第六章垃圾填埋场的环境污染与生态修复

第六章垃圾填埋场的环境污染与生态修复环境科学陈茜目录1234垃圾处理技术与综合利用垃圾填埋场的生态环境问题垃圾渗漏液的处理垃圾填埋场的植被恢复1、垃圾处理技术与综合利用

垃圾：它包括一切以固体形式存在的无用、未用或者被抛弃的物质。化学成分平均干重所占的比例/%纤维素、糖类、淀粉半纤维素木质素脂类蛋白质5811.911.25.73.4典型垃圾的化学组成综合利用：（第一阶段）（第二阶段）（第三阶段）固体废弃物管理的三个发展阶段2、垃圾填埋场的生态环境问题

2.1垃圾填埋场内部的微生物活动城市固体废弃物（垃圾）小分子有机物挥发性脂肪酸、乙醇、氢气、二氧化碳乙酸、氢气、二氧化碳甲烷、二氧化碳水解作用产酸作用产乙酸作用产甲烷作用垃圾填埋场内部复杂有机物的厌氧降解过程2.2垃圾渗滤液的环境问题垃圾渗滤液的产生及其理化特征：渗透进垃圾填埋场内部的水分带走垃圾层中有机、无机的降解中间产物和最终产物，再从填埋场往外渗漏，便形成垃圾渗滤液。

来源降雨垃圾被填埋时其本身所包含的水分垃圾经微生物降解过程中所产生的水垃圾渗滤液的数量与当地的气候条件、最终覆盖层的性质及质量、垃圾填埋场的地理状况以及被填埋垃圾的特性等因素有关。垃圾渗滤液的成分变化很大，主要取决于垃圾填埋场的设计与运作条件、年龄（稳定化阶段）、所填埋垃圾的具体组成以及微生物降解垃圾的状况等等。通常，随着垃圾填埋场年龄的不断增加，渗滤液中的许多化学成分也会随之持续下降。垃圾填埋场垃圾渗滤液的理化特征：1）渗滤液成分复杂；2）有机污染物和氨氮含量高；3）重金属含量大，色度高且恶臭；4）微生物营养元素比例失衡；5）COD和BOD浓度都很高。垃圾渗滤液对环境的影响：其他有机污染物也具有生物毒性对地表水和地下水构成潜在的威胁污染周边的土壤和植被高浓度的铵离子具有急性毒性2.3垃圾填埋场气体的环境问题垃圾填埋场内部微生物的厌氧降解活动使大部分的有机垃圾被转化为气态的最终产物，即以甲烷和二氧化碳为主要成分的填埋气体。成分所占比例（干体积）/%CH4CO2CON2O2H2H2S其他痕量成分40~7030~600~33~50~30~50~20~1

典型填埋气体的组成包括各种卤化脂类、芳香族化合物、杂烷化合物、酮类、脂类和萜类等填埋气体的环境影响：2.4垃圾填埋场的其他环境问题（1）地面沉降（2）导致火灾或爆炸富含甲烷的填埋气体更有利于对其能量的回收，但它同时也面临易燃、与空气结合形成爆炸性混合物以及容易通过扩散或对流而迁移出垃圾填埋场等的危险。3、垃圾渗滤液的处理处理方法生物学处理法（好氧和厌氧）物理和化学处理法3.1生物学处理法3.1.1好氧微生物法好氧微生物过程能有效地去除垃圾渗滤液中的铵离子，而且可以在很宽的温度范围内运作。此外，垃圾渗滤液中的许多物质（如烷基苯）在好氧条件下降解的速率要比在厌氧环境下快得多。好氧处理主要是活性污泥法，通过提高污泥浓度来降低污泥的有机负荷，可以获得令人满意的处理效果。低氧、好氧活性污泥法及SBR法等改进型活性污泥法比常规活性污泥法更为有效，因其能维持高有机负荷、低水力停留时间，因而节省空间、提高处理能力。由于渗滤液的成分复杂，尤其是“年老”的渗滤液，BOD5/COD值很低，氨氮浓度很高，可生化性较差，需结合其他方法，如采用联合工艺，以提高处理的效率。3.1.2厌氧微生物法厌氧微生物过程是处理含有高浓度有机物的垃圾渗滤液的最有效办法，通过它可以将渗滤液中的有机酸等化合物降至很低的水平。同时它还可以使重金属以碳酸盐或硫化物的形式从垃圾渗滤液中沉淀而去除。垃圾渗滤液回灌：回灌就是将未经处理的渗滤液直接喷洒到填埋场表面，利用垃圾层、覆盖土层的净化作用和终场后表面植物的吸收、蒸发作用来处理垃圾渗滤液。

其实质是把填埋场作为一个生物反应器，利用填埋场自身形成的稳定系统，使渗滤液在流经覆盖层和垃圾层时发生一系列的生物、化学、物理作用而被截流、降解，同时由于植物的蒸发作用而使渗滤液量变小。渗滤液回灌工艺流程优点：设施简化、基建投资省、运行费用低、耐冲击负荷；促进垃圾加速降解和垃圾填埋场的稳定化，减少渗滤液流量。缺点：易造成土壤堵塞、对氨氮的除去效果不好3.1.3好氧/缺氧（或厌氧）微生物法结合好氧和厌氧微生物过程的处理方法可以有效地降低垃圾渗滤液中氮素水平。许多垃圾渗滤液都含有很高浓度的铵离子，在好氧阶段，这些铵离子通过微生物硝化作用而被氧化成硝酸根离子；然后这些硝酸根离子在厌氧阶段中通过反硝化作用被还原成氮气。3.1.4利用微型藻类处理垃圾渗滤液微型藻类毒害作用垃圾渗滤液脱氨处理加磷当渗滤液的N/P超过一定的阈值时将导致藻类对氨氮的去除不完全；通过人工加入磷而调节N/P比例的方法能明显促进藻类在垃圾渗滤液中的生长并提高它们对COD、NH3-N和重金属的去除率。方法活性炭吸附主要用来吸附疏水性物质和芳香烃化合物。反向渗透法能够去除大部分物质。蒸发法让垃圾渗滤液在一种很薄的塑料膜上蒸发。很好地去除COD和NH4+-N脱氨处理加入氢氧化钙，将pH提高至11，主要去除氨，部分去除COD、总磷及PO43--P沉淀法加入硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁或石灰与磷产生沉淀而达到去除磷的目的氧化作用常常与生物处理法一起使用3.2物理、化学处理法3.3生物处理和物理-化学处理相结合的方法由于含有高浓度的NH4+-N和COD，许多垃圾渗滤液需要通过生物处理和物理或化学处理相结合的方法进行处理。由于产甲烷阶段垃圾填埋场的渗滤液中大部分的有机污染物是难以生物降解的，因而必须通过物理或化学的方法将其COD降至足够低的水平。

土地处理系统是利用土地的物理、化学和微生物潜能对废物进行去毒、降解或钝化等处理。土壤不仅能提供较大面积的吸附表面，而且具有很好的离子交换能力以及含有能进行生物降解的微生物种群。与其他的渗滤液处理方法相比，土地处理法是比较经济而有效的。有待解决：（1）一旦土壤内部的重金属结合位点趋于饱和，垃圾渗