浅析垃圾渗滤液处理现状及存在的问题

2022-02-13 00:36:41
资源节约与环保 2022年12期
关键词:处理工艺垃圾处理滤液

牧 兰

(维尔利环保科技集团股份有限公司 江苏常州 213000)

引言

垃圾处理是当前社会发展需要面对和解决的问题。近年来,国内社会垃圾生产量快速增加,大量垃圾填埋、垃圾焚烧,产生大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液处理不当,深入地下导致地下水源及土壤污染。垃圾渗滤液含有大量有机污染物、同时还有大量重金属。垃圾渗滤液污染过的水源、土壤,对人健康造成极大影响,特别是被垃圾渗滤液污染过的土壤难以恢复。“十四五”规划对垃圾处理提出了明确的治理要求,加强生活垃圾、城市垃圾的处理的同时,将垃圾造成的污染降低到最低[1]。在垃圾处理方面,垃圾焚毁是应用最广泛的的处置办法。在对垃圾进行焚毁时,造成的垃圾渗滤液问题一直难以解决,导致垃圾渗滤液污染问题日益突出。重视加强垃圾渗滤液的处理,这是目前各界对于垃圾管制处理关注最为广泛的热点。在加强垃圾渗滤液的处理时,也要完善垃圾渗滤液处置作业,有利于垃圾污染问题治理,改善了乡村、城市环境,对实现美丽中国建设目标意义重大。

1 我国垃圾处理及垃圾渗滤液处理需求分析

随着我国经济发展,垃圾保持了快速增长。据我国统计局公布的数据显示:截至2021 年,我国城市年产垃圾数量就高达1.5 亿吨,垃圾年均增长率超过10%。对比之下,世界年产垃圾数量4.9 亿吨,世界垃圾年均增长率为8.42%,我国垃圾处理需求不断增加。在垃圾治理时,垃圾处理产生的渗滤液约占垃圾量的25%。显然,随着垃圾产生总量的增长,垃圾渗滤液也将保持增长。城乡垃圾产生量也在持续增长。乡村振兴背景下,农村垃圾治理成为乡村工作的重要内容。农村垃圾以餐厨垃圾、农业生产垃圾为主,其特点是产生垃圾时,还产生污水,是农村垃圾污染治理的难点。在垃圾治理方面,政府加大投入,完善垃圾转运、垃圾填埋、垃圾焚烧等垃圾处理基础设施。但在垃圾渗滤液处理方面,还没有建立完善的垃圾渗滤液处置体系,这是国内垃圾管控的弱环。关注垃圾渗滤液管控相关理论的研究,可以促进我国垃圾治理综合水平的提升。

垃圾渗滤液,是垃圾转运、填埋、焚烧时产生的有刺激性气味的,有高浓度有机物、多环芳烃(PAHs)、可吸附有机卤化物(AOXs)、多氯联苯(PCBs)等毒性物质的废水,还有大量的细菌[2]。为有效解决垃圾处理及垃圾渗滤液的污染问题,垃圾渗滤液处理备受关注,垃圾渗滤液处理需求不断增长。

2 我国垃圾渗滤液处理的现状

垃圾渗滤液处理是垃圾处理发展的重要领域。我国垃圾渗滤液处理快速发展,对垃圾渗滤液处理现状发展情况概述如下。

2.1 垃圾渗滤液处理工艺逐渐成熟

在垃圾渗滤液处理工艺引入国内之前,我国对垃圾污染治理侧重固体垃圾处理。随着垃圾处理及垃圾渗滤液处理需求增长,垃圾渗滤液污染问题引起了社会的关注。我国从国外引入了垃圾渗滤液处理工艺及技术。垃圾渗滤液早期的处理工艺,以生化处理为主。近年来,垃圾渗滤液生化处理工艺不断发展,形成了“预处理+生化处理+深度处理”的工艺[3]。目前采用的垃圾渗滤液处理工艺流程还是遵循了生化处理的工艺流程,但在实现垃圾渗滤液预处理、生化处理、深度处理方面,处理技术不断发展,目前可供选择的技术多达数十种[4]。在经过持续不断的垃圾渗滤液处置研究后,因为处置科技缺乏多样性、处置技术不足以满足垃圾渗滤液的处理目的。预处理是是物化处理,只能处理渗滤液中固体杂质、污染物等;生化处理是,通过中温厌氧反应、膜生物反应等,实现的处理技术,通过生化反应讲解渗滤液中的有机物污染物质;深度处理以膜处理技术为主,常见的纳滤、卷式反渗透、碟管式反渗透等,主要处理渗滤液中的重金属、小分子化学物质等。通过不同处理技术的联合使用,才能达到有效降解、处理垃圾渗滤液的目的。对于处理技术联合使用工艺的设计,也影响最后的处理效果,我们可以将其看作是垃圾渗滤液处置技术开发的关键部分。当前我国运营最为普遍的的垃圾渗滤液处置技术集合有:“预处理+MBR+膜深度处理”、“预处理+两级DTRO”、“预处理+高级氧化+生化深度处理”、“预处理+蒸发结晶+深度处理”。不同组合工艺,处理成效及效果不同。

2.2 垃圾渗滤液处理成本高

在垃圾渗滤液处理工艺技术不断发展的背景下,垃圾渗滤液处理成效不断提升,但同时随着技术、设备的投入,垃圾渗滤液处理的成本偏高,导致一些垃圾填埋场、垃圾焚烧站对垃圾渗滤液处理工艺优化积极性并不高。垃圾渗滤液处理的成效,受设备的工艺及处理材料影响。处理效果越高的渗透处理材料,造价成本也越高。对垃圾渗滤液的分析,污染物质主要有:BOD、COD、氨氮、金属离子,同时垃圾渗滤液受季节气候影响,渗滤液污染物质浓度高,同时各种污染物质浓度会有差异[5]。例如:pH 值低,其BOD、COD、金属离子污染物质含量高,具有较好的生物降解性,但pH 值低的垃圾渗滤液,则表现出氨氮含量高,生物降解性差的特点。显然,垃圾渗滤液构成的复杂性,增加了垃圾渗滤液处理的难度。往往难以用一套技术、一件装置完成全部的垃圾渗滤液处置难题。如果想要高效有序的处置垃圾渗滤液并达到一级水质排放标准,往往需要多套设备工艺处理,因此也造成了垃圾渗滤液处理成本高的现状。

2.3 垃圾渗滤液在经过处置后的高密度污染水在经过净化之后仍然保持具有危害性的特质

进行垃圾渗滤液处置的主要目的是降低渗滤液的污染性。在指导垃圾处理方面,国内施行的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-1997)对垃圾处理及废水排放提出了明确的标准要求[5]。在该控制标准中,规定垃圾处理后的废水排放标准为一级水质排放标准。从理论层面看,垃圾渗滤液处理工艺及技术应用使得处理后的废水达到排放标准,从而不会对环境造成影响,能够正常排出。不过站在垃圾渗滤液处置现状角度而言,当前的垃圾渗滤液处置技术,仅仅可以有限减少渗滤液对环境和人体的危害性,但处理后形成的浓缩废水依然具有一定的污染性。目前国内最先进的处理工艺处理后的垃圾渗滤液的废水也仅能够达到(GB 16889-1997)的三级排放标准[6]。显然,我国现有的垃圾渗滤液处理设备及工艺普遍还有待提升,导致垃圾渗滤液处理后排出的废水并不能完全达到直接排放的标准。也是这个原因导致了垃圾渗滤液处理技术的应用面临一些质疑。

3 我国垃圾渗滤液处理存在的问题

对国内垃圾渗滤液处置技术及当前的使用范围的研究,结果表明国内垃圾渗滤液的处置还有相当一部分的不成熟性,一定程度上影响了垃圾渗滤液的治理。

3.1 垃圾渗滤液处置技术还能够进行质量和效率的提高升级

参照我国当前的垃圾渗滤液处置技术,无论是“生化+物化”的处理工艺,还是“高压膜分离”的处理工艺,或是“生化+物化+膜分离”的处理工艺,都存在一定的处理技术不足[7]。一方面,单一的技术工艺主要针对特定的渗滤液。但垃圾渗滤液的产生有着复杂的因素。当环境气候发生变化后,渗滤液含有害物质的成分会发生变化,因此导致单一工艺处理下排出废水的水质有起伏。这同样是阻止垃圾渗滤液处置技术进一步研发的最大的的科技阻碍。如何有效的处置垃圾渗滤液,不仅需要有效降解、消除渗滤液的污染物,更重要的是还需要实现垃圾渗滤液处理废水达到优质水质排放标准。

要实现这个处理目标,现有的渗滤液处理技术及工艺水平还需要进一步的优化。对于相关技术及工艺的优化,是垃圾渗滤液处理面临的首要问题。虽然可供渗滤液处理的技术有十几种,而且各个技术发展也相对成熟,但应对复杂的垃圾渗滤液处理问题,现有的技术应用还是面临突出的工艺设计问题。近年来,我国在垃圾渗滤液处理技术及工艺研究方面,加大了投入,在一定程度上为相关领域的理论研究及技术发展提供了保障支持,但垃圾渗滤液处理工艺优化问题依然需要受到重视和关注。

3.2 对垃圾渗滤液处置投入进行更大程度的减少

国内当前的垃圾渗滤液的处置投入为:150-200元/吨[8]。这个处置投入想要使得垃圾渗滤液处置工艺对于社会的普遍应用是十分难以实现的。为何垃圾渗滤液的处置投入如此之的大呢,一方面是渗滤液处理设备的购买成本高,另一方面是渗滤液处理设备维护成本高。使用成本高,是造成垃圾渗滤液处理工艺及技术推广发展的关键因素。

在垃圾渗滤液处理技术应用方面,特别是膜分离技术应用过程中,过滤膜的养护成本非常高,造成了渗滤液处理成本居高不下[9]。这是由于在设备使用过程中,根据使用情况定期清洗、维护、更换过滤膜,同时垃圾渗滤液本身具有一定的侵湿性、腐蚀性,对设备零部件损坏突出。对于一些经济欠发达地区,由于地方财政有限,导致引入垃圾渗滤液处理工艺设备投入不足,同时垃圾渗滤液处理设备维护成本高也导致了地方政府引入垃圾渗滤液处理设备积极性不高。对于一些引入了垃圾渗滤液处理设备的地方,由于养护技术及养护成本投入不足,导致设备老化快,严重影响了设备的投入及产出效益。

3.3 垃圾渗滤液处置所产生的浓缩废水排放造成二次污染

垃圾渗滤液处置,本意上作为减少垃圾危害的正面举措,不过因为垃圾渗滤液危害处置的困难性,使得进行垃圾渗滤液处置变得愈发困难。从现有的处理技术及处理设备应用的现状看,大多数工艺处理的渗滤液废水达不到我国规定的废水排放标准[10]。对于垃圾渗滤液处理形成的浓缩废水,通常采用直排地下填埋坑的方式处理。直接排放不合格的废水也容易造成二次污染。

垃圾渗滤液处理目标是处理污染问题,但该问题的存在,不仅没有完全解决渗滤液的污染问题,在一定程度上导致了社会上对垃圾渗滤液处理技术备受质疑。垃圾渗滤液处理是技术应用的成果,技术应用过程中受复杂因素影响[11]。垃圾渗滤液处理面临的废水排放问题,反映的是垃圾渗滤液处理技术应用问题,重视并加强垃圾渗滤液处理技术应用研究是关键。

4 对我国垃圾渗滤液处理实施的建议

针对我国垃圾渗滤液处置情况和当前所出现的难题进行了研究,研究表明目前国内的垃圾处理渗滤液的工艺及应用还需要进一步的优化和完善。结合本人工作经验,对我国垃圾渗滤液处理实施提出以下几点建议。

4.1 健全垃圾渗滤液处理工艺评估标准体系

垃圾渗滤液处理工艺的选择,作为可以深层次作用于垃圾渗滤液处置成果的关键要素。不过我国现状对垃圾渗滤液处置技术的挑选标准,国内并没有制定固定的使用准则。从处置过程而言,垃圾渗滤液的处置流程十分繁琐,受气候温度的影响,渗滤液的污染成分也会发生一定的变化,增加了渗滤液处理的难度;从处置技术而言,垃圾渗滤液的处置科技及其配套技术,能够对于渗滤液处置废水的成效起到最直观的影响,科学评价处置技术,才可以给垃圾渗滤液处置技术组合提供技术支持。充分考虑垃圾渗滤液处理当前所掌握的技术十分繁琐,建立一个合理高效的垃圾渗滤液处置技术评价衡量水平系统,不仅能够提供渗滤液处理的成效,还能够为垃圾渗滤液处理工艺水平的提升提供机制保障[12]。

健全垃圾渗滤液处理技术评价衡量水平系统,对于垃圾渗滤液特质研究科技、垃圾渗滤液处置科技、垃圾渗滤液处理工艺组合分析,构建一套完善的评价标准体系,作为指导垃圾渗滤液处理的技术标准,推动垃圾渗滤液处理工艺水平的提升。

4.2 通过工艺优化不断降低垃圾渗滤液处理的成本

垃圾渗滤液处理成本过高,不利于相关技术的推广及广泛应用。在我国,有着巨大的垃圾渗滤液处理需求,但同时各地经济水平差异较大。要实现垃圾渗滤液处理技术的广泛推广,降低垃圾渗滤液的污染影响,一方面不仅要开发一套完善高效的垃圾渗滤液处置技术和处置装置,从另一角度而言更应该把垃圾渗滤液的处置成本及设备维护成本不断优化,以满足社会处理垃圾渗滤液的处理需求。我国现有的垃圾渗滤液处理工艺及设备,高质量水平的工艺及社会也能够实现垃圾渗滤液的高效处理,排出一级水质的废水,但同时这套工艺及设备实施下来,处理成本过高,导致工艺及设备推广面临较大阻力。降低垃圾渗滤液处理的综合成本,是当前相关理论及技术应用研究需要重点关注并突破的研究课题。在加强垃圾渗滤液处理技术应用研究的同时,针对垃圾渗滤液处理出台一些补贴政策,在一定程度上能够增加社会组织积极管控垃圾渗滤液危害的行动能力。

4.3 时刻紧密监视垃圾渗滤液管控废水的质量以避免二次污染

通过处理后的废水,通常通过直排地下填埋坑的方式排出。相比之下,处理不合格的废水排出后造成的污染影响更为广泛。但我国目前对于垃圾渗滤液处理排放的监管还停留在理论及政策层面,对于垃圾渗滤液处理还没有建立起完善、严格有效的监管制度。监管缺失,在一定程度上加剧了垃圾渗滤液处理废水排放问题的发生。在制度层面,完善垃圾渗滤液处理及处理废水排放的相关标准及监管体系,是从结果处增强垃圾渗滤液处置能力的重中之重。站在科技的层面而言,受垃圾渗滤液采用沪指技术及技术组合的影响,导致处理后的废水不达标的问题比较突出。针对这个问题,本文建议通过建立严格监测机制,将垃圾渗滤液处理废水水质的监测结果作为处理后废水是否能够排放的关键指标依据。处理废水排放监测,以企业自查、环保部门抽查结合的方式进行,基于我国环保法、污水排放相关法律法规,严格落实垃圾渗滤液处理废水排放标准,才能真正促进垃圾处理主管单位加强垃圾渗滤液处理技术及工艺的革新与优化,不断提升国内垃圾渗滤液处理的综合水平。严格执行垃圾渗滤液处理废水排放标准,也能够促进地方政府出台更多有利于垃圾渗滤液处理技术应用的政策。

结语

本文对国内垃圾渗滤液处理现状的分析,认为国内垃圾渗滤液处理存在工艺还有待进一步的优化、处理成本还有待进一步的缩减、处理产生的浓缩废水排放造成二次污染等问题。这些问题的存在,在一定程度上制约了垃圾渗滤液处理技术的应用与推广。随着我国经济快速发展,垃圾生产量不断增长,同时垃圾渗滤液产量也在同步增长。传统治理方式下,垃圾渗滤液对环境造成了不容忽视的影响,同时也导致了我国的环境危害的加剧。重视并加强垃圾渗滤液处理技术及理论研究是关键。针对国内垃圾渗滤液处理存在的问题,本文建议通过健全垃圾渗滤液处理工艺评估标准体系、通过工艺优化不断降低垃圾渗滤液处理的成本、通过严格监测垃圾渗滤液处理废水的水质以避免二次污染等措施应对。

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