渗滤液回喷焚烧利用现状及对策建议

王建华，王劭然，袁 磊，陈 睿

(青岛市环境工程评估中心，山东 青岛 266003)

随着城镇化进程的加快和人民生活水平的提高，城市垃圾产生量与日俱增。据统计，2018年我国城市生活垃圾清运量达到2.28亿吨，其中垃圾填埋处理1.17亿吨，焚烧处理1.02亿吨，垃圾无害化处理率达到了99.0%[1]。但是无论是垃圾填埋还是焚烧处理，都会产生高浓度的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中组分浓度明显不同于生活污水，它具有COD、BOD5、氨氮含量高等特点，处理成本高。生化法、物理法和生化连用技术是常见的渗滤液处理方法，为满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485—2014的要求，A/O+MBR+NF+RO工艺是目前常见的渗滤液处理工艺，但是该过程运行维护成本高，同时产生高浓度的膜滤浓缩液[2]。渗滤液回喷处置是原环境保护部推荐的污染治理方案，该方案具有将垃圾渗沥液减量化、无害化等优点，可有效避免产生二次污染；在保证焚烧质量的前提下进行喷烧，适当降温，还可减少过热烟气对炉膛的损害，防止结焦情况的产生，提高焚烧炉运行效率[3-5]。笔者通过对国内外垃圾渗滤液回喷利用现状进行了调查，提出了渗滤液回喷处置存在的问题，并提出了相应的对策和建议。

1 国内外渗滤液回喷现状调查

1.1 国外现状调查

西方发达国家由于垃圾中厨余物少，热值高(普遍在8296 kJ/kg以上)，渗沥液产量少(通常不大于5%)，一般将渗沥液回喷焚烧炉进行高温氧化处理。如比利时某处理量为1000 t/d的垃圾焚烧厂，其最大渗沥液最大产生量为4 t/d，当垃圾热值较高时，用高压泵将渗沥液直接加压经自动过滤器、回喷系统喷入焚烧炉进行处理，当垃圾热值较低时自动停止[6]，可以做到垃圾渗沥液未经浓缩全部回喷。

1.2 国内现状调查

目前国内多个焚烧发电厂采用渗沥液回喷技术，但实际应用效果并不理想。主要原因为：中国城市生活垃圾的厨余物多(可占垃圾总量的50%～60%)、含水率高(平均20%～30%，部分地区在雨季可达到50%以上)、热值较低(4148～5807 kJ/kg)，采用回喷处理技术对焚烧炉膛内燃烧和温度影响较大，严重时甚至造成炉膛灭火或大幅度降低炉膛温度，直接影响垃圾焚烧关键污染物指标二噁英类的产生[4]。

鉴于以上原因，国内垃圾渗沥液难以做到直接回喷，通常排入渗沥液处理站处理，再将处理工艺最后一步反渗透产生的浓水回喷至焚烧炉。近期拟建的几个生活垃圾焚烧发电项目还增加了浓水深度处理单元，采用“化学软化超滤+蝶管式反渗透”工艺，将渗沥液进一步浓缩减量50%，提高热值，增强可回喷性。对于该方式的运行效果，国内学者进行了大量研究，理论计算结果表明，以邢台市某生活垃圾焚烧厂提供的垃圾热值资料为依据，对于低位热值为5184.75 kJ/kg的生活垃圾，控制浓缩液回喷比在3.96%以内时，不会影响垃圾的焚烧状况[7]；对于热值为5112 kJ/kg的生活垃圾，理论计算渗沥液最大回喷量为垃圾入炉量的3.19%[5]。

2 渗滤液回喷效果分析

南京市某生活垃圾焚烧厂运行经验表明，将浓缩液回喷焚烧炉时导致进炉垃圾热值急剧下降，原设计的回喷方案无法实施[4]。青岛市某垃圾焚烧厂同样设计了回喷工艺，但实际运行过程受季节性因素影响较大，如夏季生活垃圾中果皮多、含水率高，而冬季气温低，喷入浓缩液会大幅度降低炉膛温度，仅在含水率、热值适宜或炉温高于正常温度需要降温的情况下回喷效果较好，且实际回喷比很低；部分企业采取喷油等添加助燃剂的方式提高热值，不仅大大提高了处置成本，也因柴油中氯元素含量较高，致使垃圾焚烧过程二噁英类产生量大大增加，对炉内温度的提高效果也不明显；另外，济南光大垃圾焚烧厂等厂家实际运行资料，浓缩液的实际可回喷比仅占垃圾处理量的0.5%左右。

当然，也有应用较为成功的案例。上海金山环境再生能源公司项目2017年1月安装了渗沥液回喷蒸发系统，单台焚烧炉设计额定回喷量为2.5 t/h，约占垃圾入炉量的15%，试运行期间能够稳定运行[3]；深圳市垃圾焚烧厂的平均热值5807 kg/kg，渗沥液设计回喷量在400 t/d的垃圾焚烧炉上可达到1.8 t/h，约占入炉垃圾量的10%[5]。以上案例皆给出了浓缩液能够稳定回喷的结论，但上海金山项目为试运行数据，未给出长期实际稳定运行的工况、是否添加助燃剂等辅助条件，深圳项目仅给出了浓缩液的设计回喷量，未给出实际回喷量，其调查结果不足以支持浓缩液能够完全按照设计值回喷的结论。

3 渗滤液回喷利用对策与建议

3.1 建议相关技术政策制定部门在对渗沥液浓缩液回喷技术可行性进行综合论证的基础上，给出环境、经济更可行的推荐处置方式

渗沥液浓缩液回喷技术虽优点众多，但难以实现全部回喷。理论计算结果表明，回喷比占垃圾处置量的3%以上时焚烧炉可正常运行；实际运行数据不同地域差别却较大，资料表明实际回喷比低至0.5%、高至15%。鉴于此，应在进一步调研的基础上，找出适合我国国情的推荐处置方式，而不是盲目跟从发达国家的经验。如果实际回喷比过低，那么对于垃圾焚烧企业渗沥液或其浓缩液回喷的要求既给企业增加经济负担，带来的相应正面环境效益又少，是否可考虑在此基础上研究探寻更为合理的处置方式。

3.2 建议相关技术政策制定部门对不能回喷的渗滤液给出妥善的推荐处置方案

根据山东省近几年通过审批的部分垃圾焚烧项目环评资料，日照、新泰、滨州、莱阳等地新上的生活垃圾焚烧发电项目多将渗沥液浓缩液回用于飞灰固化或石灰浆制备用水，少量用于回喷；南京市某生活垃圾焚烧厂实际运行过程中，在回喷方案失败后，将深度浓缩后的浓缩液作为除渣机冷却用水、飞灰稳定化或石灰浆制备用水。

有部分专家认为，将浓缩液作为除渣用水会造成一定程度的二次污染，对飞灰稳定化或石灰浆制备用水的利用方式较为认可，部分专家认为将少量浓缩液回灌垃圾池也是可行的；但部分环保主管部门却对该种方式存在疑虑，担心渗沥液用于飞灰固化后再进入生活垃圾填埋场，随着降雨再次产生渗沥液，有造成地下水污染的风险，用于石灰浆制备也有再次进入大气环境的二次污染风险。生活垃圾焚烧发电项目是关系百姓民生的工程，鉴于仍存在以上分歧，建议对不能回喷的渗沥液浓缩液利用方式作出统一要求，尽快发布生活垃圾焚烧发电行业污染防治技术政策，避免影响项目落地。

4 结语

渗滤液特别是浓缩液回喷处理技术具有系统简单且可靠，抗负荷冲击能力强，无害化处理彻底，无二次污水排放，建设安装和运营费用低的优点。但是渗滤液回喷标准、回喷量等指标需要进一步细化，相关监管部门需要制定相应的渗滤液处置指南规范，以促进渗滤液的无害化处置。