生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处置技术_宋灿辉

由于垃圾渗滤液不同于其他污水处理工程 , 在工 程设计中经验参数的取值尤为重要 , 在设计初期应当 实地考察分析后方能针对性的做方案 , 决不能按照填 埋场渗滤液处理工艺或者其他焚烧厂渗滤液处理工艺
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环 境 工 程 2008 年第 26 卷增刊
图 1 杭州某生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理工艺
而对于使用炉排炉的焚烧厂 , 一般都对生活垃圾 进行 2 ～ 4 d 的堆酵预处理后再进入炉内进行焚烧处 理 , 吴立 、张洪波对垃圾堆酵过程中渗滤液析出量的研 究发现 , 堆酵 48 h 析出的渗滤液量为生活垃圾中堆酵 可析出渗滤液量的 99 %[ 1] 。 深圳市政环卫综合处理厂 在 2001 年与清华大学合作对生活垃圾堆酵实验 , 实测 数据表明 , 进厂初测低位热值为 4000 kJ/ kg , 含水率为 50 %～ 65 %的生活垃圾 , 在堆酵 48 ～ 72 h , 脱水失重比 大致为 10 %～ 12 %。[ 2] 由此可以看出 , 由于使用炉排炉 垃圾焚烧厂同使用循环流化床锅炉垃圾焚烧厂工艺设
DISPOSAL TECHNIQUE OF LEACHATE FROM MSW INCINERATION PLANT
So ng Canhui Fang Chaojun
Lǜ zhizho ng
(Hang zhou Jinjiang Group Hangzhou 310005) (China Enfi Engineering Corporation BeiJing 100038)
(1)水质复杂 。 渗滤液中含有多种污染物 , 且浓度 变化往往很大 。 垃圾渗滤液中不仅含有耗氧有机污染 物 , 还含有大量金属离子和氨氮等污染物 , 一般还含有 有毒有害有机污染物 , 水质十分复杂 。
(2)COD 浓度 高 。 垃圾焚烧厂渗滤液 中的 COD 最高可达 60 000 mg/ L , 具有 CO D 、BO D5 浓度极高 、
由于储存周期及堆放条件等因素的不同 , 生活垃 圾焚烧厂垃圾渗滤液特性与垃圾填埋场渗滤液有一定
区别 , 有些规律甚至背道而驰 , 这也决定了生活垃圾焚
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
烧厂垃圾渗滤液的处理工艺与一般垃圾填埋场渗滤液
处理工艺的不同和分化 。 1 .1 水质特点
垃圾渗滤液水质见表 1 。
表 1 杭州某垃圾焚烧厂垃圾渗滤 液水质分析表 mg/ L(pH 除外)
BM P 计算公式 :BMP =1000 ×净总产气量/(395 ×渗滤液投加量), 单位 :g/ L 。[ 4]
本项目中 , 渗滤液 COD 的平均值在 50000 mg/ L 左 右, 通过对渗滤液的 BMP 测定 , 其 BMP 可达到4 .8 g/ L , 由此可见 , 该渗滤液具有良好的厌氧可生化性。 根据实 验结果 , 对 UASB 设计水力停留时间为 2.5 d , COD 去除 率为 60%, 实践证明厌氧处理效果较好 。 3 .3 好氧工艺
计的不同 , 其垃圾渗滤液的产量也有较大区别 。 2 垃圾渗滤液集中收集处理工艺
由于生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的污染物种类接
近于普通垃圾填埋场渗滤液的污染物种类 , 而可生化性 及氨氮等方面又与填埋场渗滤液有所不同 , 将常规的填 埋场渗滤液处理的工艺运用于垃圾焚烧厂垃圾渗滤液
的处理是不合适的 。所以 , 在借鉴垃圾填埋场渗滤液处 理先进工艺的同时 , 要结合生活垃圾焚烧厂渗滤液的特 性 , 有针对性的设计适合焚烧厂渗滤液的工艺 。 2 .1 浓缩 +生化法
0 引言 随着我国经济的发展 , 对于生活垃圾的处置采用
焚烧的形式逐渐增多 , 同生活垃圾填埋场一样 , 生活垃 圾焚烧厂也面临着垃圾渗滤液的处置问题 。 而焚烧厂 渗滤液同填埋场渗滤液特性又存在着很多不同 , 所以 在处置上就有一定的区别 。以往的生活垃圾焚烧厂由 于规模小 、渗滤液产生量较少 , 所以一般倾向于将渗滤 液直接回喷至炉内焚烧处置 , 采用回喷的处置方式处 理渗滤液具有基础投资少 、设 施简单 、处 理彻底等优 点 。 但是随着现在的垃圾焚烧厂规模增大 , 尤其是对 于新建城 市生 活 垃圾 焚 烧厂 其 处理 规 模一 般 都在 1000 ～ 2000 t/ d , 其中产生的垃圾渗滤液量较多 , 在这 种情况下 , 如果采用回喷处理渗滤液 , 会是很不经济的 选择 。尤其是采用循环流化床焚烧垃圾会比较明显 , 随着较多渗滤液喷入炉内焚烧处理 , 会出现煤耗增加 、 锅炉负荷降低 、锅炉腐蚀加快等一系列问题 。单按照 焚烧 1 吨渗滤液的能耗计算 , 炉内焚烧处理成本就在 80 元左右 。 鉴于此 , 对于大中型生活垃圾焚烧厂 , 一 般推荐采用集中收集处理垃圾渗滤液 。 1 生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液特性
此工艺处理渗滤液稳定性好 , 几乎不受渗滤液水 质水量变化干扰 , 可以不必设置很大的调节池 , 但是由 于垃圾渗滤液成分复杂 , 对其中的热敏污染物特性研 究还不够全面 , 在具体的工程实践中还存在如设备腐 蚀 、运行成本较高 、控制参数不好掌握等问题 。 2 .2 生化法处理
通过测试发现生活垃圾焚烧厂渗滤液具有生物化
水质指标 pH SS CO D
BO D 5 N H3 -N
渗滤液 4～ 5
9000 25000 ～ 50000 20000 ～ 30000
150 ～ 300
出水 6～ 9 ≤200 ≤300 ≤150 ≤25
通过对杭州某垃圾焚烧厂垃圾渗滤液水质特性的 分析(见表 1)可以看出 , 焚烧厂渗滤液主要有以下特 点:
DO I :10.13205/j .hjgc .2008.s1.023
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环 境 工 程 2008 年第 26 卷增刊
生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处置技术
宋灿辉1 吕志中2 方朝军1
(1.杭州锦江集团 , 杭州 310005, 2.中国恩菲工程技术有限公司 , 北京 100038)
摘 要 介 绍生活垃圾 焚烧厂垃 圾渗滤液的 特性和国 内外对生活 垃圾焚烧厂 渗滤液几 种常见的处 置方法 , 并从经济性 、技术工艺 、运行等方面分析对比了几种处置方式的优劣 。 结合焚烧厂渗滤液处理工程设计 、运行 实践经验 , 总结了焚烧厂垃圾渗滤液工程设计要点 。 关键词 垃圾焚烧 渗滤液 工艺设计
在进行厌氧反应器设计时应对原水的生物化学甲 烷势进行测定以指导设计 , 在进行厌氧反应器启动和 对方案选择时应充分考虑生活垃圾焚烧厂渗滤液对未 驯化污泥的厌氧毒性 。 BM P 用于测定有多少有机物 可以在厌氧过程中被降解生成甲烷 , 与 BO D5 结合考 虑 , 还可以用来表达污染物中不可好氧降解但能厌氧 降解的有机物组分 , 也能从一定程度上表达厌氧反应 器的最大去除率 , 对于厌氧反应器 , BM P 比 BOD 5 更 有意义 。
学甲烷势(BM P)高 、BOD5/COD 高 、TS 高 、VF A 浓度 高等特性 , 说明焚烧厂渗滤液具有良好的可生化性 , 适 于利用生化法处理 。 结合工程实例对在焚烧厂渗滤液 处理工程设计中应该注意的问题进行说明 。 如杭州某 生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液处理站 , 处理规模为 150 m3/d , 进出水指标见表 1 。 建筑面积为 625 m 2 , 占 地面积为 :51 m ×17 m 。 工程总投资为 400 万元 , 其 中 :土建总投资 120 万元 , 设备购置安装费 203 万元 , 配电仪表及其他 77 万元 , 不考虑折旧 、设备维修 、监测 等费 用 , 直接 运行费 为 15 .96 元/ t 。 出 水 设计 达到 GB16889 -1997中生活垃圾渗滤液 的二级排放标准 , 工艺流程见图 1 。 3 工艺设计要点
对于中型垃圾焚烧厂 , 因为垃圾渗滤液量相对较 少 , 直接生化处理较困难 , 一般都是借鉴某些化工废水
的“浓缩 +生化法”处理工艺 , 处理垃圾渗滤液在国外 一些发达国家的垃圾焚烧发电厂较常见 。
在我国如深圳市能源环保公司盐田垃圾焚烧厂 , 其垃圾渗滤液处理采用“混凝 +低温多效蒸发 +氨吹 脱 +A/ O”工艺 , 出水达到《生活垃圾填埋污染控制标 准》GB16889 -1997 中生活垃圾渗滤液的一级排放标 准 。 该厂装有 2 台处理量为 225 t/ a 的炉排炉和 1 台 6M W 的发电机组 , 垃圾渗滤液量约为 2 .2 m3/ h , 污水 处理站设计处理能力 100m3/ d 。 其中蒸发浓缩系统包 括有四效蒸发罐 、预热罐 、抽真空系统 、自动控制系统 等 。 垃圾渗滤液经过预处理后通过预热罐 , 然后在蒸 发罐中蒸馏 , 水从渗滤液中蒸发出来 , 污染物残留在浓 缩液中 。 所有重金属和无机物以及大部分有机物会保 留在浓缩液中 , 只有部分挥发性烃 、挥发性有机酸和氨 等污染物会进入蒸汽 , 最终进入冷凝液中 。 蒸发处理 工艺可把垃圾渗滤液浓缩到原液体积 2 %～ 10 %, 蒸 发残液 CO D 含量 3 ×105 mg/ L 以上 , 浓缩液最终喷 入焚烧炉进行焚烧处理 。 渗滤液经蒸发冷凝后成为无 色透明的水 , 其污染物浓度降低 , COD 在 1500 mg/ L 以下 , 再通过进一步生物处理至达标 。
不同的焚烧工艺对垃圾渗滤液的产量存在一定的 影响 , 比如使用循环流化床锅炉的焚烧厂 , 原生垃圾经 过预处理后就直接进入锅炉焚烧 , 一般不对垃圾进行 堆酵和储存 , 所以其产生的渗滤液会相对较少 , 根据对 杭州某处理量 1000 t/ a 的垃圾焚烧厂 , 其成品库中垃 圾储存量一般在 1000 ～ 3000 t/ d , 基本上是日产日清 。 随着季节和垃圾库存量的不同 , 其垃圾渗滤液产量 50 ～ 150 t/ d 。
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毒性大 、难处理等特点 。 (3)金属含量较高 。 垃圾焚烧厂渗滤液中含有十
多种金属离子 , 其中主要的金属离子浓度是相对较高 的 , 如 铁 的 浓 度 可 达 2 050 mg/ L , 铅 的 浓 度 可 达 12 .3 mg/ L , 锌浓度可达 130 mg/ L , 钙的浓度甚至达 到4 300 mg/ L 。