摘要:在調(diào)研國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)滲濾液回灌處理技術(shù)的理論依據(jù)、回灌的作用和意義進(jìn)行了探討，提出一些建議。關(guān)鍵詞填埋場(chǎng)滲透瀝濾液回灌
1引言
城市垃圾處理、處置常用填埋、堆肥、焚燒等方法。填埋方法因技術(shù)成熟、處理費(fèi)用低、管理方便，被廣泛采用。但隨之而引出了滲濾液處理問(wèn)題。垃圾滲濾液的處理方法包括生物、物化及土地處理法。
生物處理法包括好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧處理。物化法主要有化學(xué)混凝沉淀、電解氧化、活性炭吸附、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、膜滲析、汽提、濕式氧化等多種方法。和生物法相比，物化法受水質(zhì)水量影響小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，尤其對(duì)BOD/COD較低而難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果。由于物化法處理費(fèi)用較高，一般用于滲濾液預(yù)處理或深度處理。滲濾液的土地處理包括慢速滲濾系統(tǒng)（SR）、快速滲濾系統(tǒng)（RI）、表面漫流（OF）、濕地系統(tǒng)（WL）、地下滲濾土地處理系統(tǒng)（UG）以及人工快速滲濾處理系統(tǒng)（ARI）等多種土地處理系統(tǒng)。土地處理主要通過(guò)土壤顆粒的過(guò)濾，離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮顆粒和溶解成分。通過(guò)土壤中微生物作用使?jié)B濾液中有機(jī)物和氮發(fā)生轉(zhuǎn)化，通過(guò)蒸發(fā)作用減少滲濾液量。
目前用于滲濾液處理的土地法主要是回灌和人工濕地。由于回灌法具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用前景廣闊。
本文從回灌的理論依據(jù)、回灌的作用和回灌的意義等方面對(duì)滲濾液回灌處理技術(shù)進(jìn)行探討。
2滲濾液回灌法處理的理論依據(jù)
RobertKHam等[1]在模擬研究填埋場(chǎng)內(nèi)垃圾降解時(shí)發(fā)現(xiàn)了堆層內(nèi)的垃圾有處理滲濾液的能力，從而使垃圾填埋場(chǎng)滲濾液回灌技術(shù)受到關(guān)注并得到發(fā)展。滲濾液回灌是用適當(dāng)?shù)姆椒▽奶盥駡?chǎng)底部收集到的滲濾液，將其再?gòu)母采w層表面或覆蓋層下部重新灌入填埋場(chǎng)，借助填埋堆層中的垃圾層及覆蓋土層的生物降解、物理化學(xué)的吸附、螯合、離子交換等凈化作用來(lái)處理填埋場(chǎng)滲濾液的方法。在國(guó)外（如英國(guó)），采用回灌法處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液已得到一定程度的應(yīng)用；國(guó)內(nèi)對(duì)回灌法處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液也作了較多研究，對(duì)其去除機(jī)理有一定了解，徐迪民等[2]詳細(xì)研究了垃圾填埋場(chǎng)滲濾液回灌的影響因素，發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)所用的亞粘土中加入一定比例的細(xì)砂，改善了覆蓋土層的透水性和透氣性，當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷為6.6～115g/(m2穌)時(shí)，運(yùn)行兩個(gè)月，COD去除率可達(dá)到98%左右，并對(duì)回灌法處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的依據(jù)、工藝流程、技術(shù)參數(shù)均作了闡述。同時(shí)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)模擬柱進(jìn)行鏡檢表明，回灌后的垃圾填埋層有機(jī)殘?bào)w減少，并有微團(tuán)聚體出現(xiàn)，其外緣光滑，孔隙發(fā)育良好，微生物增多，除原有的菌類和大腸菌群外，呈現(xiàn)一定數(shù)量的原生動(dòng)物、輪蟲、蠕蟲等。垃圾表面有相當(dāng)數(shù)量菌膠團(tuán)，這些原生動(dòng)物以細(xì)菌為食，可使生物膜更新，從而防止孔隙堵塞，在生物體的共同作用下，凈化作用得以順利進(jìn)行。在回灌系統(tǒng)中，填埋形成的垃圾層是半天然的厭氧濾床，滲濾液回灌到垃圾堆體上，借助填埋場(chǎng)覆蓋土層和垃圾層的生物降解、物理化學(xué)吸附、螯合、離子交換、過(guò)濾截留等作用達(dá)到水質(zhì)凈化目的，同時(shí)也可依靠土壤表面的蒸發(fā)和表層植被的蒸騰作用，削減滲濾液量。
3滲濾液回灌的作用和意義
3.1加速垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定化進(jìn)程
垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行滲濾液回灌，能夠增加垃圾含水率，從而增加垃圾降解速率和降解程度，加速垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定化進(jìn)程。TimothyDBaldwin,JeffreyStinson及RobertKHam等[3]對(duì)代表不同氣候的3個(gè)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)受氣候影響佛羅里達(dá)的PalmBeach鎮(zhèn)衛(wèi)生填埋場(chǎng)的垃圾含水率較高，其垃圾的降解速率和降解程度也較高，并經(jīng)過(guò)多因素分析，認(rèn)為含水率是填埋場(chǎng)中影響MSW（城市生活垃圾）降解的最關(guān)鍵因素之一。Townsend等[4]研究發(fā)現(xiàn)，垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定速率受諸多環(huán)境因素的影響，其中首要的是含水率，在較高含水率水平時(shí)，填埋場(chǎng)中微生物更加活躍，滲濾液回灌處的沉降速率為不回灌處的1.5倍。
Miller等[5]人在進(jìn)行垃圾填埋場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)滲濾液回灌實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行滲濾液回灌，能夠增加填埋場(chǎng)垃圾層的微生物數(shù)量，并把滲濾液中的營(yíng)養(yǎng)成分帶回到垃圾堆體中，同時(shí)能在填埋場(chǎng)內(nèi)形成更有利于垃圾降解的環(huán)境,如濕度增大、氧化還原電位降低、VFA（揮發(fā)性脂肪酸）和重金屬離子濃度下降，從而加快垃圾降解速度，提高填埋場(chǎng)產(chǎn)甲烷速率、填埋場(chǎng)的沉降速率和總沉降幅度，加快垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定化進(jìn)程。
3.2減少滲濾液量并凈化其水質(zhì)
滲濾液回灌可實(shí)現(xiàn)滲濾液減量化。由于在回灌條件下，填埋場(chǎng)表層土壤的物理狀況發(fā)生了變化，對(duì)填埋場(chǎng)表層覆土的水平衡狀況產(chǎn)生影響，提高了表層覆土的濕潤(rùn)度，改變了蒸發(fā)條件，從而影響蒸發(fā)速率和水分飽和程度。回灌條件控制得好，可使土壤水分達(dá)到飽和狀態(tài)。若表層土含水量超過(guò)垃圾持水量，土壤蒸發(fā)面屬于飽和蒸發(fā)面，此時(shí)土壤蒸發(fā)與水面蒸發(fā)相似，則土壤蒸發(fā)可以達(dá)到水面蒸發(fā)能力，又由于土壤與水的熱容量不同以及土壤表面具有較大的表面積，因而土壤的蒸發(fā)能力要比同氣象條件下水面蒸發(fā)大些。此外，在填埋場(chǎng)表土有植被的情況下，回灌的水可被植物截留而最終以植物蒸騰作用的形式得到消耗，植被蒸騰作用也是消減水分的主要手段，植被吸收的水分除一小部分留在植物體內(nèi)外，90%以上的水分通過(guò)蒸騰作用散發(fā)。孫月[8]對(duì)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水量平衡機(jī)理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，土壤水分飽和程度對(duì)蒸發(fā)量的影響十分明顯，隨著回灌水量的增加，土壤水分供給充足，土壤蒸發(fā)由蒸發(fā)能力決定，土壤蒸發(fā)量與下滲量的比值約在0.98左右。在回灌達(dá)到18mm/d后，土壤水分飽和程度較高，此時(shí)蒸發(fā)量最高可達(dá)8.82mm/d。
除削減水量之外，滲濾液回灌還可達(dá)到凈化滲濾液水質(zhì)的目的。滲濾液回灌使填埋場(chǎng)中垃圾含水率增加，有利于垃圾中生物群落的生長(zhǎng)，使得垃圾填埋場(chǎng)成為生物濾床，流經(jīng)垃圾堆層滲濾液中的有機(jī)物可經(jīng)生物（大部分為厭氧微生物）降解轉(zhuǎn)化為甲烷；滲濾液回灌能促使SO42--被還原為H2S，H2S與滲濾液中的重金屬離子反應(yīng)生成硫化物沉淀；滲濾液在回灌條件下，能較快地轉(zhuǎn)變?yōu)橹行曰蛉鯄A性，從而有利于其中的重金屬離子生成氫氧化物沉淀；同時(shí)，垃圾在降解過(guò)程中生成的大分子量腐殖質(zhì)類有機(jī)物能與重金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物。因此滲濾液回灌能夠降解滲濾液中有機(jī)物和重金屬離子，達(dá)到凈化滲濾液水質(zhì)的作用。
3.3滲濾液回灌的意義
滲濾液回灌的意義在于對(duì)整個(gè)垃圾填埋場(chǎng)中污染物質(zhì)（包括MSW和污水）的控制和處理所起的作用。
傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)和操作方法是收集儲(chǔ)存固體廢棄物，并在垃圾堆層上設(shè)置排水系統(tǒng)，以減少降水的滲入量。這種處理方式盡管減少了滲濾液的產(chǎn)生量，但MSW中可生物降解部分物質(zhì)的降解速率降低。采取滲濾液回灌技術(shù)可使垃圾填埋場(chǎng)由傳統(tǒng)的存放場(chǎng)轉(zhuǎn)變成MSW的生物處理系統(tǒng)。可見(jiàn)滲濾液回灌的意義不僅在降解滲濾液本身的污染負(fù)荷，而在于對(duì)整個(gè)垃圾填埋場(chǎng)中污染物質(zhì)的控制和處理過(guò)程中可能起到的重要作用。
用滲濾液回灌對(duì)礦化垃圾進(jìn)行處理，在去除滲濾液中COD等污染物的同時(shí)，可以通過(guò)蒸發(fā)和蒸騰作用達(dá)到滲濾液減量化目的。與之相比，對(duì)非礦化垃圾，特別是對(duì)新近填埋的垃圾進(jìn)行滲濾液回灌，滲濾液中污染物的降解作用可能并不顯著，但是若將固體垃圾和滲濾液中的污染負(fù)荷一起考慮，此時(shí)的滲濾液回灌措施加速了垃圾填埋場(chǎng)中總污染負(fù)荷的降解速率，加速了垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定化進(jìn)程，因而不能僅從滲濾液中污染物的去除效率來(lái)否定此時(shí)滲濾液回灌的積極意義。
滲濾液回灌可顯著提高垃圾含水率，加快垃圾降解速率和填埋場(chǎng)穩(wěn)定化進(jìn)程；縮短填埋場(chǎng)對(duì)周圍環(huán)境影響的時(shí)間；減少封場(chǎng)后填埋場(chǎng)的監(jiān)測(cè)、管理費(fèi)用；增加填埋場(chǎng)土地重新利用的可能性。總之，回灌法與物化和生化法相比，能較好地適應(yīng)滲濾液水質(zhì)水量的變化，是一種投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、且能加速城市垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定的方法。
4建議
4.1城市垃圾滲濾液處理問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注，滲率液回灌技術(shù)因其投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、抗水質(zhì)水量沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、可以加快填埋場(chǎng)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)而具有廣闊的應(yīng)用前景。
4.2滲濾液回灌技術(shù)的作用不僅僅是降解滲濾液中的污染物，因此研究應(yīng)著眼于對(duì)垃圾填埋場(chǎng)整體污染物的管理和控制;滲濾液回灌的應(yīng)用應(yīng)在垃圾填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)建造的同時(shí)予以考慮。
4.3應(yīng)多進(jìn)行大規(guī)模或全比例實(shí)驗(yàn)研究。因滲濾液回灌在工程實(shí)踐中受垃圾組分、氣候氣象條件、水文地質(zhì)條件、垃圾填埋作業(yè)方式、回灌帶來(lái)的垃圾的變化、滲濾液成分、回灌方式、回灌頻率等影響，易受控制和調(diào)節(jié)的因素有限，且滲濾液回灌為一不穩(wěn)定過(guò)程（隨時(shí)間），所以建議有條件時(shí)應(yīng)結(jié)合已有的研究成果盡量多開(kāi)展中試和全比例的實(shí)驗(yàn)研究。
4.4滲濾液回灌處理技術(shù)對(duì)滲濾液進(jìn)行處理的效率有限，應(yīng)積極開(kāi)展與之配套的技術(shù)經(jīng)濟(jì)上均可行的后續(xù)處理技術(shù)的研究，以滿足滲濾液達(dá)標(biāo)排放的要求。同時(shí)，滲濾液回灌帶來(lái)的臭氣問(wèn)題不容忽略。
5參考文獻(xiàn)
（略）