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La eliminación de lixiviados de vertederos siempre ha sido un desafío en el diseño, operación y gestión de vertederos. El lixiviado es el producto del flujo por gravedad de los líquidos en los vertederos, principalmente de la precipitación y del agua contenida en los propios residuos. Dado que hay muchos factores que pueden afectar las propiedades del lixiviado durante el flujo de líquido, incluidos factores físicos, químicos y biológicos, las propiedades del lixiviado varían dentro de un rango considerable. En términos generales, su valor de pH está entre 4 y 9, la DQO está entre 2000 y 62 000 mg/L, la DBO5 está entre 60 y 45 000 mg/L y la concentración de metales pesados ​​es básicamente la misma que la de las aguas residuales urbanas. Los lixiviados de vertederos municipales son aguas residuales orgánicas altamente concentradas con una composición compleja. Si se vierte directamente al medio ambiente sin tratamiento, provocará una grave contaminación ambiental. Para proteger el medio ambiente es necesario tratar los lixiviados.

1 Estado actual de la tecnología de tratamiento de lixiviados

Los métodos de tratamiento de lixiviados de vertederos incluyen métodos físicos y químicos y métodos biológicos. Los métodos físicos y químicos incluyen principalmente adsorción de carbón activado, precipitación química, separación de densidad, oxidación química, reducción química, intercambio iónico, diálisis de membrana, oxidación húmeda por extracción y otros métodos. ¿Cuándo la DQO era 2000 ~ 4000? Cuando mg/L, la tasa de eliminación de DQO del método físico y químico puede alcanzar el 50% ~ 87%. En comparación con el tratamiento biológico, el tratamiento físico y químico no se ve afectado por los cambios en la calidad y cantidad del agua, y la calidad del efluente es relativamente estable, especialmente para los lixiviados de vertederos con una baja relación DBO5/DQO (0,07 ~ 0,20), el tratamiento biológico es difícil. Sin embargo, el costo del tratamiento físico y químico es alto y no es adecuado para tratar grandes cantidades de lixiviados de vertederos. Por lo tanto, los métodos biológicos se utilizan principalmente para lixiviados de vertederos.

Los métodos biológicos se dividen en tratamiento biológico aeróbico, tratamiento biológico anaeróbico y sus combinaciones. El tratamiento aeróbico incluye el método de lodos activados, tanque de oxidación aireado, tanque de estabilización aeróbico, plato giratorio biológico y filtro percolador. El tratamiento anaeróbico incluye lechos de lodos de flujo ascendente, biorreactores anaeróbicos inmovilizados, reactores de mezcla y tanques de estabilización anaeróbicos.

2 Introducción al tratamiento de lixiviados

Los lixiviados de vertedero tienen características diferentes a las aguas residuales urbanas ordinarias, como altas concentraciones de DBO5 y DQO, alto contenido de metales, grandes cambios en la calidad y cantidad del agua, y alto contenido de nitrógeno amoniacal, desequilibrio nutricional microbiano, etc. Entre los métodos de tratamiento de lixiviados, la combinación de lixiviados con aguas residuales municipales es el método más sencillo. Sin embargo, los vertederos suelen estar situados lejos de pueblos y ciudades, por lo que el tratamiento conjunto de lixiviados y aguas residuales municipales presenta ciertas dificultades y muchas veces debe tratarse por separado. Los métodos de procesamiento comunes son los siguientes.

2.1 Tratamiento aeróbico

Tiene experiencia exitosa en el tratamiento de lixiviados con métodos aeróbicos como método de lodos activados, zanja de oxidación, estanque estabilizador aeróbico y plataforma giratoria biológica. El tratamiento aeróbico puede reducir eficazmente la DBO5, la DQO y el nitrógeno amoniacal, y también puede eliminar el hierro, el manganeso y otros contaminantes. Entre los métodos aeróbicos, el más utilizado es el método de aireación extendida, así como las piscinas de estabilización de aireación y las plataformas giratorias biológicas (utilizadas principalmente para la eliminación de nitrógeno). Se presentarán por separado a continuación.

2.1.1 Método de lodos activados

2.1.1.1 Método de lodos activados tradicional

El lixiviado puede tratarse mediante método biológico, método de floculación química o adsorción con carbón activado. Para el tratamiento se utilizan el método de filtración por membrana, el método de adsorción de lípidos y el método de extracción de gas. Entre ellos, el método de lodo activado se usa ampliamente debido a su bajo costo y alta eficiencia. Los resultados operativos de varias plantas de tratamiento de aguas residuales de lodos activados en los Estados Unidos y Alemania muestran que el método de lodos activados puede lograr efectos satisfactorios en el tratamiento de lixiviados de vertederos al aumentar la concentración de lodos y reducir su carga orgánica. Por ejemplo, en la planta de tratamiento de aguas residuales de Foretown en Pensilvania, Estados Unidos, el CODCr del agua entrante del lixiviado del vertedero es de 6000 ~ 21000 mg/L, y la DBO5 es? 3000 ~ 13000 mg/l, nitrógeno amoniacal 200 ~ 2000 mg/l La concentración de lodo del tanque de aireación (MLVSS) es 6000 ~ 12000 mg/L, que es 3 ~ 6 veces la concentración general de lodo. Cuando la carga orgánica volumétrica es de 1,87 kg DBO5/(m3·d), F/M es 0,15 ~ 0,31 kg bo D5/(kg·mlss·d), y la tasa de eliminación de bo D5 es del 97%. Cuando la carga orgánica volumétrica es de 0,3 kg DBO5/(m3·d), F/M es 0,03 ~ 0,05 kg bo D5/(kg·mlss·d), y la tasa de eliminación de bo D5 es del 92%. Los datos de la planta muestran que siempre que la concentración del método de lodo activado se incremente adecuadamente y F/M esté entre 0,03 ~ 0,31 kg DBO 5/(kg·MLSS·d) (no superior), el método de lodo activado puede tratar eficazmente lixiviado.

Muchos estudiosos también han descubierto que los lodos activados pueden eliminar el 99% de la DBO5 en los lixiviados, y más del 80% del carbono orgánico se puede eliminar mediante lodos activados. Incluso si el carbono orgánico del agua entrante es tan alto como 1000 mg/L, la fase biológica del lodo puede adaptarse y degradarse rápidamente. El sistema de lodos activados que funciona a baja carga puede eliminar entre el 80 % y el 90 % de la DQO del lixiviado y la DBO del efluente5

2.1.1.2 Método de lodo activado hipóxico y aeróbico

¿Hipoxia? Los procesos de lodos activados mejorados, como el proceso de lodos activados aeróbicos y el proceso SBR, son más efectivos que los procesos de lodos activados convencionales porque tienen las características de mantener una alta carga operativa y un consumo de tiempo corto. ¿Xu Dimin de la Universidad de Tongji es hipóxico? El método de lodos activados aeróbicos se utiliza para tratar los lixiviados de vertederos.

Los experimentos han demostrado que, en condiciones operativas controladas, los lixiviados de vertederos pueden pasar a través de niveles bajos de oxígeno. El tratamiento aeróbico con lodos activados tiene buenos resultados. ¿Los promedios de CODCr, DBO5 y SS del efluente final son más bajos que antes? 6466?mg/L, 3502? mg/L y 239,6 mg/L se reducen a CODcr

Si las aguas residuales tratadas se tratan adicionalmente con coagulación química con cloruro de aluminio básico, la CODCr de las aguas residuales se puede reducir a menos de 1 000 mg/L.

El tratamiento en dos etapas del nitrógeno y el fósforo del lixiviado también es mejor que el método biológico general. La tasa de eliminación media de fósforo es del 90,5%; la tasa de eliminación media de nitrógeno es del 67,5%. Además, ¿el método es suplementar sin oxígeno? La primera etapa del método de tratamiento biológico aeróbico de dos etapas forma más NH3-N, lo que dificulta continuar con la segunda etapa. El tiempo de tratamiento aeróbico de dos etapas es demasiado largo.

2.1.1.3 Sistema fisicoquímico de tratamiento compuesto de lodos activados

Debido a la alta proporción de compuestos poliméricos difíciles de degradar en el agua de lixiviado y al efecto inhibidor de los metales pesados ​​existentes, los biológicos A menudo se utilizan sistemas de tratamiento de lodos activados y métodos físicos. Para tratar los lixiviados de vertederos se utiliza un sistema compuesto que combina métodos químicos. ¿Para DBO5? Algunos estudiosos han utilizado una infiltración de 1500 mg/L, Cl-800 mg/L, dureza (calculada como CaCO3) 800 mg/L, hierro total 600 mg/L, nitrógeno orgánico 100 mg/L, TSS 300 mg/L y SO2-4300 mg/L. filtrar. Después de que el agua entrante en el sistema pasa a través del tanque de regulación, puede evitar la alta concentración instantánea de sustancias tóxicas e inhibir los organismos de lodo activado; agregar cal al clarificador puede eliminar metales pesados ​​y algo de materia orgánica del tanque de extracción; cuando la temperatura es baja (NaOH) puede eliminar el 50% del NH3-N en el agua entrante, llevando la concentración de NH3 por debajo del nivel inhibidor. Dado que el fósforo en las aguas residuales es precipitado por la cal agregada, el valor del pH es demasiado alto y es necesario agregar fósforo y sustancias ácidas. El sistema de lodos activados se puede usar en serie o en paralelo, y el método convencional o la aireación prolongada; El método se puede seleccionar ajustando la proporción de lodo de retorno durante la operación, con gran flexibilidad operativa.

2.1.2 Estanque de aireación y estabilización

En comparación con el método de lodos activados, el estanque de aireación y estabilización tiene un gran volumen y una baja carga orgánica. Aunque el avance de la degradación es lento, debido a la simplicidad del proyecto, es el método de tratamiento biológico aeróbico más económico para lixiviados de vertederos en zonas donde el terreno no es caro. Estudios a pequeña escala, a escala piloto y a escala de producción en los Estados Unidos, Canadá, el Reino Unido, Australia y Alemania han demostrado que las lagunas de estabilización aireadas pueden lograr mejores efectos en el tratamiento de los lixiviados de los vertederos.

Por ejemplo, el Reino Unido invirtió 60.000 libras en el vertedero de Bryn Posteg para construir un estanque de oxidación y aireación de 1.000 m3 con dos dispositivos de aireación superficial y un tiempo mínimo de retención hidráulica de 10 días. Después de sedimentarse, el efluente del estanque de oxidación desemboca en el alcantarillado de la ciudad a través de una tubería de 3 kilómetros de longitud. El sistema comenzó a funcionar en 1983. El CODCr máximo del lixiviado es 24000 mg/L y el DBO5 máximo es? 10000 mg/L, F/M = 0,05 ~ 0,3 kg DQO/(kg mlss·d), el rango de volumen de agua es 0 ~ 150 m3/d y la DBO5 efluente promedio es 24 mg/L. Pero ocasionalmente, cuando excede los 50 mg/L, la tasa de eliminación de DQO alcanza el 97%, pero es necesario agregar P durante la operación. Teniendo esto en cuenta, el Centro Británico de Investigación del Agua llevó a cabo un estudio CODcr: también se probaron 15.000 mg/L de lixiviado en el estanque piloto de estabilización de aireación. Cuando la carga es de 0,28 ~ 0,32 kg DQO/(kg·mlss·d) o 0,04 ~ 0,64 kg DQO/(kg·mlss·d) y la edad del lodo es de 10 días, las tasas de eliminación de DQO y DBO5 son del 98 %. y 98% respectivamente. También es necesario agregar ácido fosfórico durante el funcionamiento. ?

2.1.3 Método de biopelícula

En comparación con el método de lodos activados, el método de biopelícula tiene las ventajas de la resistencia al agua y a las cargas de choque de agua. En la superficie pueden crecer microorganismos como, por ejemplo, bacterias nitrificantes. biopelícula. generaciones más largas. C. Peddie y J. Atwater de la Universidad de Columbia Británica en Canadá estudiaron CODcr

2.2 Tratamiento biológico anaeróbico

La aplicación intencionada del tratamiento biológico anaeróbico se ha utilizado durante casi cien años. historia. Sin embargo, en los últimos 20 años, con el desarrollo de la microbiología, la bioquímica y otras disciplinas y la acumulación de la práctica de la ingeniería, se han desarrollado continuamente nuevos procesos de tratamiento anaeróbico, superando las características de largo tiempo de retención hidráulica y baja carga orgánica de los procesos tradicionales. haciéndolos más efectivos Se han logrado grandes avances tanto en la teoría como en la práctica. Mg/L) de aguas residuales orgánicas ha logrado buenos resultados.

El tratamiento biológico anaeróbico tiene muchas ventajas, las más importantes son el bajo consumo energético y el sencillo funcionamiento, por lo que los costes de inversión y operación son bajos. Además, debido a la pequeña cantidad de lodo residual producido, también requiere menos nutrientes. Por ejemplo, su relación DBO5/P es de sólo 4000:1. Aunque el contenido de P en el lixiviado suele ser inferior a 1 mg/L, aún puede cumplir con los requisitos de P de los microorganismos. Utilizando nitrificación anaeróbica ordinaria, en condiciones de 35 °C, cargue 1 kg de DQO/(m3·d), y tiempo de residencia 10 días. La tasa de eliminación de DQO en lixiviados puede alcanzar el 90%.

Los métodos de tratamiento biológico anaeróbico desarrollados incluyen filtros biológicos anaeróbicos, tanques de contacto anaeróbicos, reactores anaeróbicos de lecho de lodos de flujo ascendente y nitrificación anaeróbica por etapas.

2.2.1 Filtro biológico anaeróbico

El filtro anaeróbico es adecuado para el tratamiento de materia orgánica disuelta.

La DQO promedio del lixiviado del vertedero de la autopista 101 de Halifax en Canadá es 12850 mg/L, la DBO5/DQO es 0,7 y el pH es 5,6. El lixiviado se ajusta a pH=7,8 con agua de cal, se sedimenta durante 1 hora y luego se pasa a través de un filtro anaeróbico (este proceso también desempeña un papel en la eliminación de metales pesados ​​como el Zn). Cuando la carga es de 4 kg de DQO/(m3·d), la tasa de eliminación de DQO puede alcanzar más del 92%. Cuando la carga vuelve a aumentar, su tasa de eliminación cae drásticamente.

J. G. Henry de la Universidad de Toronto, Canadá, et al. El lixiviado del vertedero de 1,5 años y 8 años fue tratado exitosamente con un filtro anaeróbico a temperatura ambiente, y su DQO fue de 14000 mg/L y 4000? mg/L y DBO5/DQO son 0,7 y 0,5 respectivamente. Cuando la carga es de 1,26 ~ 1,45 kg de DQO/(m3·d) y el tiempo de retención hidráulica es de 24 ~ 96 h, la tasa de eliminación de DQO puede alcanzar más del 90 %. Cuando la carga vuelve a aumentar, su tasa de eliminación también cae bruscamente. Se puede observar que aunque la carga de los filtros anaeróbicos puede alcanzar 5 ~ 20 kg DQO/(m3·d) cuando se tratan aguas residuales orgánicas de alta concentración, para obtener efectos de tratamiento ideales, la carga de lixiviado debe mantenerse en un nivel bajo. .

2.2.2 Lecho de lodos anaeróbicos de flujo ascendente

El Centro Británico de Investigación del Agua informó el uso de un lecho de lodos anaeróbicos de flujo ascendente (UASB) para tratar DQO >:10000 mg/L para lixiviados, cuando la carga es de 3,6 ~ 19,7 kg de DQO/(m3·d), la edad promedio del lodo es de 1,0 ~ 4,3 d y las tasas de eliminación de DQO y DBO5 a 30 °C son del 82 % y 85 % respectivamente. Sus cargas son mucho mayores que las de los filtros anaeróbicos.

Durante el proceso de descomposición anaeróbica, el nitrógeno orgánico se convierte en nitrógeno amoniacal, ¿NH4+? ¿NH3+H? +reacción. Si el pH supera el punto 7, el NH3 en equilibrio es dominante y puede eliminarse soplando. Sin embargo, durante el proceso de descomposición anaeróbica, el valor del pH es aproximadamente igual a 7, por lo que el efluente puede contener más NH4+, lo que consumirá el oxígeno disuelto en el agua receptora.

2.3 Combinación de métodos anaeróbicos y aeróbicos

Aunque la práctica ha demostrado la eficacia de los métodos biológicos anaeróbicos en el tratamiento de aguas residuales orgánicas de alta concentración, se utilizan solo métodos anaeróbicos para tratar los lixiviados. La situación es extraño. El proceso de tratamiento anaeróbico y aeróbico de lixiviados de vertederos de alta concentración es económico, razonable y altamente eficiente. Las tasas de eliminación de DQO y DBO fueron del 86,8% y 97,2% respectivamente.

2.3.1 ¿Sin oxígeno? Proceso de oxidación biológica aeróbica (nitrificación anaeróbica y estanque de oxidación biológica)

El Departamento de Biología de Southwest Normal University tiene un pH de 8,0 ~ 8,6, una DQO de 16124 mg/L, una DBO5 de 214 ~ 406 mg /L, y NH3- El lixiviado con un valor de N de 475 mg/L se procesa para obtener un pH del efluente de 7,1 ~ 7,9.

2.3.2 ¿Sin oxígeno? ¿zanja de oxidación? Tecnología Bianxingtang

La siguiente es una descripción y un análisis basados ​​en el vertedero de Guangzhou Likeng. La planta de tratamiento de aguas residuales del vertedero de Likeng está diseñada con un caudal de 300 m3/d. La DBO5 del agua entrante es de 2500 mg/L, la CODCr es de 4000 mg/L y el NH3-N es de 2.500 mg/L. 1000 mg/L, SS 600 mg/L, cromaticidad 1000 veces, la DBO5 efluente es 30 mg/L, CODCr es 80 mg/L, NH3-N es 10 mg/L, SS es 70 mg/L, la cromaticidad es 40 veces. El flujo de proceso seleccionado es: zanja de oxidación anaeróbica + sedimentación por floculación en laguna facultativa. Cuando la calidad del agua entrante es buena y el efluente del tanque facultativo cumple con el estándar, el agua del tanque facultativo se puede descargar directamente; cuando la calidad del agua entrante es mala y el efluente del tanque facultativo no cumple con el estándar de descarga, se inicia el sistema de coagulación y sedimentación; , y luego se descarga el líquido sobrenadante del tanque de sedimentación.

A juzgar por el funcionamiento de este proceso, cuando la DQO del agua entrante es alta, la calidad del agua efluente es mejor una vez que se baja la DQO, especialmente en invierno cuando la temperatura es baja y allí; Si llueve poco, no favorece el tratamiento bioquímico y todos los componentes de la calidad del agua efluente se reducirán. Si se excede el estándar, el efluente será marrón. Aunque se puso en marcha el sistema de floculación y sedimentación, el efecto todavía no fue el ideal. Se puede observar que la eliminación efectiva del croma y del NH3-N en el lixiviado tendrá un impacto beneficioso en el tratamiento bioquímico.

2.3.3 ¿Anaeróbico? ¿flotar? Proceso aeróbico

Este proceso se utiliza para tratar los lixiviados en el Relleno Sanitario de Daejeonshan. Con base en los datos de detección y las pruebas de simulación de lixiviados de vertederos similares realizadas por el Instituto de Higiene Ambiental de Guangzhou, se determinaron los parámetros de diseño para el tratamiento de aguas residuales lixiviados en función de las condiciones reales del sitio. La calidad del agua de entrada es CODCr 8000 mg/L, DBO5 es 5000 mg/L, SS es 700 mg/L y el pH es 7,5. La calidad del agua de salida es CODCr 100 mg/L, DBO5 60 mg/L, SS 500 mg/L y pH 6,5; ~ 7.5. ? Dado que el sitio está alejado del área urbana, para facilitar la gestión y ahorrar consumo de energía, se seleccionó después de la comparación una combinación de procesos de tratamiento anaeróbico y aeróbico. La sección anaeróbica es un reactor anaeróbico de lecho de lodos de flujo ascendente y la sección aeróbica es un método de oxidación por contacto biológico. Agregue estanques de coagulación química, sedimentación y oxidación biológica para purificar y tratar las emisiones para cumplir con los estándares. El lodo restante se espesa y se devuelve a un vertedero para su eliminación.

Teniendo en cuenta los grandes cambios en la calidad del agua lixiviada, se añadió un proceso de flotación por aire después de la etapa anaeróbica para mejorar la capacidad de tratamiento y hacer frente a la alta calidad del agua entrante.

¿UASB? Estanque de estabilización de zanjas de oxidación

En 1995, Fuzhou construyó la planta moderna integral de tratamiento de residuos municipales más grande de China: el vertedero sanitario Fuzhou Hongmiaoling. El volumen de agua para el tratamiento del lixiviado del vertedero es de 1000 m3/d; la calidad del agua del lixiviado del vertedero (entrada) es CODCr 8000 mg/L, bo D5 5500 mg/L; los requisitos de calidad del agua de tratamiento (salida) son una tasa de eliminación de CODCr del 95 % y DBO5; tasa de eliminación del 97%.

Este diseño utiliza un lecho de lodos anaeróbico de flujo ascendente. ¿Obet zanja de oxidación? Proceso de estabilización del estanque. El lixiviado del vertedero se concentra en el contenedor de almacenamiento y fluye hacia el tanque de recolección y la red dependiendo del terreno elevado del sitio de almacenamiento. Después de ser medido por la caja de medición Bartholian, fluye hacia el tanque de distribución por energía potencial y luego fluye hacia. el lecho de lodo anaeróbico de flujo ascendente confiando en la altura de presión estática. Después del tratamiento anaeróbico, las aguas residuales fluyen hacia el tanque de sedimentación para la separación sólido-líquido. El sobrenadante fluye hacia la zanja de oxidación de Ober. Los lodos sedimentados se descargan por gravedad en el tanque de lodos. Los lodos se envían periódicamente al vertedero o se convierten en abono. petrolero.

La zanja de oxidación Obet realiza un tratamiento aeróbico y bioquímico de las aguas residuales, mediante el proceso A/O de tres zanjas, que tiene un efecto de desnitrificación avanzado. La ventaja sobresaliente de este proceso es que la primera zanja puede nitrificar el nitrógeno amoniacal, utilizar DBO como fuente de carbono para desnitrificar el nitrato y la tasa total de eliminación de nitrógeno puede alcanzar el 80%. Debido a que la DBO en las aguas residuales se utiliza como fuente de carbono, la DBO5 en las aguas residuales se elimina y se reduce la demanda de oxígeno en las aguas residuales. Para mejorar el efecto de desnitrificación de la zanja de oxidación, se utiliza una bomba sumergible para bombear el efluente desde la tercera zanja a la primera zanja para la desnitrificación por reflujo en la primera zanja.

Las aguas residuales tratadas por la zanja de oxidación desembocan en el tanque de sedimentación secundario para la separación sólido-líquido, y el agua clarificada desemboca en el estanque de estabilización para su tratamiento biológico. Los lodos restantes del tanque de sedimentación secundario se descargan al tanque de concentración por gravedad. El sobrenadante del tanque de concentración regresa a la zanja de oxidación para su tratamiento. El lodo concentrado se bombea a un camión cisterna mediante una bomba sumergible y se transporta a un vertedero para su entierro o compostaje. ?

2.4 Tratamiento de la tierra

El método de tratamiento de la tierra, es decir, el método de riego del suelo, es el método de tratamiento de aguas residuales más antiguo adoptado por los humanos, pero el sistema de tratamiento de la tierra se usa más comúnmente en tratamiento de aguas residuales urbanas. Para el tratamiento de lixiviados se utiliza riego por aspersión para recoger el lixiviado y devolverlo al vertedero. La recirculación de lixiviados de vertederos aumenta el contenido de humedad de los residuos, aumentando así la actividad biológica y acelerando la producción de metano y la descomposición de los residuos. En segundo lugar, debido a la evaporación en el riego por aspersión, se reduce el volumen de lixiviado, lo que resulta beneficioso para el funcionamiento del sistema de tratamiento de aguas residuales y puede ahorrar costes energéticos. El vertedero de Seamer Carr, en el norte de Inglaterra, utiliza parcialmente el reciclaje de lixiviados. Después de 20 meses, el valor de DQO del lixiviado en el área de circulación disminuyó significativamente y la concentración de metales disminuyó significativamente, mientras que las concentraciones de NH3-N y Cl- no cambiaron mucho. Esto muestra que la disminución en la concentración de metales no solo es causada por la dilución, sino también por la adsorción de componentes inorgánicos en la basura.

Debido a las ventajas de la circulación de lixiviados, la parte superior del vertedero no debe cerrarse completamente durante el diseño, sino que se deben instalar zanjas dispuestas periódicamente para evitar la contaminación de las fuentes de agua circundantes. Los lixiviados de baja concentración no se pueden descargar directamente porque las concentraciones de NH3-N y Cl- aún son altas, la temperatura estacional es baja, la evaporación es baja y la actividad biológica es débil. El efecto de la reutilización de lixiviados necesita más estudios.

2.5 Nitrificación y desnitrificación

Los vertederos antiguos a menudo se encuentran en la etapa de fermentación de biogás y el contenido de nitrógeno amoniacal en sus lixiviados es relativamente alto, generalmente de 100 a 1000 mg/l. Hay dos métodos principales: uno es la nitrificación y la desnitrificación; el otro es aumentar el valor del pH por encima de 9 y luego eliminarlo con aire. Robinson y Maris airearon lixiviados de vertederos de 20 años de antigüedad en condiciones de temperatura de 65.438 ± 00 °C y una edad de lodo de 60 días (de hecho, esto es similar a las condiciones operativas de un estanque de oxidación), lo que puede lograr nitrificación completa. Otros métodos aeróbicos, como los biorotores, también han tenido éxito, por lo que generalmente se piensa que la nitrificación del lixiviado no es un problema.

Procesos de tratamiento comunes:

(1) Sistema de nitrificación/desnitrificación + MBR + RO

El proceso de nitrificación/desnitrificación es un tratamiento bioquímico para eliminar el método del nitrógeno amoniacal . Mediante la acción conjunta de la nitrificación y la desnitrificación, la DQO y el nitrógeno amoniacal se pueden eliminar completamente al mismo tiempo. A través de la separación de lodo y agua por MBR y la interceptación profunda de iones por RO, el efluente finalmente cumple con los estándares de descarga nacionales.

(2) Proceso de ósmosis inversa de dos etapas (o proceso DTRO de dos etapas o proceso de tratamiento de membrana completa)

Este proceso es un método de tratamiento puramente físico con una huella pequeña y corta Plazo de construcción y puesta en marcha corto. Sin embargo, es fácil provocar la acumulación de contaminantes, es difícil lograr estándares estables a largo plazo para los efluentes de agua y los costos únicos de inversión y operación son altos.

(3) Floculación y sedimentación + sistema de nitrificación/desnitrificación + MBR + NF + RO

Este proceso se realiza principalmente en equipos integrados, con un pretratamiento químico agregado en la parte frontal, lo que hace El proceso El recorrido es más largo, lo que aumenta la dificultad general de control. Los equipos integrados tienen poca adaptabilidad a las fluctuaciones en la calidad y cantidad del agua y son propensos a problemas como una pequeña capacidad de la piscina y efectos bioquímicos deficientes.

(4) Sistema anaeróbico de temperatura media + nitrificación/desnitrificación + MBR + RO

El efecto de eliminación de DQO de alta concentración es bueno, a menudo se usa en la filtración de basura fresca en plantas de incineración de desechos, transferencia de desechos estaciones, etc. Tratamiento del filtrado. Este proceso tiene altos requisitos para la estabilidad del agua entrante y el sistema anaeróbico debe mantenerse a 35 °C, lo que genera altos costos de inversión y operación.

2.6 Planta de tratamiento de ósmosis inversa de Rochem en el Reino Unido

La planta de tratamiento de lixiviados del vertedero británico utiliza el sistema de ósmosis inversa de tubo de disco patentado de Rochem para tratar el lixiviado crudo.

La tecnología de tratamiento es el sistema de membrana de separación Rocham diseñado y producido en Winterton Landfill en South Humberside.

El núcleo de este sistema es el tubo de disco patentado por Rochem. El cilindro, que consta de placas, acero octogonal y almohadillas de membrana resistentes al desgaste dentro de un tubo circular, puede manejar lixiviados que obstruyen rápidamente los sistemas de membranas de ósmosis inversa comunes. Bajo la presión de la membrana, el lixiviado ingresa al sistema de tratamiento de Rochem para su aireación y corrección del pH. Cuando el lixiviado que contiene contaminantes fluye a través de la superficie interior del cilindro, los contaminantes del lixiviado se separan mediante ósmosis inversa y se descargan a través de la membrana. Toda la operación de limpieza del sistema es automática. Cuando el sistema necesita una limpieza química, la luz indicadora de control mostrará la información y el sistema de limpieza automática utilizará productos químicos programados para limpiar el sistema internamente y restaurarlo a su función original. Dado que el lixiviado forma turbulencias en la superficie de la membrana en condiciones cerradas, reduciendo la oxidación y produciendo olor, la limpieza interna debe realizarse dentro de un cierto período de tiempo, pero el intervalo entre dichas limpiezas es más largo. El sistema de membranas de separación de Rochem puede eliminar metales pesados, sólidos suspendidos, nitrógeno amoniacal y materia orgánica refractaria dañina, y el agua tratada cumple con estrictos estándares de descarga.

El sistema de tratamiento de Rochem se instaló y puso en funcionamiento en el vertedero de Ihlenbery, en Alemania, con una capacidad de tratamiento de 50m3/h y una tasa de recuperación de agua del 90%.

Presentación del proceso de tratamiento de lixiviados de basura urbana desde la web de papel gratuito

Análisis y comparación de tres procesos de tratamiento

Comparado con el método aeróbico, el tratamiento biológico anaeróbico tiene las siguientes ventajas.

(1) El método aeróbico requiere energía (compresor de aire, cepillo giratorio, etc.), mientras que el tratamiento anaeróbico puede producir energía (gas metano). Cuanto mayor es la concentración de DQO, más energía consume el proceso aeróbico. Cuanto mayor sea la capacidad del método anaeróbico, más obvia será la diferencia entre los dos.

(2) La proporción de materia orgánica convertida en lodos durante el tratamiento anaeróbico (0,1 kgMLSS/kgCODCr) es mucho menor que la del tratamiento aeróbico (0,5 kgMLSS/kgCODCr), por lo que el coste del tratamiento y eliminación de lodos se reduce mucho.

(3) El crecimiento de lodos anaeróbicos es pequeño y los requerimientos de nutrientes inorgánicos son mucho menores que los del tratamiento aeróbico, por lo que es adecuado para el tratamiento de lixiviados de vertederos con bajo contenido de fósforo.

(4) Se informa que muchos compuestos orgánicos halógenos que son difíciles de procesar en condiciones aeróbicas pueden biodegradarse en condiciones anaeróbicas.

(5) El tratamiento anaeróbico tiene una alta carga orgánica y ocupa una superficie relativamente pequeña.

Sin embargo, las concentraciones de DQO y nitrógeno amoniacal del efluente del tratamiento anaeróbico siguen siendo elevadas, y el oxígeno disuelto es muy bajo, por lo que no es adecuado para su vertido directo a ríos o lagos, y generalmente requiere de posteriores tratamiento aeróbico. Además, la mayor parte del lixiviado de los vertederos del mundo es ácido (el valor del pH es generalmente de 5,5 a 7,0). Cuando el pH es inferior a 7, los metanógenos se inhiben o incluso se eliminan, lo que no favorece el tratamiento anaeróbico. El tratamiento aeróbico tiene requisitos de pH menos estrictos y la temperatura óptima para el tratamiento anaeróbico es 35 °C, que es inferior a la. La eficiencia del tratamiento cae rápidamente a 35°C. En comparación, el tratamiento aeróbico no requiere altas temperaturas e incluso si no se controla la temperatura del agua en invierno, aún se puede lograr una mejor calidad del efluente.

En vista de las razones anteriores, se recomienda utilizar un tratamiento anaeróbico (tratamiento post-aeróbico) para lixiviados de vertedero de alta concentración con una concentración de DQO superior a 50 000 mg/L, y para lixiviados de vertedero de alta concentración. lixiviados con una concentración de DQO inferior a 5 000 mg/L. Para lixiviados de vertederos, se recomienda utilizar un tratamiento biológico aeróbico. Para lixiviados de vertederos con DQO entre 5000 ~ 50 000 mg/L, se pueden utilizar métodos aeróbicos o anaeróbicos. seleccionando el proceso.

4 Conclusiones y Sugerencias

A través del análisis y comparación de los métodos y procesos de tratamiento anteriores, se pueden extraer las siguientes conclusiones, y se plantean sugerencias y opiniones sobre la calidad y cantidad del agua. :

(1) Los lixiviados de vertederos tienen las características de una composición compleja, grandes cambios en la calidad y cantidad del agua, una alta concentración de materia orgánica y nitrógeno amoniacal y una proporción desequilibrada de nutrientes microbianos. Por lo tanto, a la hora de seleccionar un proceso de tratamiento biológico para lixiviados de vertedero, es necesario medir en detalle la composición del lixiviado de vertedero y analizar sus características para poder tomar las contramedidas correspondientes. También es necesario obtener parámetros de proceso optimizados y confiables a través de pruebas pequeñas y piloto para lograr resultados de tratamiento ideales.

(2) Es factible utilizar una variedad de métodos para tratar el lixiviado. La construcción de estanques biológicos donde las condiciones lo permitan y el uso de sistemas de plantas acuáticas para tratar los lixiviados no sólo pueden ahorrar inversión, sino también reducir los costos operativos. También se ha prestado atención al tratamiento de la tierra, pero rara vez al tratamiento de lixiviados. El método de biopelícula y el método de lodos activados tienen experiencia madura en operación y gestión, y se trata una mayor cantidad de lixiviados mediante procesos anaeróbicos y aeróbicos. Sin embargo, la inversión en la construcción de una planta especializada de tratamiento de lixiviados es elevada, y los costos de operación y gestión son elevados. Con el cierre del vertedero, las instalaciones de tratamiento de agua eventualmente serán desmanteladas, por lo que la elección debe hacerse con cuidado.

(3) No hay muchos vertederos en mi país que realmente puedan cumplir con los estándares de relleno sanitario. Debido a la inversión limitada, muchos vertederos no pueden construir sistemas de recolección de lixiviados que cumplan con los requisitos de protección ambiental de acuerdo con los requisitos de diseño. . Por lo tanto, es deseable desarrollar una tecnología de tratamiento de lixiviados con baja inversión y buenos resultados. El lixiviado del vertedero se inyecta nuevamente en el vertedero, donde se degrada mediante adsorción en la tierra, biodegradación del suelo y lechos filtrantes anaeróbicos en la capa del vertedero. Tiene las características de baja inversión, buenos resultados y ninguna inversión en instalaciones de tratamiento especiales. Además, la recarga de lixiviados puede mantener la basura húmeda y acelerar la estabilidad del vertedero. El método de recarga rara vez se utiliza y puede estudiarse en profundidad para aclarar las condiciones de uso, la eficiencia del tratamiento y los parámetros de diseño de ingeniería del método de recarga.

(4) El tratamiento de los lixiviados de los vertederos es un aspecto del problema. Por otro lado, se debe considerar la reducción de la cantidad de lixiviados. Se recomienda desarrollar tecnologías de vertederos que puedan reducir la producción de lixiviados, como los vertederos aeróbicos o cuasi-aeróbicos.

(5) El tratamiento de lixiviados de vertederos aún se encuentra en etapa de investigación y exploración en mi país. Para construir un relleno sanitario estandarizado para residuos sólidos municipales, se requiere una investigación profunda sobre el tratamiento de los lixiviados del vertedero.