CN102285740A

CN102285740A - 一种垃圾渗滤液无废处理方法

Info

Publication number: CN102285740A
Application number: CN2010102034428A
Authority: CN
Inventors: 商平; 周桂英; 赵瑞华; 张武
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种垃圾渗滤液无废处理方法，利用环境矿物材料、农业秸秆、复合絮凝剂去除垃圾渗滤液中的重金属和悬浮物和COD后，在用制盐苦卤和铁改性环境矿物材料为晶种经沉淀结晶，去除垃圾渗滤液中的氨氮和磷形成鸟粪石。吸附饱和的环境矿物材料和农业秸秆制成垃圾发电厂的燃料或RDF。往垃圾渗滤液加入发电厂烟气中的CO₂，为养殖能源藻类补充碳源，经厌氧处理产生沼气为垃圾发电厂的燃料，剩余的沼渣和能源藻类和鸟粪石，经发酵制成生态绿化复合肥，预处理和深度处理后水经过复合人工湿地再处理达标回用。该方法成本和能耗低，使垃圾渗滤液变废为宝，无“三废”排放，具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。

Description

一种垃圾渗滤液无废处理方法

技术领域

本发明属于环境保护领域，主要涉及一种处理垃圾渗滤液无废处理方法，具体采用环境矿物材料、农业固废和复合絮凝剂预处理材料去除垃圾渗滤液中重金属COD、SS、悬浮物，用制盐苦卤和环境矿物材料去除氨氮，厌氧好氧生物方法深度处理，经过复合人工湿地再处理，达标回用等过程组成，是用物理、化学和生物法相结合的无废工艺处理垃圾渗滤液。是“以废治废”无废循环工艺，无“三废”排放，具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。

背景技术

随着城市的发展、人口的增加和人民生活水平的提高，我国的城市生活垃圾量日益增长，城市垃圾以平均每年8％～10％的速度增长，垃圾的妥善处置成为一项日益紧迫的任务。目前比较经济和环保的处置方法是卫生土地填埋，它能够长期、安全、可靠地处理无再利用价值的固体废弃物，并具有成本低、技术成熟、管理方便等优点。根据我国垃圾处理“无害化、减量化、资源化”的知道原则，我国建造了许多不同规模的垃圾卫生填埋场。垃圾渗滤液就是在垃圾填埋过程中由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋等产生的多种代谢物质，形成的高浓度的有机废液。经研究发现，垃圾渗滤液中含有多种毒性物质和致癌物质，对水体、土壤和生物都有不同程度的影响，因此垃圾渗滤液的处理是世界上公认的难题。

垃圾渗滤液中的主要污染物是有机物污染、氨氮、重金属、病毒、细菌、寄生虫等有毒有害成分。由于影响垃圾渗滤液水质的因素很多，包括水分供给情况、填埋场表明状况、垃圾性质、填埋场底部情况、填埋场操作运行方式和填埋时间等。因此，垃圾渗滤液中物质种类、浓度变化范围大，其主要特征是有机物浓度高，COD和BOD₅浓度最高可达数千至几万mg/L；水质变化大；氨氮含量高，可达几千mg/L；微生物营养元素比例失调，C/N的比值常出现失调的情况。

随着沿海城市工业的高速发展，工业盐的需要量也越来越大，越来越多的负面作用也跟随而来，其中盐化企业产盐后，会产生大量的苦卤，平均每年的苦卤总量达1800万m³。因苦卤成分复杂，处理成本极高，多年来，生产企业便任其排流大海，造成许多鱼种的濒危。又因其利用率低，污染严重，故被称为“千年污水”，成为世界性难题，也成了众多生产企业与科研单位的重点攻关对象。其实，苦卤中富集了许多有用元素，可加以利用，尤其含Mg接近泻盐(MgSO₄·7H₂O)，资源丰富。

沿海地区城市多，产生的生活垃圾也多，势必建立的垃圾填埋场也多，由此产生的垃圾渗沥液的处理问题也引起广泛关注。合理利用垃圾渗沥液中的高氨氮和苦卤中的镁有机结合转化为鸟粪是(磷酸铵镁肥)，这样可以说达到了以废治废的目的，不仅可充分发挥自然资源作用以物尽其用，可为生态城市提供生态绿化新缓释肥料，还可为盐化工业增加经济效益。

发明专利ZL20070827公开了一种MAP(鸟粪石)结晶沉淀填料及制备方法，是在废沸石、废活性炭、焦炭、粉煤灰等多孔性颗粒载体，以镁、磷酸盐、氨氮为原料，以N∶P∶M g摩尔比为1∶1∶1.0-2.0，在载体表面形成一层M A P膜。但处理成本较高。

发明专利200810069380公开了一种垃圾渗滤液处理工艺，预处理、上流式污泥床反应、硝化反硝化反应、泥水分离、膜处理步骤，该工艺综合运用物理和生化方法对垃圾渗滤液进行处理。但是资源不回收，处理成本较高。

发明专利ZL200710191197公开了一种垃圾渗滤液中氨氮的去除方法，主要包括：先向垃圾渗滤液中投加镁盐和磷酸盐，调节p H值，镁盐、磷酸盐、氨氮的摩尔比，混合搅拌，生成磷酸铵镁沉淀，分离上清液和沉淀物，沉淀脱水，向脱水后的磷酸铵镁中投加高炉矿渣，控制磷酸铵镁和高炉矿渣的重量比，加水搅拌，然后热解磷酸铵镁，控制热解时间、温度，热解产生的氨气通过生物滴滤床处理，回收热解固体产物，循环用于氨氮的处理。但处理成本高。

目前，垃圾渗滤液处理有缺氧/好氧二段工艺，可以去除大部分有机污染物质及氮、磷富营养化物质；“物化(石灰)+吹脱+生化”的组合工艺来处理垃圾渗滤液，这种方法可以去除较高浓度氨氮的渗滤液，在最佳运行条件下可达到二级排放标准，但大量的投加石灰提高了pH，需反调pH，且石灰操作劳动强度大，管道易堵塞；垃圾渗滤液的处理方法趋于采用“生化+反渗透”的处理工艺等，这些方法多数为处理费用高，不能回收垃圾渗滤液中的资源。经过查新结果表明，国内还没有相关垃圾渗滤液无废处理的方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述已有技术存在的不足，提供一种新的垃圾渗滤液无废处理方法，以环境矿物材料、农业固废复合絮凝剂预处理材料去除垃圾渗滤液中重金属和悬浮物，用制盐苦卤和环境矿物材料去除氨氮，厌氧好氧生物方法深度处理，经过复合人工湿地再处理，达标回用等过程组成。

垃圾渗滤液预处理材料由环境矿物材料、农业秸秆、废铝箔和废铁泥复合絮凝剂组成，预处理材料可以按其不同比例装入容器内，也可以制成块体。吸附饱和的环境矿物材料和农业秸秆为垃圾发电厂的燃料或制成DRF。环境矿物材料为褐煤、泥炭、焦炭粉和沸石或其组合物。

去除垃圾渗滤液中的氨氮是用制盐废物苦卤：垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠溶液按1.3∶1.0∶1.1在以铁改性沸石为晶种沉淀结晶形成鸟粪石。

生物方法深度处理垃圾渗滤液的生物为耐盐藻类、浒苔、蓝绿藻还大型藻类。经过制盐苦卤处理时产生的鸟粪石、厌氧处理产生的沼渣经过发酵制成城市绿化复合肥。复合人工湿地是由环境矿物材料、植物和微生物组合或其块体成。厌氧生物方法深度处理垃圾渗滤液产生沼气，做垃圾焚烧厂的燃料。

附图说明

图1是本发明方法的工艺流程图

具体实施方式

本发明公开了一种垃圾渗滤液无废处理方法，利用了环境矿物材料、农业秸秆、废铝箔和废铁泥复合的絮凝剂，预处理垃圾渗滤液，去除垃圾渗滤液中的重金属、悬浮物个部分有机物和COD；把经过预处理的垃圾渗滤液用制盐苦卤中的镁和垃圾渗滤液中的氨氮资源，以铁改性环境矿物材料晶种和磷酸二氢钠为原料预处理垃圾渗滤液，将制盐苦卤和垃圾渗滤液经过沉淀结晶，去除垃圾渗滤液中的氨氮和磷，形成鸟粪石。吸附饱和的环境矿物材料和农业秸秆作为垃圾发电厂的燃料或制成RDF。

把经过预处理的垃圾渗滤液用生物方法深度处理，往液体中加入垃圾发电厂烟气中的CO₂，为养殖能源藻类补充碳源，厌氧产生沼气为垃圾发电厂燃料，剩余的沼渣和能源藻类与在预处理时产生的鸟粪石，经过发酵制成城市绿化的复合肥，经过处理后水在经过复合人工湿地进行再处理达标回用。

在处理垃圾渗滤液的同时，吸附饱和的环境矿物材料和农业秸秆作为垃圾发电厂的燃料或制成RDF，得到城市绿化肥料--鸟粪石，使得大量制盐苦卤和垃圾渗滤液危害环境的难题得以解决。往垃圾渗滤液加入垃圾发电厂烟气中的CO₂，为养殖能源藻类生长补充碳源，得以利用。处理废水，渗滤液预处理去除重金属、去除垃圾渗滤液中的氨氮、厌氧好氧生物方法深度处理、经过复合人工湿地再处理、达标、回用过程组成。

由环境矿物材料、农业秸秆和坚果果壳、废铝箔和轧钢废铁泥复合的絮凝剂组成的垃圾渗滤液预处理材料。吸附饱和的环境矿物材料和农业秸秆制为垃圾发电厂的燃料或制成RDF。预垃圾渗滤液的环境矿物材料为褐煤、泥炭和焦炭粉。

去除垃圾渗滤液中的氨氮是用制盐废物苦卤：垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠按1.3∶1.0∶1.1在以铁改性沸石为晶种沉淀结晶形成鸟粪石。去除率97％。

预处理后垃圾渗滤液在进行生物方法深度处理垃圾渗滤液的生物为耐盐藻类、浒苔、蓝绿藻还大型藻类。经过制盐苦卤处理时产生的鸟粪石和厌氧处理产生沼渣或污泥，经过发酵制成城市绿化复合肥。

复合人工湿地是由环境矿物材料、植物和微生物组成，对吸附氨氮能力强的环境矿物材料如沸石、蛭石、硅藻土或改性的环境矿物材料；植物选择对氨氮吸收能力强的水生植物或喜湿植物，微生物选择对氨氮降解的藻类或菌种。

厌氧生物方法深度处理垃圾渗滤液是产生沼气，可为通过管道输送垃圾焚烧厂焚烧。上述方法为无废、无害处理垃圾渗滤液方法，使其变废为宝，节能环保，在处理垃圾渗滤液的同时回收资源与能源。

实施例1

垃圾渗滤液COD为20000mg/L)，氨氮为1780mg/L，总P为11.34mg/L，SS为450mg/L，浊度为850，pH为6.1稻壳粒度为20目，用10％的H₂O₂在100℃下活化30m i n，改性的稻壳吸附性能较好；正交试验表明，取3.0g改性稻壳与pH值为8.6的30mL渗滤液放入100mL的锥形瓶中，在23℃水浴恒温振荡器中，反应60min，去除垃圾渗滤液重金属如见表1。

表1改性稻壳预处理垃圾渗滤液重金属去除效果

实施例2

垃圾渗滤液pH为1.5，COD为52000mg/L，褐煤粒度为30-40，投加量为10g/50mL、吸附时间为2h，对的垃圾渗滤液去除率达到了40％。

实施例3

垃圾渗滤液氨氮的质量浓度为850mg/L，浊度600，pH值为6～7。温度20℃-26℃，配制浓度为20％的氯化镁溶液浸泡改性粒径60～80目的蛭石，浸泡时间为20min，取25g改性蛭石，调节垃圾渗滤液的pH为9，按n(NH₄ ⁺)∶n(PO₄ ^3-)＝1∶1.2的比例加入PO₄ ^3-离子，垃圾渗滤液中的氨氮去除率为85.06％。

实施例4

垃圾渗滤液的NH₄ ⁺-N质量浓度为1756.061mg·L^-1。改性沸石、废岩棉和蛭石为鸟粪石沉淀的载体。先在垃圾渗滤液原水中按n(PO₄ ^3-)∶n(NH₄ ⁺)＝1.3∶1的比例加入NaH₂PO₄·12H₂O，并调节废水的pH为8.5～9.5。将MgCl₂配成1mol/L的溶液处理垃圾渗滤液中的氨氮去除率可达95％以上，鸟粪石沉淀后，处理后的改性沸石、废岩棉或蛭石上负载较多的磷酸铵镁。可作为一种有效的缓释肥。

实施例5

垃圾渗滤液中COD为20000mg/L，氨氮为1700mg/L，总P为11.34mg/L，SS为250mg/L，浊度为750，pH＝6.1时经聚铁(PFS)改性的废岩棉处理垃圾渗滤液，PFS浓度为7％，超声波振荡频率60％，在振动下浸泡20mi n对废岩棉改性，垃圾渗滤液pH为8，用改性废岩棉15g，对COD、浊度及氨氮的去除率达到74.36％、98.67％、34.17％。

上面所述的实施例仅仅是对本发明优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，以环境矿物材料、农业固废和复合絮凝剂为预处理材料去除垃圾渗滤液中重金属、悬浮物和COD后，在用制盐苦卤和环境矿物材料去除氨氮，厌氧好氧生物方法深度处理，经过复合人工湿地再处理，达标回用过程组成。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，垃圾渗滤液预处理材料由环境矿物材料、农业秸秆、废铝箔和废铁泥复合絮凝剂或其复合物组成。

3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，吸附饱和的环境矿物材料和农业秸秆为垃圾焚烧发电厂的燃料或制成RDF。

4.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，环境矿物材料为褐煤、泥炭、焦炭粉和沸石或其组合物。

5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，去除垃圾渗滤液中的氨氮是用制盐废物苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠溶液按1.3∶1.0∶1.1在以铁改性沸石或蛭石为晶种，经过沉淀结晶形成鸟粪石。

6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，生物方法深度处理垃圾渗滤液的生物为耐盐藻类、浒苔、蓝绿藻和大型藻类。

7.根据权利要求5所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，经过制盐苦卤处理垃圾渗滤液时产生的鸟粪石、厌氧处理产生的沼渣和污泥经过发酵制成生态绿化复合肥。

8.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，复合人工湿地是由环境矿物材料、植物和微生物组合或其块体组成。

9.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液无废处理方法，其特征是，厌氧生物方法深度处理垃圾渗滤液产生沼气，可做垃圾焚烧发电厂的燃料。