罗克菊+陈诚

摘要：阐述了城市垃圾填埋所产生的渗滤液的处理方法，分析了其优劣势。对填埋场所产生的填埋气的科学利用方法（即资源化），探讨了其重要性与经济环境效益，以期实现资源合理利用，社会经济可持续发展。

关键词：城市生活垃圾；垃圾填埋；渗滤液；填埋气；资源

1 引言

如今，随着经济的发展，人口数量的增加以及大量人口不断向城市集中，城市生活垃圾呈逐年上升趋势[1]。因此，生活垃圾对环境带来的影响也越来越突出。根据中国统计局发布的中国统计年鉴可知，中国2010年生活垃圾清运量15804.8万t，2015年生活垃圾清运量19141.9万t，同比增加21.1%。重庆2010年生活垃圾清运量256.7万t，2015年生活垃圾清运量440.0万t，同比增加71.4%。

目前，国内外垃圾处理方法主要有卫生填埋、堆肥、焚烧等。根据中国统计局发布的2016年中国统计年鉴可知我国城市垃圾采用卫生填埋方法处理的约占全部无害化处理量的78%。在垃圾填埋过程中，会产生大量渗滤液和填埋气，如果处理不当会对环境带来不可估量的污染，并对人类社会产生负面影响[2]。因此，现代垃圾填埋场的主要目标就是渗滤液的处理和填埋气的利用与资源化。

2 渗滤液的处理

2.1 渗滤液的特点

填埋垃圾受雨水侵蚀、生物发酵及其他物理化学因素的作用，产生大量垃圾填埋渗滤液。距离填埋场达4 km远的地表水下游也会受到渗滤液的污染，而且贯穿60 m 深的垂直截面。渗滤液成分复杂，含有高浓度的氮磷、有机物和重金属等有毒物质，且随气候条件、填埋场年龄等不同而产生差异较大的理化性质，从而使其净化处理面临很大的困难[3]。

2.2 生物处理技术

生物处理技术大致可分为两大类：厌氧处理与好氧处理。通过厌氧生物处理，渗滤液中的复杂有机分子被产甲烷菌转化成甲烷和二氧化碳，整个操作简单，耗能低，但单一厌氧处理的效率不高，必須与其他工艺联用[4]。对于BOD∶COD>0.5的早期渗滤液，含有大量易于生物降解的脂肪酸，好氧生物处理是非常有效的。在有氧条件下，微生物将有机物分解为二氧化碳[5]。好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤池和氧化塘等[4]。生物处理在实际运行中，菌种常无法适应垃圾渗滤液水量和水质等剧烈的变化，经常被抑制甚至死亡。当菌种一旦被破坏，重新恢复将需要时间，在实践中无法达到处理的目的[6]。

2.3 物化处理方法

物化处理技术一般同生物处理技术相同，都可以采用城市污水处理的一般方法，例如混凝、吸附、吹脱和氧化、反渗透膜等进行渗滤液的净化。目前位于重庆市北碚区的重庆同兴垃圾处理有限公司的渗滤液就采用反渗透的膜技术进行处理，处理效率高，处理后的废水能够稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008 ）的排放标准。但渗滤液成分复杂，变化较大，稳定性较差，物化处理技术处理效果单一，而物化法需要使用大量的化学药品且在膜处理工艺中，关键处理单位膜的成本较高，而且容易损耗，不适于大水量垃圾渗滤液的处理[7]。

2.4 土地处理

土地处理方法一般包括人工湿地处理法和回灌处理法。通常来讲，人工湿地由基质、水体、水生植物、好氧或厌氧微生物种群、水生动物等五部分构成。在人工湿地中通过物理的过滤、吸附、挥发、淋溶、沉淀，化学的氧化还原、分解与转化，动植物的吸收与微生物的降解、吸收等作用去除有机物和无机物。因此根据实际情况以及渗滤液的特点选择合适的湿地动植物，并对渗滤液进行适当的稀释以达到水生生物理想的生存条件[8]。虽然人工湿地的建设与运行成本低，但处理周期较长，易受到外界环境的影响，多应用于南方地区[9]。

渗滤液回灌是将在填埋场底部收集到的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场，利用填埋层内的微生物进行生化反应，从而降低污染物的浓度[10]。回灌处理法的建设与运行成本较低，工艺较简单，可以缩短填埋场稳定化进程，但是易受气候及填埋方法的影响，容易造成土壤堵塞，氨氮大量积累[9]。

2.5 新技术的应用

上述的处理方法都是将渗滤液收集起来在地面上进行处理，导致建设成本增加。现在有专家研究将原位处理的方法应用于渗滤液，这样可以减少能量消耗，方便快捷。例如可以将地下水原位修复的可渗透反应墙（PRB）技术应用于渗滤液[11]。PRB是一个填充有活性反应介质（如零价铁、活性炭和沸石等）的被动反应区，当污水通过时，其中的污染物与反应介质发生反应而被去除。不过水通过反应墙后也可能造成二次染污，且垃圾渗滤液成分复杂，长时间运行易导致反应介质发生堵塞[12]。

3 填埋气的资源化

3.1 填埋气的特点

垃圾填埋气是城市生活垃圾填埋场的生物质废弃物厌氧发酵所产生的气体，即沼气，其中主要含有约50%的甲烷以及50% 的二氧化碳，并且甲烷是强温室效应气体，约为二氧化碳的2l倍[13]。此外，大量沼气可形成较高的内压，处理不当，易引发燃烧爆炸事故，从而导致严重事故。但同时，垃圾填埋气又是一种潜在的清洁能源，1 m3沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7kg无烟煤提供的热量[1]。可见垃圾填埋产生的沼气是一种巨大的资源，如果加以利用，将化害为利，变废为宝，其能源效益是巨大的。

3.2 填埋气的资源化

填埋气作为填埋场产生的副产物，若直接排放不仅会对大气环境产生严重污染，还会造成资源的大大浪费。垃圾填埋气的利用主要有如下几种途径：①直接利用或混于城市煤气作普通燃料；②转化为其他能源形式利用，如用于发电，烧锅炉制造蒸汽、热水，转化为热能；③）进行分离加工制作化工原料，如制造干冰和做化工原料；④净化后制汽车燃料[14]。

如果填埋场在距离市区的路段中，架设输电线方便，可以将填埋气作为能源发电，如南京水阁垃圾填埋厂。如果架线不方便，可以将填埋气用于热水或蒸汽的制造，为宾馆、生活区、学校等提供热水和采暖等[15]。填埋气经过收集、净化，分离出的二氧化碳、硫化氢等可以作为重要的化工原料，用于化工生产，而净化后得到的天然气通过压缩、分装到汽车，可作为汽车的绿色能源[16]。重庆现有多座CNG（即压缩天然气）加气站，主要用于全市出租车的供气使用，因此填埋气净化得到的天然气在重庆有巨大的实用价值。

4 结论

垃圾填埋作为现代社会主要的城市生活垃圾处理方法，其渗滤液和填埋气的处理是关键。对于填埋场渗滤液的管理，首先要考虑的是从源头上控制渗滤液的产生，从而减少需要处理的量，降低输送和处理成本。采用何种技术处理要根据渗滤液的成分，再参考当地的地理位置和气候条件，此外还要考虑社会经济效益。填埋气进行合理的净化，不仅可以提高其热值，将其作为燃料燃烧发电还可供热，提供蒸汽。此外还可以通过收集净化，将分离出的物质进一步利用，作为化工原料和绿色能源。合理利用一切资源，才能变废为宝，建设绿色工程，实行社会可持续性发展。

参考文献：

[1]刘翠玲，张小东，王永胜. 重视城市生活垃圾填埋气利用走垃圾资源化道路[J].科技情报开发与经济，2008，18（9）：65～66.

[2]丁爱中，张 慧，李宗良. 垃圾填埋场渗滤液地下原位脱氮技术综述[J].生态环境，2007，16（6）：1814～1818.

[3]黄 崑，黄 峙，呂颂辉. 螺旋藻（Spirulina）对垃圾填埋渗滤液污染物的净化作用[J]. 生态环境2006，15（3）：509～512.

[4]时晓宁，王淑莹，孙洪伟，等. SBR工艺处理垃圾渗滤液研究及应用现状[J]. 水处理技术，2009，35（2）：19～24.

[5]蔡 圃，潘 翠，陈 煦，等. 生活垃圾填埋渗滤液处理工程实例[J].水处理技术，2016，42（7）：133～135.

[6]张宏忠，松全元，王淀佐. 垃圾渗滤液膜处理技术[J].膜科学与技术，2004，25（4）：69～73.

[7]唐 溢.垃圾填埋场渗滤液治理技术现状[J].低碳世界，2015（24）：15～16.

[8]王丽霞，庞云芝，李秀金. 垃圾填埋场渗滤液的人工湿地处理[J]. 环境污染治理技术与设备，2005，6（4）：61～65.

[9]戴灼荣. 浅谈填埋场渗滤液的处理方法[J]. 建筑工程技术与设计，2015（20）：1852.

[10]何厚波，徐迪民.垃圾堆体高度对渗滤液回落处理的影响[J].中国给水排水，2003，19（1）：9～12.

[11] 狄军贞，戴男男，江 富，等. 强化垂直流可渗透反应墙处理渗滤液污染物[J]. 环境工程学报，2015，9（3）：1033～1037.

[12] 单长青，李甲亮，杨露静. 5种反应介质对垃圾渗滤液污染地下水的治理效果研究[J]. 中国农学通报，2014，30（20）：197～201.

[13] 姜振华，宋燕民，马人熊. 垃圾填埋气火焰稳定特性试验研究[J]. 环境污染治理技术与设备，2006，7（8）：133～135.

[14] 赵鹏姝，周一明，田 里，等. 生活垃圾卫生填埋甲烷排放及减排研究进展[J].中国农学通报，2016，32（18）：104～108.

[15] 赵 海，朱莹莹. 生活垃圾填埋场填埋气体的收集与利用[J].环境工程，2008（26）：272～275.

[16] 王艳秋，单明军. 垃圾填埋气制汽车燃料气的主要环境影响分析[J].环境科学与技术，2008，31（3）：73～75.