1、5、滲濾液的產生及收集處理5.1垃圾滲濾液概況垃圾滲濾液是指垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實、發酵和降水滲流作用而產生的一種高濃度有機廢水。滲濾液包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所產生的水及浸入的地下水。滲濾液量的大小主要受控于垃圾本身的含水率、，因而導致同一填埋場滲濾液隨時降水與徑流強度及填埋垃圾分解的階段過程空變化，其組成、濃度等特征均有較大不同。城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。主要來源有： （1）降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產生的主要來源。 （2）外部地表水的滲入，這包括地表徑流和地表灌溉。 （3）地下水的滲入，這與滲濾液數量和性質與地

2、下水同垃圾接觸量、時間及流動方向等有關；當填埋場內滲濾液水位低于場外地下水水位，并沒有設置防滲系統時，地下水就有可能滲入填埋場內。 （4） 垃圾本身含有的水分，這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量。 （5） 覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來源以及季節有關。 （6） 垃圾在降解過程中產生的水分，與垃圾組成、pH值、溫度和菌種等有關，垃圾中的有機組分在填埋場內分解時會產生水分。垃圾在填埋場產生的滲濾液與時間的關系可分為以下幾個階段： （1）調整期：在填埋初期，垃圾體中水分逐漸積累且有氧氣存在，厭氧發酵作用及微生物作用緩慢，此階段滲濾液量較少。 （2） 過渡期：本階段濾液中的微生

3、物由好氧性逐漸轉變為兼性或厭氧性，開始形成滲濾液，可測到揮發性有機酸的存在。 （3） 酸形成期：濾液中揮發性有機酸占大多數，pH值下降，濃度極高，/為0.40.6，可生化性好，顏色很深，屬于初期的滲濾液。 （4） 甲烷形成期：此階段有機物經甲烷菌轉化為CH4和CO2，pH值上升，濃度急劇降低，/為0.1-0.01，可生化性較差，屬于后期滲濾液。 （5）成熟期：此時滲濾液中的可利用成分大減少，細菌的生物穩定作用趨于停止，并停止產生氣體，系統由無氧轉為有氧態，自然環境得到恢復。5.2垃圾滲濾液的主要水質特性1、垃圾滲濾液中有機物種類多垃圾滲濾液中有機物又可分為 3 類，即低分子量的脂肪酸類、中等分

4、子量的富里酸類物質和腐殖質類高分子量碳水化合物。滲濾液中除含有常規的污染物質外，還含有包括某些致癌、促癌和輔促致癌物質。尤其是當生活垃圾與部分工業垃圾混合時，成份更為復雜。鄭曼英等對廣州大田山垃圾填埋場進行了取樣分析結果表明，從垃圾滲濾液中檢出的主要有機污染物77 種。其中被列入我國環境優先污染物“黑名單”的 5 種。2、和濃度高垃圾滲濾液的污染物濃度高，變化范圍大，這是其它污水無法比擬的，從而給垃圾滲濾液的處理和工藝選擇帶來了很大的難度。垃圾滲濾液中最高可達80000mg / L，BOD5最高可達35000mg/L。一般而言，BOD5，BOD5/CODcr將隨填埋場的年齡增長而降低，堿度含量

5、則逐漸升高。3、金屬含量高垃圾滲濾液含有銅、鋅、鐵、鉛等10多種金屬離子，由于國內城市垃圾不像國外那樣經過嚴格篩選，所以國內垃圾滲濾液中金屬離子濃度大大高于世界發達國家。滲濾液中鐵的濃度可高達2050mg / L，鉛的濃度可達12.3mg / L，鋅的濃度可達130mg / L，鈣的濃度甚至高達4300mg / L。浙江大學沈東升等的研究表明，當廢電器拆解垃圾與生活垃圾一起填埋時，其滲濾液中的 Cu、Zn、Pb、Ni 和 Hg 等重金屬離子的濃度可分別達到 3、11.5、1.7、1.6mg/L和 65g/L。4、微生物營養元素比例失調，氨氮含量高在不同年齡的垃圾滲濾液中，碳、氮兩種元素的比例(

6、C/N比)有較大的差異，常常出現比例失調的情況。隨著堆放年限的增加，垃圾滲濾液中氨氮濃度會逐漸升高。一般來說，對于生物處理，垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的，例如在北美的幾個垃圾填埋場的BOD5/TP都大于300，此值與微生物生長所需要的碳磷比（100：1）相去甚遠。同時，/比值變化大，給生化處理帶來一定的難度。5、水質變化復雜垃圾滲濾液的成分和產量隨季節、時間等變化情況較復雜。其變化特性為：產生量呈季節性變化，雨季明顯大于旱季。污染物組成及其濃度呈季節性變化。平原地區填埋場干冷季節滲濾液中的污染物組成和濃度較低。污染物組成及其濃度隨填埋年限的延長而變化。填埋層各部分物化和生物學特征及其活動方式

7、都不同，“年輕”填埋場的滲濾液pH值較低，、VFA、金屬離子濃度和BOD5/CODCr較高，“中年老”填埋場的滲濾液pH值中性偏堿，、VFA濃度和BOD5/CODCr較低，金屬離子濃度下降，但氨氮濃度較高，見下表。 垃圾滲濾液水質特征隨填埋場“年齡”的變化水質指標垃圾填埋場“年齡”< 5年（年輕）510年（中年）> 10年（老年）pHCOD/（mg.L-1）BOD5/CODCOD/TOCVFA（%TOC）< 6.5> 10000> 0.5> 2.7> 706.57.55000100000.10.52.02.7530> 7.5< 5000&l

8、t; 0.1< 2.0< 55.3滲濾液收集系統5.3.1滲濾液收集系統的作用滲濾液收集系統應保證在填埋場使用年限內正常運行，收集并將填埋場內滲濾液排至場外指定地點，避免滲濾液在填埋場底部蓄積。滲濾液的蓄積會引起下列問題：1、場內水位升高導致垃圾體中污染物更強烈的浸出，從而使滲濾液中污染物濃度增大；2、底部襯層上的靜水壓增加，導致滲濾液更多的地滲漏到地下水土壤系統中；3、填埋場的穩定性受到影響；4、滲濾液有可能擴散到填埋場外。5.3.2滲濾液收集系統的構造滲濾液收集系統通常由導流層、收集溝、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潛水泵和調節池等組成。因本設計滲濾液收集管直接穿過垃圾主壩接

9、入調節池，則集水池、提升多孔管和潛水泵可以省略。導流層的目的就是將全場的滲濾液順利地導入收集溝內的滲濾液收集管內（包括主管和支管）。 在導流層工程建設之前，需要對填埋庫區范圍內進行場地的清理。在導流層鋪設的范圍內將植被清除，并按照設計好的縱橫坡度進行平整，根據城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準的要求，滲濾液在垂直方向上進入導流層的最小底面坡降應不小于2%，以利于滲濾液的排放和防止在水平襯墊層上的繼續。 收集溝設置于導流層的最低標高處，并貫穿整個場底，斷面通常采用等腰梯形或菱形，鋪設于場底中軸線上的為主溝，在主溝上依間距3050m設置支溝，支溝與主溝的夾角宜采用15的倍數（通常為60）。收

10、集溝中填充卵石或碎石，粒徑按照上大下小形成反濾，一般上部卵石粒徑采用4060mm，下部采用2540mm。 多孔收集管按照埋設位置分為主管和支管，分別埋設在收集主溝和支溝中。管道需要進行水力和靜力作用測定或計算以確定管徑和材質，其公稱直徑應不小于100mm，最小坡度應不小于2%。選擇材質時，考慮到垃圾滲濾液有可能對混凝土產生的侵蝕作用，通常采用高密度聚乙烯（HDPE），預先制孔，孔徑通常為1520mm，孔徑50100mm，開孔率2%5%左右。為了使垃圾體內的滲濾液水頭盡可能低，管道安裝時要使開孔的管道部分朝下，但孔口不能靠近起拱線，否則會降低管身的縱向剛度和強度。滲濾液收集系統中的收集管部分，不

11、僅指場底水平鋪設的部分，同時還包括收集管的垂直收集部分。滲濾液收集系統的最后一個環節是調節池，其主要作用是對滲濾液進行水質和水量的調節，平衡豐水期和枯水期的差異，為滲濾液處理系統提供恒定的水量，同時可對滲濾液水質起到預處理的作用。依據填埋庫區所在地的地質情況，調節池通常采用地下式或半地下式，調節池的池底和內壁通常采用HDPE膜進行防滲，膜上采用預制混凝土板保護。為檢測滲濾液深度，生活垃圾填埋場內設置滲濾液監測井，確保在填埋場的運行期內防滲襯層上的滲濾液深度不大于30cm。5.4滲濾液的計算5.4.1滲濾液產生量的計算滲濾液的產生量為：式中Q-表示滲濾液平均日產量，m3/d; A1-填埋區的面積

12、，m2； A2-封場區的面積，m2； C1-填埋區浸出系數,取0.5； C2-為封場區浸出系數，C2=C1×0.6=0.5×0.6=0.3 I-表示年平均日降水量，6.9mm/d。填埋場的服務年限為20年，填埋庫區分四塊，分別進行填埋。一區為1-4年，二區為5-9年，三區為10-15年，四區為16-21年。其填埋區體積見下表。填埋庫區填埋區體積/萬m³一區(1-4年)65.7+67.15+68.62+70.13=271.6二區(5-9年)71.68+73.25+74.86+76.51+78.19=374.49三區(10-15年)79.91+81.67+83.47+

13、85.31+87.18+89.10=506.64四區(16-21年)91.06+93.06+95.11+97.20+99.34+101.53=577.30（1）第一塊填埋區:第一塊填埋區的服務年限為4年，則第一塊填埋區面積為 滲濾液平均日產量：滲濾液最大日產量：（2）第二塊填埋區:第二塊填埋區服務年限為5年，則第二塊填埋區面積為封場區面積：=第一塊填埋區面積=125656.3滲濾液平均日產量： 滲濾液最大日產量：(3）第三塊填埋區:第三塊填埋區服務年限為6年，則第三塊填埋區面積為 封場區面積： =第一塊填埋區面積+第二塊填埋區面積=125656.3+173134.5=298790.8滲濾液平均日產量： 滲濾液最大日產量：（4）第四塊填埋區:第四塊填埋區服務年限為6年，則第四塊填埋區面積為 封場區面積： =第一塊填埋區面積+第二塊填埋區面積+第三塊填埋區面積 =125656.3+173134.5+234230.2=533021.0 滲濾液平均日產量： 滲濾液最大日產量：5.4.2 調節池的設計與計算最小調節池容積的由下式確定：V（Qmax-Q）×5其中：V調節池有效容積； Qmax 設計最大滲濾液產生量； Q滲濾液處理廠規模。由于原始資料里并未給出城市污水處理場處理