā)生。同時(shí)，滲入的外部水越多，場(chǎng)內(nèi)微生物分解垃圾的能力就越強(qiáng)，造成最初滲濾液中污染物濃度較高，但在污染物陸續(xù)降解后，其濃度就會(huì)很快下降。

2 滲漏液控制系統(tǒng)構(gòu)建分析

按目前技術(shù)水平，滲漏液控制系統(tǒng)一般可依次分設(shè)為四層：

2.1 防止?jié)B入層

該層的主要用途是防止運(yùn)行過(guò)程中填埋場(chǎng)內(nèi)的滲濾液滲漏到地下水體或者土壤，此外也能防止外部水進(jìn)入填埋場(chǎng)。根據(jù)各國(guó)的國(guó)情，目前主要有兩套防止?jié)B入系統(tǒng)。其一是采用厚度為0.6米的壓實(shí)黏土與土工膜組合而成的符合防滲系統(tǒng)；其二是僅有人工黏土和天然黏土兩種黏土構(gòu)成的防滲系統(tǒng)。為了保證水平方向滲濾液也不會(huì)滲漏，一些填埋場(chǎng)還會(huì)利用擋水壩、地連續(xù)墻、帷幕灌漿等來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步防御。

2.2 加強(qiáng)防護(hù)層

加強(qiáng)防護(hù)層能夠有效減小垃圾的滲透系數(shù)，從而起到阻擋外部雨水進(jìn)入滲濾液的作用。此外，加強(qiáng)防護(hù)層還能防止質(zhì)量較輕的已被填埋物隨風(fēng)飄揚(yáng)污染周邊環(huán)境。同時(shí)，該層還可以防止鳥(niǎo)類(lèi)等進(jìn)入填埋場(chǎng)覓食，從而可能引起的蚊蟲(chóng)滋生、病菌傳染等。目前，對(duì)于加強(qiáng)防護(hù)層并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)均根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇和建設(shè)。美國(guó)一般要求在填埋垃圾層上還需要覆蓋高度為15厘米左右的砂土或黏土；我國(guó)對(duì)于覆蓋層的高度要求一般為20至30厘米。

2.3 最終覆蓋層

該層位于填埋場(chǎng)垃圾體的最外層，主要是用來(lái)防止降雨進(jìn)入填埋場(chǎng)，避免滲濾液被稀釋。對(duì)于該層，各國(guó)現(xiàn)階段也有不同的設(shè)計(jì)與要求。發(fā)達(dá)國(guó)家通常要求封閉填埋場(chǎng)時(shí)要鋪設(shè)壓實(shí)的低透水性土層、氣體排放層、排水層、土工膜以及保護(hù)層。我國(guó)則一般在封閉填埋場(chǎng)時(shí)先在其垃圾體上方鋪設(shè)厚度為30厘米左右的自然土，隨后再覆蓋15至20厘米左右厚的黏土，并要保證適當(dāng)?shù)钠露取?/p>

2.4 調(diào)節(jié)池

滲濾液最主要是由降水形成的，質(zhì)量和體積會(huì)隨著實(shí)際降水情況而時(shí)刻改變。但是就實(shí)際而言，每個(gè)處理站每天能處理的滲濾液量基本為定值，因此碰到多雨季節(jié)，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)及時(shí)將多余水分儲(chǔ)藏到調(diào)節(jié)池內(nèi)，從而填補(bǔ)少雨季節(jié)正常運(yùn)行處理站水量的空缺。調(diào)節(jié)池應(yīng)當(dāng)保證一定體積，防止?jié)B濾液外滲，同時(shí)還應(yīng)該設(shè)計(jì)為厭氧環(huán)境，方便滲濾液在其中水解、酸化。

3 小結(jié)

對(duì)于垃圾衛(wèi)生填埋來(lái)說(shuō)，如何處理好滲濾液是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液體積龐大，且填埋時(shí)間不同時(shí)污染物的含量也不同，因此為了提高填埋場(chǎng)質(zhì)量，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)從各個(gè)方面入手，合理地處理好滲濾液。

參考文獻(xiàn)

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