垃圾滲濾液是垃圾處理過程產生的二次污染物,我國滲濾液的典型污染物組成見表1,可以看出,我國垃圾滲濾液主要有以下幾個特征:
表1(垃圾滲濾液處理技術的發展與展望)
1)滲濾液成分復雜。滲濾液中含有低分子量的脂肪酸類、腐殖質類高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類物質。雖然滲濾液中某一特定的污染物濃度很低,但由于污染物種類繁多,因此其總量巨大。
2)有機污染物和NH+42N含量高:經鑒定,垃圾滲濾液中有93種有機化合物,其中22種被中國和美國列入EPA環境優先控制污染物的黑名單。高濃度的NH+42N是“中老年”填埋場滲濾液的重要水質特征之一,也是導致其處理難度較大的一個重要原因。
3)重金屬含量大,色度高且惡臭:滲濾液含多種重金屬離子,當工業垃圾和生活垃圾混埋時重金屬離子的溶出量往往會更高。滲濾液的色度可高達2000倍~4000倍,并伴有極重的腐敗臭味。
4)微生物營養元素比例失衡:垃圾滲濾液中有機物和氨氮含量太高,但含磷量一般較低。
5)COD和BOD濃度都很高,COD高達幾萬,BOD也達到幾千,但是隨著填埋時間的延長,BOD/COD值甚至低于0.1,說明穩定期和老齡滲濾液的可生化性較差。
水質特點
滲濾液水質的變化受垃圾組成、垃圾含水率、垃圾體內溫度、垃圾填埋時間、填埋規律、填埋工藝、降雨滲透量等因素的影響,尤其是降雨量和填埋時間的影響。
滲濾液的水質有以下特點:
(1)有機物質量濃度高,其中腐殖酸為小分子有機酸和氨基酸又合成的大分子產物,是滲濾液中長期性的比較主要有機污染物,通常有200—1500mg/L的腐殖酸不能生物降解。
(2)氨氮質量濃度高,一般小于3000mg/L,在500—2O43Omg/L之間居多,其在厭氧垃圾填埋場內不會被去除,是滲濾液中長期性的比較主要無機污染物。
(3)滲濾液水質波動大,COD、BOD、可生化性隨填埋時間的增長而下降并逐漸維持在較低水平。滲濾液特征與填埋場“年齡”關系見表1。
滲濾液水量預測
滲濾液量可參照同一地區填埋條件相似的垃圾填埋場來確定,這種情況下得出的數據和實際情況比較吻合。當沒有同一地區填埋條件相似的垃圾填埋場可以參考時,設計流量確定見下述討論。
1理論方法
滲濾液的產生量受多種因素的影響,如降水量、蒸發量、地面流失、地下水滲人、垃圾的特性和地下層結構、表層覆土和下層排水設施設置情況等。從理論上分析,垃圾填埋
場的滲濾液產生量可由下式表示:
L=P++Ql+Q2一E1—E2一Q3一H
式中,為滲濾液產生量;P為降水量;W為垃圾中的含水量;QI為外部滲入的水;Q2為從外部地表流人的水;El為從填埋場地表流失的水;E2為從填埋場地表蒸發的水;Q,為從填埋場植物葉面蒸發的水;H為場持水。
以該公式算得數據為年滲濾液水量,為宏觀數據,由于降雨的不均勻性,并不能得出處理裝置的設計流量。
2經驗公式
滲濾液的產生量也可由經驗法來估算。日本的田中等人在對大量滲濾液產生量作分析后提出以下經驗公式:
(1)當表面透水性能較好時,Umax=0.25[1+(c一1)lg(1.4o~0.3)]Wmax/R~0.6。
(2)當表面透水性能較差時,Umax=0.25CWmax/R~0.6。式中,U為比較大滲濾液發生量,ram/d;W為比較大月降水量,—n/月;C為流出系數;R為滲濾液浸出延時時間,d。
R值取決于填埋垃圾下層的空隙率及垃圾的透水系數,壓實填埋的R值一般是10d左右;流出系數c取決于填埋場表面的覆土情況,對比較終覆蓋,C值一般在0.60—0.75。應用該公式得出的~乘以匯水面積可得日比較大滲濾液流量,由于該值往往較大,并不直接作為處理裝置的設計流量。
3設計流量
設計流量的確定需要根據滲濾液產生量和調節池容量綜合確定。
首先根據設計時間內比較大年降雨量的每月降雨量算出降雨量比較大年中每月的滲濾液產生量。然后綜合考慮月滲濾液產生量、月處理量、調解池容量列表計算比較經濟的月處理量和調節池容量。根據月處理量算出的日平均處理量可作為設計流量。