一、垃圾滲濾液釋義

垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度的有機廢水。還有堆積的準備用于焚燒的垃圾滲漏出的水分。

垃圾滲濾液的性質隨著填埋場的運行時間的不同而發生變化，這主要是由填埋場中垃圾的穩定化過程所決定的。垃圾填埋場的穩定化過程通常分為五個階段，即初始化調整階段(Initial adjustment phase)、過渡階段(Transition phase)、酸化階段(Acid phase)、甲烷發酵階段(Methane fermentation phase)和成熟階段(Maturation phase)。

1、初始調節階段:垃圾填入填埋場內，填埋場穩定化階段即進入初始調節階段。此階段內垃圾中易降解組分迅速與垃圾中所夾帶的氧氣發生好氧生物降解反應，生成二氧化碳(CO₂)和水，同時釋放一定的熱量。

2、過渡階段:此階段填埋場內氧氣被消耗盡，填埋場內開始形成厭氧條件，垃圾降解由好氧降解過渡到兼性厭氧降解。此階段垃圾中的硝酸鹽和硫酸鹽分別被還原成氮氣(N₂)和硫化氫(H₂S)，滲濾液PH開始下降。

3、酸化階段:當填埋場中持續產生氫氣(H₂)時，意味著填埋場穩定化進入酸化階段。在此階段對垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和專性厭氧細菌，填埋氣的主要成分是二氧化碳(CO₂)、滲濾液COD_cr、VFA和金屬離子濃度繼續上升至中期達到最大值，此后逐漸下降;PH繼續下降到達最低值，此后逐漸上升。

4、甲烷發酵階段:當填埋場H₂含量下降達到最低點時，填埋場進入甲烷發酵階段，此時產甲烷菌把有機酸以及H2轉化為甲烷。有機物濃度、金屬離子濃度和電導率都迅速下降，BOD₅/COD_cr下降，可生化性下降，同時PH值開始上升。

5、成熟階段:當填埋場垃圾中易生物降解組分基本被降解完后，垃圾填埋場即進入成熟階段。此階段由于垃圾中絕大部分營養物質已隨滲濾液排除，只有少量微生物對垃圾中的一些難降解物質進行降解，此時PH維持在偏堿狀態，滲濾液可生化性進一步下降，BOD₅/COD_cr會小于0.1。但是滲濾液濃度已經很低。

二、垃圾滲濾液的特征

由于城市垃圾組分復雜、管理處理方式差異以及滲濾液產生機制的多重影響，導致垃圾滲濾液成分也不盡相同，但總的來說，垃圾焚燒廠滲濾液水質特征主要有以下幾個方面。

1.水質復雜、含有多種污染物

   通過質譜分析顯示，國內部分城市焚燒廠滲濾液中有機物種類達數百余種，采用GC-MS-DS技術，垃圾滲濾液中已經鑒定出99種化合物，其中22種被列為我國和美國EPA環境優先控制污染物的黑名單。此外，滲濾液中還含有Hg , Cr , Cd , As , Fe , Cu , Zn , Pb等重金屬污染物和較高濃度的氨氮及含氮有機物。同時，滲濾液中還有大量的病原微生物與病毒等微生物。總而言之，滲濾液水質成分十分復雜，其受當地居民生活水平及習慣、垃圾分類及收集方式、當地氣候等因素影響很大，其感官表現為黑褐色、黏稠狀、強惡臭。

2.COD_cr、BOD₅濃度高

滲濾液中的有機物通常可分為三類:低分子量的脂肪酸類、腐殖酸類高分子的碳水化合物、中等分子量的黃霉酸類物質。垃圾在垃圾焚燒廠垃圾坑中停留時間很短，滲濾液中的揮發性脂肪酸沒有經過充分的水解發酵，含量較多，意味著垃圾焚燒廠滲濾液的BOD₅/COD可生化性較高。滲濾液中COD_cr、BOD₅濃度高，其中COD_cr一般為60000 mg/ L左右，在個別地區最高可達到 100000mg/L, COD_cr/BOD₅最高達到0.6以上。

3.氨氮含量高

城市生活垃圾中蛋白質等含氮有機物易被溶出或在微生物作用下水解，氨基酸等小分子物質，進而在氨化細菌的作用下，發生分解，釋放出氨氣，在發生一系列反應后，滲濾液中常常含有較高濃度的氨氮，其濃度可達到1500一250Omg/L，滲濾液中的氮以銨根離子形式存在，約占總氮的75%-90%。

4.營養元素比例失調

對于生物處理方法，微生物的繁殖需要主要營養元素碳、氮、磷達到一定的比例，而相較于滲濾液中高濃度COD_cr、BOD₅ ,磷元素往往缺乏的，氮元素充足。

5.重金屬含量較高

滲濾液中通常含有多種金屬離子，其濃度與垃圾組分、生物降解等密切相關。由于垃圾本身成分的復雜性及生物降解的復雜性，重金屬元素等也會出現在滲濾液中。但由于重金屬的微溶出率和垃圾本身的吸附作用，垃圾焚燒廠滲濾液中的重金屬濃度整體相對較低，但重金屬種類較多。滲濾液中Fe、Cu、Zn、Pb、 Cr 、 As 、 Cd等重金屬含量較多，而重金屬含量可能會影響到生化系統中微生物的生長和繁殖，特別是在生化系統中微生物培育調試初期。除此之外，滲濾液中的金屬離子，常常以沉淀和活性污泥吸附的方式進入到污泥系統中，其中污泥包覆的重金屬可能占有較大的比例。對于含有重金屬的污泥，目前垃圾焚燒廠主流處理方法是脫水后送主廠房焚燒，或者干化后送至垃圾填埋場進行填埋。

6.含鹽量或溶解性固體較高

滲濾液中含有大量的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽等，并多以氯化物和硫酸鹽的形式存在，其鹽濃度（TDS）通常高達10000mg/L以上，而硬度常常在1000mg/L(以碳酸鈣計)以上。在實際運行過程中，由于垃圾滲濾液高堿度和高硬度的特性，在厭氧罐的進水管路、布水管路、厭氧罐底部等位置比較容易結垢，給長時間正常運行帶來了一定的困難。同時，由于氯離子具有較高的腐蝕性，高濃度的氯離子會影響各處理設備的使用壽命。含鹽過高還會導致調試馴化活性污泥的周期過長，會影響生化系統的正常運行。此外，由于滲濾液高含鹽量高硬度的特性，常常造成后續處理單元膜系統滲透壓過大，膜的濃縮液側容易結晶，造成產水率過低和膜壽命下降。

不同填埋時間的滲濾液的特征