生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处置技术()

1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 浙江 杭州 310005，2.中国恩菲工程技术有限公司 北京 100038）摘 要 介绍了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MSW incineration power plant MSWleachate disposal processSong Can-hui1 Lv Zhi-zhong2 Fang Chao-jun1(1.JinJiang Group ZheJiang HangZhou 310005, 2.China Enfi Engineering Corporation BeiJing100038)Abstract This article introduced the property and some common disposal processes of MSW leachate from MSW incineration power plant, and contrasted these processes from economy, process and operation, and concluded the element on designing process based on the author’s experience in designing and operation to MSW leachate disposal.Key words MSW Incineration Leachate Process第一作者简介：宋灿辉，男，籍贯陕西，2007年华中科技大学硕士毕业，现主要从事生活垃圾焚烧发电和沼气利用方面的研究。

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有很多不同，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1000～2000t/d左右，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的话，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。

单按照焚烧一吨渗滤液的能耗计算，根据现在的煤价计算，一吨渗滤液的炉内焚烧处理成本就在八十元左右。

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由于储存周期及堆放条件等因素得不同，生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液特性与垃圾填埋场渗滤液是有一定区别的，有些规律甚至背道而驰，这也决定了生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液得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水质特点表1 杭州某垃圾焚烧厂垃圾渗滤液水质分析表 水 质指 标渗滤液 出 水 PH ４～５ 6～9 SS （mg/L） 9000 ≤200 CODCr（mg/L） 25000～50000 ≤300 BOD5（mg/L） 20000～30000 ≤150NH3-N（mg/L） 150～300 ≤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：（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60000mg/L，具有COD、BOD5浓度极高、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2050 mg/L，铅的浓度可达12.3mg/L，锌浓度可达130 mg/L，钙的浓度甚至达到4300 mg/L。

（4）水质水量变化大：垃圾焚烧厂渗滤液水质水量的变化很大，影响垃圾渗滤液水质和水量的因素主要是当地垃圾的性质、季节和气象（降雨和降雪量）等。

（5）垃圾渗滤液中的微生物营养元素比例失调：一般来说，对于生物处理，垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的，尤其是在系统调试启动的时候，需要加入一定量磷酸二氢钾，以补充磷营养元素。

1.2水量特点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，根据笔者对杭州某日处理量一千吨的垃圾焚烧厂观察得知，其成品库中垃圾储存量一般在1000～3000t/d左右，基本上是日产日清。

随着季节和垃圾库存量的不同，其垃圾渗滤液产量大概在50～150t/d左右。

而对于使用炉排炉的焚烧厂，一般都对生活垃圾进行2～4天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小时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48h～72h之后,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，也是不合理的。

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有机物浓度高，成分复杂，氨氮浓度较高的特性，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，采用“浓缩＋生化法”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，如日本荏公司的蒸发浓缩方面的工艺比较成熟。

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。

盐田垃圾焚烧厂装有两台日处理垃圾为225吨的炉排炉和一台6MW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预热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的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，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不足原液体积2%～10%，蒸发残液COD在3×105mg/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，其污染物浓度大大降低，COD基本在1500mg/l以下，再通过进一步生物处理至达标。

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BMP（生物化学甲烷势）高、BOD/COD高、TS高、VFA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。

笔者将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150m3/d，进出水指标见（表1杭州某垃圾焚烧厂垃圾渗滤液水质分析表）。

建筑面积为625m2，占地面积为：51m×17m。

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《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）中生活垃圾渗滤液的二级排放标准，工艺流程见图2。

图2 杭州某生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理工艺 3.工艺设计要点由于垃圾渗滤液不同于其它污水处理工程，在工程设计中经验参数的取值尤为重要，而且对于不同地区、采用不同焚烧工艺的焚烧厂，其渗滤液水质水量都有所不同，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它焚烧厂渗滤液处理工艺生搬硬套，因此失败的例子已屡见不鲜。

3.1调节池在垃圾渗滤液处理工程设计中，调节池的作用是非常重要的，它不但起着调质调量的作用，还具有预处理的作用，对整个系统也起到了缓冲作用。

[3]在垃圾渗滤液处理过程中，调节池对整个系统的运行稳定性有很大的促进，根据经验，对调节池容积的要求一般需要满足水力停留时间（HRT）最少在20天以上，甚至更长。

3.2厌氧工艺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。

生物化学甲烷势(Biochemical Methane Potential，BMP)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BOD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气反应器的最大去除率，对于厌氧反应器来说，BMP比BOD 更有意义。

BMP计算公式:BMP=1000 x净总产气量/(395x渗滤液投加量)，单位:gCOD/L。

[4]在本项目中，渗滤液COD的平均值在50000mg/L左右，通过对渗滤液的BMP测定，其BMP可达到4.8gCOD/L，由此可以看出，该渗滤液具有良好的厌氧可生化性。