垃圾填埋场的环境污染与生态修复案例

城市固体废弃物（垃圾）
小分子有机物
水解作用 产酸作用
挥发性脂肪酸、乙醇、氢气、二氧化碳
产乙酸作用 乙酸、氢气、二氧化碳
甲烷、二氧化碳
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。
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
1 垃圾处理技术与综合利用 2 垃圾填埋场的生态环境问题 3 垃圾渗漏液的处理 4 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。
典型垃圾的化学组成
化学成分 纤维素、糖类、淀粉
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。
典型填埋气体的组成
成分
所占比例（Hale Waihona Puke Baidu体积）/%
CH4
CO2
CO 包括各种卤化脂类、
N2 芳香族化合物、杂
O2 烷化合物、酮类、
H2
脂类和萜类等
H2S 其他痕量成分
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。
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。
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。
降雨
来源
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。
平均干重所占的比例/% 58
半纤维素
11.9
木质素
11.2
脂类
5.7
蛋白质
3.4
• 应用广泛
卫生填 • 土地占用量大，产生的气体和渗透液对环境影响较 埋法 大
• 产生无菌无臭的残渣，体积减少
焚烧法 • 成本高，产生的气体或副产物会造成二次污染
• 投资较低、技术简单、有机物分解后可作为肥料
堆肥法
• 对垃圾分类要求高、有氧分解过程中产生的臭味会 污染环境
综合利用： 简易、无控制的垃圾填埋
（第一阶段）
卫生填埋和简单的废物 回收及再利用系统
（第二阶段）
固体废弃物的综合管理
（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
垃圾填埋场内部的微生物活动 垃圾渗漏液的环境问题 垃圾填埋场气体的环境问题 垃圾填埋场的其它环境问题
2.1 垃圾填埋场内部的微生物活动
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：
高浓度的铵离子具有急性毒性 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
3.1.4利用微型藻类处理垃圾渗滤液
当渗滤液的N/P超过一定的阈加值磷 时将导致藻类对
氨氮的垃去圾除渗不滤液完全；
脱氨处理
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和重金属的去毒害除作率用。
微型藻类
3.2物理、化学处理法
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。
40~70 30~60 0~3 3~5 0~3 0~5 0~2 0~1
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
原因
• 垃圾成分的不断降解和淋溶损失
• 垃圾在填埋时没有被彻底、均匀地 压缩
危害
• 破坏最终覆盖层的结构并导致局部 地区填埋气体和垃圾渗滤液的溢漏
• 给其植被重建和生态恢复以及重新 开发利用等造成负面影响。
（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
生物学处理法（好氧和 厌氧）
理
方
法
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。
反向渗透法 能够去除大部分物质。
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。