生活垃圾填埋场渗滤液性质随时间变化关系研究-环境科学学报

生活垃圾填埋场渗滤液性质随时间变化关系研究1

楼紫阳，赵由才*，宋玉，李雄，刘振宇

同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海20092

摘要：

通过对上海老港填埋场不同年份渗滤液的取样分析，测定了以下参数：电导率、ORP、COD Cr、NPOC、NH3-N、TN、正磷酸盐与总磷、pH、阴离子（F-、Cl-、Br-、SO42-），并建立了各参数与时间的关系。发现不同的渗滤液指标随填埋时间延长，其变化趋势略有差异，其中NPOC、COD、N、P、pH、电导率等指标值随时间的延长，总体表现为降低趋势；而ORP则逐渐升高；阴离子等变化趋势不明显，呈现波动趋势。对于相同变化趋势的指标，其降解过程也并不一致，对于含C物质－NPOC和COD，经4年降解后分别达到<500 mg·L-1和<2000 mg·L-1；对于含N物质，则可分为三个阶段，前4年的快速降解阶段，随后3年的中速降解，最后进入慢速降解阶段稳定在500 mg·L-1以内；TP含量随填埋时间在开始的9年内降解迅速，从35 mg·L-1降到3.4 mg·L-1，后基本维持稳定值；pH值则在开始的7年内下降较快，随后变化不大；电导率在填埋开始的7年内下降较快；而ORP则在开始的9年内上升较多。同时发现，随着填埋时间的延长，NPOC/TOC、NH3-N/TN、正磷酸盐/TP 比例总体表现为降低，硫酸根/Cl-比例有稍微升高，最终保持在0.2左右。

关键词：渗滤液，老港填埋场，不同时间，性质表征

Characteristics of leachate with different ages from Laogang Refuse Landfill

Lou Ziyang Zhao Youcai*Song Yu Li Xiong LiuZhengyu

The State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Tongji University, Shanghai 200092

Abstract:

Leachate with different ages were collected from Laogang Landfill in Shanghai, China, and the parameters, such as conductivity、ORP、COD Cr、NPOC、NH3-N、TN、orthophosphate、TP、pH、anion ions (F-、Cl-、Br-、SO42-), were determined, and the relationship between the parameters and times were co-related. It is found that values of these parameters, such as NPOC、COD、N、P、pH、conductivity, generally decreased and ORP increased and anions fluctuated, as time extended. NPOC and COD decreased quickly in the first 4 years to <500 mg·L-1and <2000 mg·L-1, respectively. The decomposition process of N can be divided into three stages, i.e., degradation fastest in the first 4 years, and then degradation slow in the next 3 years, while slower degradation in the latter 6 years, which reached to below 500 mg·L-1. TP decreased quickly in the first 9 years, and then reached to a stable value of around 3.4 mg·L-1. pH declined slightly in the

1本工作受到国家自然科学基金(No.20177014)，教育部2005年重大科技项目(No. 305005)和2005上海市科委重重大项目资助（No.05DZ12003）

Supported by China National Natural Science Foundation (No. 20177014); 2005 Key Project of Science and Technology of China Education Ministry (No. 305005); 2005 Key Project of Shanghai Science and Technology Commission（No.05DZ12003）

楼紫阳，男，1980年生，现为同济大学环境学院博士生，研究方向：固体废弃物处理及资源化，以及高浓度有机废水处理。

Biography: Lou Ziyang (1980~), male, Ph D. Candidate of Tongji University

first 7 years, and then almost reached to a stable value of around 7.5. For conductivity, it decreased fast in the initial 7 years after landfill while ORP increased remarkably in the first 9 years. It is also found that ratios of NPOC/TOC、NH3-N/TN、orthophosphate /TP in leachates declined in general as age extended, while ratios of SO42-/Cl-increased slightly, and ultimately reached to about 0.2.

Key words: Leachate, Laogang Landfill, different ages, characteristics

1. 引言

填埋场稳定化过程的研究，对于填埋场建设、设计以及管理具有重要的作用。为得到填埋场内生物降解过程以及垃圾的自然衰减规律，需对不同时间的垃圾进行取样研究，但由于研究费用、取样要求以及填埋方式（我国通常采用山谷型填埋）等原因，使得很难对同一个填埋场各时间段的垃圾进行取样分析(朱青山等，1996；Jensen, et al. 1999; 赵由才等，2000)。而对于不同填埋场，则由于垃圾来源、气候、操作方式、地质状况等原因，使得各个年龄段垃圾的性质相差较多。填埋场稳定化过程主要考察渗滤液组成产量的变化、垃圾成分沉降的变化以及填埋气组成产量的变化，其中渗滤液组成变化能较为直观的反映填埋场的稳定化进程。

基于以上原因，虽然已有不少关于填埋场稳定化过程的研究，但大都以实验室模拟实验为主，且所用垃圾的规模主要集中于几百公斤到几千公斤垃圾(朱青山等，1996；Jensen, et al. 1999; 赵由才等，2000; 谢强等，2003；杨玉飞等，2005)，目前文献报道中最大的模拟装置为赵由才等于1995年进行的一个垃圾稳定化现场试验，所用垃圾量也只有10800吨（面积3000m2）（赵由才等，2000），相对于垃圾填埋场动则填埋上千至上万吨/天的规模，仍有一定的差距。总结起来，此类模拟试验，主要存在以下几个问题：①垃圾量较少，不能有效保证渗滤液量，一般此类规模的垃圾如果不通过外加水量，其自产渗滤液通常在2～3个月内即消失；实验过程中为了保证渗滤液产生量，一般都是通过外加水源，类似于对垃圾的淋溶试验；②实际填埋场一般每天都填埋新鲜垃圾，而模拟过程由于试验容器等的限制，使得一般都是开始阶段装填好垃圾后，基本都以此垃圾作为渗滤液的母体，而没有考虑新鲜垃圾携带水分的淋洗以及原有垃圾降解过程产生的微生物接种作用；③一般填埋场中虽然要求及时导排水份，但总会有部分水分的积累，而水分可有效加速填埋场的稳定化过程以及促进渗滤液的降解，而模拟过程其水分积累很少；④模拟过程试验装置的壁效应相对实际填埋场要严重，使得渗滤液与垃圾的接触时间与面积明显减少；⑤由于人员变动、经费问题，使得试验模拟过程一般只持续3～5年，对于推测出的降解规律其相对数据量较少；⑥虽然也有部分学者对实际填埋场进行了监测，但一般也由于经费以及其它原因，只是对3～5个不同的