原生垃圾零填埋后填埋场渗滤液处理厂运营管理研究——以华南某城市三个渗滤液处理厂为例.pdf
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1、广 东 化 工 2023 年 第 16 期 142 第 50 卷 总第 498 期 原生垃圾零填埋后填埋场渗滤液处理厂运营管理研究原生垃圾零填埋后填埋场渗滤液处理厂运营管理研究 以华南某城市三个渗滤液处理厂为例以华南某城市三个渗滤液处理厂为例 李桂标1,2*,张玉飞1,王甲1(1广州环投环境服务有限公司,广东 广州 510000;2广州环投清洁能源投资有限公司,广东 广州 510900)摘 要近年来,我国大力支持垃圾焚烧发电产业发展,随着“无废城市”的积极推进,生活垃圾填埋处置将大幅减少,逐步实现原生生活垃圾零填埋。垃圾填埋场渗滤液的产量将会减少,渗滤液的水质将进一步恶化,这将促使垃圾渗滤液处
2、理厂调整运营管理方式。本文从零填埋时期渗滤液水量、水质、人员结构、精细管理、节能降耗、检修维护和浓缩液处理等角度,探索渗滤液处理的运营管理方式,以期在零填埋时期为填埋场渗滤液处理提供借鉴和参考。关键词垃圾填埋场;零填埋;渗滤液;渗滤液处理厂;运营管理 中图分类号TQ 文献标识码A 文章编号1007-1865(2023)16-0142-03 Study on Operation and Management of Landfill Leachate Treatment Plant after Municipal Solid Waste Zero LandfillA Case Study of T
3、hree Leachate Treatment Plants in a City in South China Li Guibiao1,2*,Zhang Yufei1,Wang Jia1(1.GZEPI Environmental Serverice Co.,Ltd.,Guangzhou 510000;2.GZEPI Clean Energy Investment Co.,Ltd.,Guangzhou 510900,China)Abstract:In recent years,our country has strongly supported the development of waste
4、 incineration power generation industry.With the active promotion of“waste-free city”,the landfill disposal of municipal solid waste will be greatly reduced and the municipal solid waste will be gradually realized to be zero landfill.Landfill leachate output will be reduced,the quality of leachate w
5、ill be further deteriorated,which will prompt landfill leachate treatment plant to adjust the operation management mode.In this paper,from the perspectives of leachate output,water quality,personnel structure,fine management,energy saving and consumption reduction,overhaul and maintenance,concentrat
6、e treatment and so on,the operation management mode of leachate treatment is explored in order to provide reference for landfill leachate treatment in zero landfill period.Keywords:landfill;zero landfill;leachate;leachate treatment plant;operation management 近年来,我国大力支持垃圾焚烧发电产业发展,根据 “十四五”城镇生活垃圾分类和处理设
7、施发展规划(发改环资2021642 号),“十四五”期间总体目标:到 2025 年底全国城镇生活垃圾焚烧处理能力达到 80 万 t/d 左右,城市生活垃圾焚烧处理能力占比约 65%1。随着越来越多的城市在探索“无废城市”的实现路径,这将大幅减少生活垃圾填埋处置,逐步实现原生生活垃圾零填埋。垃圾渗滤液是垃圾处置过程中产生的二次污染。垃圾渗滤液成分复杂,所含污染物种类多、浓度高,其水质水量受多种因素影响,波动较大。垃圾渗滤液处理领域经过多年的发展,目前已建成数百座渗滤液处理厂2。原生生活垃圾零填埋的推进,将对填埋场渗滤液的水质水量产生较大的影响,这为填埋场渗滤液处理厂的运行带来挑战。本文以华南地区
8、已实现原生生活垃圾零填埋某城市的三个主要填埋场的渗滤液处理厂为例,探索零填埋时期填埋场渗滤液处理厂的运行管理方式。1 零填埋时期渗滤液水质水量的变化情况零填埋时期渗滤液水质水量的变化情况 垃圾渗滤液主要来源于:一是垃圾自身存在的水分;二是填埋过程中垃圾在经过生物分解后产生的水分;三是降水或者地下水进入垃圾堆体内3。零填埋后,填埋场不再进入新鲜垃圾,垃圾堆体自身存在的水分将不再增加;此外,填埋场将不存在作业面,降水进入垃圾堆体产生的渗滤液也将相应减少。根据该城市某大型填埋场老填埋区封场后渗滤产生量统计数据,零填埋后该填埋场的渗滤液产生量将呈每年 25%35%的递减趋势(图 1)。因此,在零填埋的
9、背景下,填埋场的渗滤液产生量将会持续减少。图图 1 某大型填埋场老填埋区封场后渗滤液产生量趋势某大型填埋场老填埋区封场后渗滤液产生量趋势 Fig.1 Trend of leachate production after closure in old landfill area of a large landfill 零填埋后,由于没有有机污染物进入填埋场,渗滤液中有机污染物浓度将大幅下降,对于老龄化填埋场,渗滤液的 C/N比失衡的现象将更加严重4。反渗透膜处理渗滤液后产生的浓缩液,若采取回灌的处理方式,随着时间的推移,浓缩液中的盐分及难降解有机物会不断积累,没有新鲜渗滤液调配下水质将进一步恶化
10、,从而导致反渗透处理系统的运行压力增高,膜结垢严重,回收率降低,严重时甚至会造成系统瘫痪5-6。2 零填埋时期渗滤液处理厂运行的变化情况零填埋时期渗滤液处理厂运行的变化情况 原生生活垃圾零填埋对填埋场渗滤液处理厂的运行会产生较大影响,具体表现在以下几方面:收稿日期 2023-03-08 作者简介 李桂标(1996-),男,广东河源人,硕士,主要研究方向为渗滤液处理技术。*为通讯作者。2023 年 第 16 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 498 期 143 (1)处理负荷下降。渗滤液产生量将呈快速递减的趋势,导致渗滤液处理厂的实际处理水量小于设计处理水量,该城市三个主要填埋场的渗滤液处
11、理厂在零填埋后的实际处理水量已快速下降,仅为设计处理水量的 60%70%(图 2)。图图 2 三个渗滤液处理厂的水力负荷率三个渗滤液处理厂的水力负荷率 Fig.2 Hydraulic load rates of three leachate treatment plants (2)设备部分闲置及老化。渗滤液处理厂的实际处理水量小于设计处理水量,造成现有渗滤液处理设施配置过剩,如膜处理系统、冷却系统的设备闲置。此外渗滤液处理厂的设备设施已运行较长时间,逐渐老化。(3)外加碳源消耗增多。随着填埋时间的延长,渗滤液的有机物浓度逐渐下降,C/N 比严重失衡,根据该城市三个主要填埋场的渗滤液处理厂的生产
12、数据显示,进水 COD/TN 仅为1.252.00(图 3)。以往利用新填埋垃圾产生的新鲜渗滤液与老龄化渗滤液进行调配,改善渗滤液的水质,有利于后续的生化脱氮,降低运营成本。但是在零填埋的情况下,没有新垃圾进入填埋场,待处理的均为老龄化渗滤液,有机物含量不足以保证生化系统高效脱氮,在实际运行中只能投加甲醇、葡萄糖或乙酸钠等碳源以确保脱氮效果。长期以往,外加碳源消耗量会逐渐增多,大幅增加渗滤液处理的运营成本。图图 3 三个渗滤液处理厂进水三个渗滤液处理厂进水 COD/TN Fig.3 Influent COD/TN in three leachate treatment plants (4)单位
13、处理量电耗增多。渗滤液处理厂实际处理量低于设计处理量,造成较多的设备处于低效运转,单位处理量的用电量会增多。(5)浓缩液产生量减少,产生率提高。渗滤液处理量减少,造成浓缩液产生量相应减少。但浓缩液产生率(即浓缩液产生量/进水水量)会有所提高,浓缩液的污染物积累也会加快,这与渗滤液进水水质恶化有关。一般渗滤液处理厂的设计产水率为 75%80%,即浓缩液产生率为 20%25%7。零填埋后随着水质的恶化,该城市三个主要填埋场的渗滤液处理厂的浓缩液产生率已不同程度提高(图 4)。因渗滤液处理厂一建有浓缩液处理设施,阻止了污染物返回渗滤液中,浓缩液产生率提高幅度较小;而渗滤液处理厂二和三的浓缩液处理方式
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