满足GB 16889—2008的垃圾焚烧发电厂渗沥液处理工艺研究

李 军，陈 竹，王占磊

（江苏天楹赛特环保能源集团有限公司，江苏 南通 226600）

满足GB 16889—2008的垃圾焚烧发电厂渗沥液处理工艺研究

李 军，陈 竹，王占磊

（江苏天楹赛特环保能源集团有限公司，江苏 南通 226600）

阐述了渗沥液的特点及其处理方法，并以某生活垃圾焚烧厂采用厌氧+好氧MBR工艺处理垃圾渗沥液的工程实例，说明该工艺可确保在冲击负荷下出水水质达到GB 16889—2008排放标准。同时通过渗沥液处理产沼气量的计算产气量为263 m3/h，将这些沼气回喷至垃圾焚烧炉中发电，每年可增加经济收入113万元。

生活垃圾；渗沥液；处置工艺；沼气

1 渗沥液的特点

生活垃圾渗沥液是一种成分复杂的高浓度有机废水，其特性如下［1-2］：①有机污染物种类多。垃圾渗沥液中含有大量的有机物，渗沥液中含较多的有机烃类及其衍生物、羧酸类、醇酚类、酮醛类和酚胺类等，其中有些物质己经列入我国环境优先控制污染物黑名单。②有机污染物浓度高。垃圾渗沥液中的COD和BOD浓度高达几万mg/L。由于渗沥液中含有较多难降解有机物，一般在生物处理后，COD仍为500～20 000 mg/L。③离子含量多。垃圾渗沥液中含有10多种金属离子，一般渗沥液中重金属含量很低。④氨氮含量高。渗沥液中的氨氮浓度可高达2 000 mg/L以上。⑤营养元素比例失调。一般垃圾渗沥液中BOD/TP大于300，与微生物生长所需磷元素相差较大，在渗沥液生化处理过程中，需要加以补给。

因此，垃圾渗沥液处理过程运行不稳定，处理效率低，运行成本较高，并在处理过程中产生可能二次污染物。

2 渗沥液处理方法

2.1 单纯生化处理

该方法是利用微生物的代谢作用去除水中污染物的方法，包括厌氧生物处理和好氧生物处理目前应用比较多的是上流式厌氧污泥床（UASB与序批式活性污泥法（SBR）相结合的工艺及A/（厌氧/好氧） 工艺。如广州兴丰生活垃圾填埋场渗沥液处理系统采用UASB+SBR处理工艺。但随着填埋时间的延长，垃圾渗沥液的浓度越来越高成分越来越复杂，渗沥液可生化性变差，单独生化处理无法去除渗沥液中难生物降解的有机污染物。

2.2 生化处理+物化处理

常用的物化处理方法有化学氧化、吸附、混凝、膜分离，可有效去除色度、有机物和悬浮固体；采用吹脱法可有效去除渗沥液中高浓度的氨氮。合理的物化处理方法能够确保后续生物处理效果。上海老港四期工程渗沥液采用SBR和MBR并联处理工艺，处理出水纳入南汇污水处理厂。生化+物化处理方法仅在一定程度上缓解了渗沥液的污染问题，但难降解有机物的处理效果并不十分明显，渗沥液处理后出水不能达标排放。

2.3 生化处理/物化处理+膜分离

渗沥液在进行MBR处理之前需要厌氧消化过程，降解其中的有机质，同时具有脱氮功能，且厌氧处理成本相对较低，可以有效减轻MBR工艺中膜的负荷。北京市安定垃圾填埋场以中温厌氧处理系统+膜生物反应器（MBR）+膜深度处理为主要技术，渗沥液经过厌氧、MBR系统，然后进入纳滤，出水部分进入反渗透，部分纳滤出水和反渗透出水勾兑排放或回用，部分反渗透出水后出水达到GB 16889—2008标准。

3 工程应用实例

国内某生活垃圾焚烧发电项目设置3条焚烧线，每条焚烧线处理规模为400 t/d。垃圾渗沥液主要来自主厂房的垃圾坑、垃圾卸料大厅地面冲洗等污水。渗沥液处理规模按进场垃圾量的25%考虑［1］，即300 m3/d，同时考虑额外的30%冲击负荷，即总计390 m3/d，以确保在冲击负荷条件下出水水质达标。为实现焚烧厂处置垃圾的零污染输出，综合考虑厂区所处地理位置、地质条件、水资源情况以及处理设施占地情况，参考设计进水水质为：CODCr40～75 g/L；BOD520～45 g/L；NH3-N 380～1 800 mg/L；SS 1 000 mg/L，确定在垃圾焚烧厂建设渗沥液处理站进行垃圾渗沥液的单独处理，设计出水水质能够稳定达到GB 16889—2008规定，输送至城市污水管网进行纳管排放。

考虑到单纯生化处理、生化处理+物化处理均无法达到上述排放标准，而生化处理/物化处理+膜分离技术可以达到标准排放要求，因此选择生化处理/物化处理+膜分离（厌氧+好氧MBR） 处理工艺处理渗沥液。按照新的标准要求，垃圾渗沥液处理项目投资为7～10万元/t；处理费用为20～30元/t。图1为该厂渗沥液处理工艺流程。

图1 某生活垃圾焚烧厂渗沥液处理工艺流程

表1列出了该厂主要出水指标与GB 16889-2008的比较。

按照标准要求，垃圾渗沥液处理项目吨投资为7～10万元。据测算，运行费用估算见表2，吨处理费用为20～30元。

表1 某生活垃圾焚烧厂主要出水指标与国标的比较

表2 某生活垃圾焚烧厂运行费用估算结果

4 渗沥液处理产沼气量计算及处理方式

表3列出了该厂渗沥液处理产沼气量计算结果。

表3 某生活垃圾焚烧厂渗沥液处理产沼气量

沼气采用表压为0．6 MPa的高压储罐储存（直径7 m，高度6 m），沼气罐容积为231 m3。

假定沼气进高压储罐前后为等温过程，根据气体状态方程P1V1=P2V2，则沼气储罐可以储存沼气为1 386 m3，即约5 h的常压沼气量。

5 沼气的处理方式

甲烷是一种宝贵的清洁能源，具有很高的热值。沼气成分（体积分数） 如下：CH4约45%CO2约 40%，N2约 10%，H2S＜0．5%，供气压力为 0．3～0．4 MPa，低位热值约 18 MJ/m3。图 2 为沼气与其他燃料发热量的比较。可以看出，每升沼气中所含的能量大约相当于0．4 L柴油、0．5汽油的能量，其净化处理后是一种较理想的气体燃料。

本工程渗沥液处理系统产生的沼气量为6 31 m3/d（263 m3/h），沼气送入除湿装置，除去沼气中的水分，之后进入过滤装置，（过滤出沼气中的颗粒杂质。根据前述计算，清洁沼气通过压缩机送入沼气储罐，沼气储罐的容积为231 m3，压力约0．6 MPa，可储存约5 h的沼气量。

每台炉单独配置2台独立的沼气燃烧器，将渗沥液厌氧处理过程中产生的沼气经沼气燃烧器送入焚烧炉进行燃烧，其能量作为额外的能量进入整个系统，增加锅炉的蒸发量，增加汽轮机组的发电量，以实现对资源的回收利用。根据计算，沼气上网发电量每小时约为255 kWh，年上网发电量为226万kWh。考虑上网电价为0．5元，每年可以增加收入113万元，25 a特许经营期共计2 825万元。

6 结束语

渗沥液处理系统采用厌氧+好氧MBR处理工艺，确保满足GB 16889—2008的要求。同时对厌氧过程产生的沼气量进行计算并回喷至垃圾焚烧炉中，实现对资源的回收利用，以获取可观的收益，此种方式是可行的。

［1］张益，赵由才．城市生活垃圾焚烧技术［M］．北京：化学工业出版社2000．

［2］白良成．生活垃圾焚烧处理工程技术［M］．北京：中国建筑工业出版社2009．

Waste Leachate Treatment Process in Waste Incineration Plant Meeting GB 16889—2008

Li Jun,Chen Zhu,Wang Zhanlei
（Jiangsu Tianying S．T Environmental Protection Energy Group Co．,Ltd,Nantong Jiangsu 226600）

The characteristics of waste leachate and its treatment process were expounded．Taking one domestic wast incineration plant with leachate treatment system of anaerobic and aerobic MBR process as an example,it is illustrated that thi waste leachate treatment process can ensure the outlet water meeting GB 16889—2008 under the circumstance of impact load It is also showed that the production of methane gas is 263 m3/h,by calculation of methane gas production during the leachat treatment process．And the methane gas could be sprayed back to the incinerator to generate electricity,it could achieve 1．1 million yuan per year．

domestic waste；waste leachate；disposal process；methane gas

X703．1

B

1005-8206（2012）03-0051-03

2012-01-23

李军（1979—），工程师，主要从事垃圾焚烧项目设备的设计E-mail：lljjjjj@126．com。

（责任编辑：郑雯