垃圾渗滤液自然降解规律及降解机理研究

马天岩（铁岭市环境保护科学研究院 辽宁 铁岭 112000）

垃圾渗滤液自然降解规律及降解机理研究

马天岩（铁岭市环境保护科学研究院 辽宁 铁岭 112000）

垃圾填埋作为一种废物处理方式，因为具有技术成熟、处理费用低、管理方便等优点已在国内外得到广泛推广和使用。然而，若处理不当，在填埋过程中由于垃圾分解、降水、地表水、地下水渗透、灌溉以及液体废弃物等因素的综合作用产生的垃圾渗滤液会对周围环境造成严重的二次污染。渗滤液性质的复杂多变使其处理处置工作成为一个难题。本研究对所取城市生活垃圾渗滤液水样在自然条件下，自然降解的规律及机理进行了初步探讨。

垃圾渗滤液；自然降解

垃圾渗滤液，是指垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中的有机物质分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水，通过淋溶作用形成的污水。其中含有相当多的有毒有害物质且浓度很高，正在成为人类生存环境的巨大威胁。如果未经处理的垃圾渗滤液完全排入江河湖泊，其中所含的有机污染物和无机污染物会使水生生物和农作物受到污染，并通过食物链和生态环境对人体健康产生危害。垃圾填埋场大量的地下水污染事件表明：垃圾渗滤液是地下水最主要的污染源。

1 实验材料和方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验仪器

实验主要仪器和设备：电子天平、电热恒温鼓风干燥箱、万用电炉、KSY可控硅温度控制器、pH计、溶氧仪、浊度仪、紫外可见分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪、离心机、冰箱。

1.1.2 实验药品和试剂

实验主要化学药品和试剂：浓硫酸（H2SO4）、硫酸银（Ag2SO4）、重铬酸钾（K2Cr2O7）、邻菲罗啉（C12H8N2H2O）、硫酸亚铁铵（（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O）、硫酸汞（HgSO4）、酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）、碘化汞（HgI2）、碘化钾（KI）、氢氧化钠（NaOH）。

1.1.3 实验用渗滤液简介

本实验所用垃圾渗滤液取自沈阳市老虎冲垃圾填埋场的渗滤液储存坑。垃圾渗滤液样品各项水质检测指标见表1.1。

表1 实验用垃圾渗滤液水质指标 mg/L

1.2 实验方法

本实验主要检测指标包括：垃圾渗滤液处理前后的氨氮含量、COD含量、浊度、pH以及DO等。其中COD和氨氮测定分别采用重铬酸盐法和纳氏试剂法，浊度测定采用浊度仪法，pH值测定采用pH计法，DO测定采用溶解氧仪法。

2 垃圾渗滤液自然降解规律研究

本研究对所取城市生活垃圾渗滤液水样在自然（25℃光照）条件下，COD值、氨氮值、pH值、DO以及浊度等指标随时间的变化规律进行了研究。

2.1 垃圾渗滤液COD及氨氮值的变化

在自然（25℃光照）条件下，垃圾渗滤液COD及氨氮值随时间变化情况见图1。由图1可以看出，垃圾渗滤液COD值变化走势，随着存放时间的增加，COD值不断降低，且下降速度逐渐变缓，最终在1140mg/L左右达到平衡，COD值基本不再随时间延长而降低。垃圾渗滤液自然降解主要依靠生物降解。部分大分子有机物被自身微生物降解后生成中间产物，并进一步完全无机化，而被去除；而一些由大分子有机物（如腐殖酸）很难被生物降解，因此成为垃圾渗滤液中长期性有机污染物。所以渗滤液的COD值先呈现降低的趋势，经约71d后不再下降。垃圾渗滤液的氨氮值，随着存放时间的增加，逐渐降低，最终在792mg/L左右达到平衡。

2.2 垃圾渗滤液pH值的变化

图1 COD和氨氮自然降解情况

垃圾渗滤液pH值随时间变化情况见图2。由图2可以看出，随时间的增加，垃圾渗滤液的pH值逐步趋于中性，pH值在8.88左右达到平衡。

图2 pH值变化情况

2.3 垃圾渗滤液DO的变化

由图3可以看出，在自然（25℃光照）条件下，垃圾渗滤液的DO随时间增加而降低，之后当DO达到约4mg/L时趋于稳定

图3 DO变化情况

2.4 垃圾渗滤液浊度的变化

从图4中可以看出，在自然（25℃光照）条件下，虽然垃圾渗滤液浊度随时间增加而降低，但速度较缓慢。渗滤液中大分子难降解有机物，主要为腐殖酸，这类物质基本分布于胶体态组分上，而可生物降解的有机物绝大多数存在于溶解态组分中。渗滤液自身降解仅去除了部分易分解的有机物，而多数难降解大分子有机物并未被去除，因此浊度降低效果并不明显。

图4 浊度变化情况

3 结论

从上述实验结果可以看出，随时间推移，垃圾渗滤液的COD、氨氮、pH值、DO及浊度等指标均有所下降，当达到某一值时便趋于稳定、不再降低。所以，如何切实有效地处理渗滤液废水还有待进一步研究。

〔1〕龙腾锐，易洁，林于廉，尤鑫.垃圾渗滤液处理难点及其对策研究〔J〕，土木建筑与环境工程，2009，31（1）：114-116.

〔2〕沈雪梅，俞凯觎.城市垃圾处理产业化的现状和对策〔J〕，杭州科技，2003（3）：36-37.

〔3〕胡允良.法国垃圾渗透液的性质及其处理方法〔J〕，上海环境科学，1999，18（1）：37-40.

〔4〕AIZHONG DING，ZONGHU ZHANG.Biologicalcont rol of Leachate from Mumicipal Landfills〔J〕，Chemosphere，2001，44：122.

〔5〕王宝贞，王琳.城市固体废物填埋场渗滤液处理与处置〔M〕，北京：化学工业出版社，2004.

〔6〕A A TATSI，A I ZOUBOUL IS.A Field Investigation of the Quantity and Quality of Leachate from a Mumicipal Solid Waste Landfill in a Mediterranean Climate〔J〕，Advances in Environmental Research，2002，6：207-208.

〔7〕李元主编.环境科学实验教程〔M〕，中国环境科学出版社，2007：275-276.

Research on Regularity and Mechanism of Natural Degradation of Landfill Leachate

MaTianyan（Environmental Protection Science Institute of TieLing City TieLing LiaoNing 112000）

As a kind of waste treatment method，landfill has the advantages of mature technology，low cost and convenient management，and it has been widely used at home and abroad.However，comprehensive effect factors in landfill process such as landfill decomposition，rainfall，surface water and ground water，irrigation and liquid waste of landfill leachate will cause serious secondary pollution if the landfill has not been handled properly.Due to the complex nature of leachate，the treatment is very difficult.Regularity and mechanism of natual degradation of landfill leachate treatment is studied in this research.

Landfill leachate Natural degradation

X705

A

1674-263X（2017）01-0088-02

2017-03-20

马天岩（1985-），研究生，工程师，现工作于铁岭市环境保护科学研究院。