文档介绍：从填埋场污染物消纳解读渗滤液处理
刘研萍1 杨顺生2 潘终胜3
(1. 北京化工大学环境科学与工程系,北京 100029;
2. 西南交通大学环境科学与工程学院,成都,610031;3. 同济大学,上海,200092)
1. 填埋场的功能
众所周知,填埋场的功能主要有三个:贮留垃圾、隔断污染和处理垃圾。
(1)贮存功能:贮留容纳垃圾是填埋场最基本、最主要,第一位的功能,发挥着最终处置的作用。
(2)隔断污染:填埋场要求设有完善的防护衬层和渗滤液、填埋气收集处理系统,可有效地“隔断”垃圾对环境的污染,避免环境的二次污染。
(3)处理功能:垃圾被填埋后,在微生物的活动和其他物理、化学作用下,垃圾被分解转化,产生渗滤液和填埋气等,并最终达稳定化,这就是填埋场的垃圾处理功能,其中主要是生物处理功能。但是,在一般填埋场中,这种生物处理功能是比较弱的。
就以上三项功能而言,除了保护环境、隔断污染的目的外,废物及废水处理技术的侧重点不同,危险废物和工业废物填埋主要是发挥其贮存功能;城市污水处理厂主要发挥了处理功能,而垃圾填埋场则三项功能兼具。

填埋场内部发生的反应十分复杂,经过一系列生化、物化反应最终生成稳定的矿化物和腐殖质。主要发生的生物化学转化类型见表1。作为一个巨大的生物反应器,填埋场内需要保持适宜湿度、pH、温度、营养物质等,并且具有很强的抗冲击负荷能力。
表1 填埋场内常见的生物转化
反应类型
反应式
氧化
RCH3→RCH2OH
氧化脱烷基
ROCH3→ROH+HCHO
脱羧
RCOOH→R-H+CO2
芳烃羟基化
Ar→ArOH
开环
Ar(OH)2→CHOCHCHCHCOHCOOH
β-氧化
CH3CH2CH2COOH→CH3COOH+CH3COOH
环氧化作用
RC—CR
O
RC=CR→
硫的氧化
R2S→R2SO
氨基酸氧化
RNH2→RNO2
水解脱卤
RCHClCH3→RCHOHCH3+Cl-
还原脱卤
RCCl2R→RCHClR+Cl-
脱氢卤
RCH2CHClCH3→RHC=CHCH3
硝基还原
RNO2→RNH2
一般认为,垃圾降解分程可分为以下五个阶段:初始调节阶段、适应阶段、产酸阶段、产甲烷阶段、稳定化阶段。在各阶段,不同的反应过程,其反应产物亦不同,并对渗滤液和填埋气的组成和浓度有较大的影响。
H2
N2
CH4
CO2
COD
O2
酸化期
(3~5年)
调节期
(7天)
过渡期
(10天)
产甲烷期
(整个填埋期)
成熟期
(10~30年)
VFA
图1 渗滤液随填埋时间的变化规律
(1)第一阶段—初始调整阶段
垃圾中的可降解有机组分在被放置到填埋场后很快就发生微生物分解反应。此阶段的生化分解是在好氧条件下进行的,原因是有一定数量的空气随垃圾夹带进入填埋场内。使垃圾分解的微生物主要来自于垃圾本身、日覆盖层和最终覆盖层土壤、填埋场接纳的城市废水处理污泥、再循环的渗滤液等。
(2)第二阶段—过程转移阶段
此阶段氧气逐渐被消耗,厌氧条件开始形成并发展,厌氧微生物逐步占据主导地位。大分子复杂有机物被水解、发酵转化为挥发性能脂肪酸(VFA)、二氧化碳和少量氢气,导致渗滤