垃圾填埋场废水源和渗滤液收集系统
许多垃圾填埋场产生的废水来自现场和场外的各种来源,包括垃圾填埋场渗滤液、垃圾填埋气冷凝水、现场清洗卡车和设备产生的废水,以及排出的游离液体、雨水、受污染的地下水、来自实验室的废水、清洗地板和从抽水井中回收的废水。这些垃圾填埋场废水的不同来源以及垃圾填埋场常用的渗滤液收集系统将在下面更详细地讨论。
垃圾渗滤液
垃圾填埋场渗滤液包括从堆积在垃圾填埋场的固体废物中渗出的废水。这种液体可能是通过废物堆过滤的雨水,也可能是来自废物本身的液体。很多时候,它是两者的结合,并且含有溶解或悬浮的颗粒或污染物,这些颗粒或污染物在通过材料时从废物中去除。
随着时间的推移,这种废水可能会迁移到更广泛的环境中。当水流过垃圾填埋场时,它会浸出垃圾堆中存在的相关成分,将它们更深地转移到下面的基质中。这会带来潜在的环境和公共健康风险,因为土壤和地下水都可能受到污染。
但是,新获准的垃圾填埋场运营商会采取措施,防止迁移到可能污染环境的场外。一种常见的预防方法是在垃圾填埋场底部安装衬里,并结合渗滤液收集系统。衬里可防止渗滤液渗入下面的土壤,并排入渗滤液收集系统,在那里进行适当的收集和处理。其他收集渗滤液的方法包括使用沟渠、泥浆墙和类似的遏制方案。
各种因素会影响产生的渗滤液量,根据接受的废物类型、废物填埋深度、废物压实度、年降雨量和填埋场年龄以及填埋场的不同,渗滤液的产生量因填埋场而异操作实践,例如切碎废物、每日覆盖的数量和封顶。
垃圾填埋气凝析油
当从垃圾填埋场提取气体时,液体在垃圾填埋场气体收集系统中冷凝时形成垃圾填埋场气体冷凝物。 微生物在垃圾填埋场分解废物时会产生二氧化碳和甲烷 等有害气体。需要去除这些气体,以防止可能导致现场爆炸的气体积聚,如果这些气体迁移到场外,也需要在场外进行。
气体收集系统在水蒸气在气体收集系统中冷凝时将其捕获。这种冷凝物由挥发性化合物组成,在垃圾填埋场产生的废水总量中只占相对较小的部分。根据 EPA 对 158 个产生垃圾填埋气冷凝水的垃圾填埋场的调查估计,LFG 冷凝水的流量范围从每天 3 加仑到每天 11,700 加仑,平均每日流量约为 343 加仑。
受污染的地下水
地下水是通过土壤和岩石基质过滤并收集在垃圾填埋场下方土壤已饱和的区域的淡水。这种地下水可能会被污染物污染当水通过它时,它们会从垃圾填埋场废物中浸出。当垃圾填埋场没有衬垫以防止渗滤液流入周围土壤时,垃圾填埋场渗滤液会污染地下水源,或者它可能发生在安装了垃圾填埋衬垫系统但衬垫系统中收集的污染物被释放到周围环境的垃圾填埋场土壤。如果地下水位上升到渗入垃圾填埋场或渗滤液收集系统的程度,也会发生地下水污染。根据 EPA 的数据,美国大约有 163 个垃圾填埋场会产生受污染的地下水。这些站点的日流量从每天 6 加仑到 987,000 加仑不等,其中 12,800 加仑是日流量的中值。
恢复抽水井
受污染的地下水不仅会在现场抽水作业中产生,而且还会在其他各种可能产生废水流的作业中产生,例如在水井的建设和维护过程中,以及在采样操作期间从井中清除水时。这些活动期间产生的废水通常具有与当地受污染地下水非常相似的成分。EPA 对垃圾填埋场行业的一项调查确定了 50 个垃圾填埋场,这些垃圾填埋场的废水来自回收抽水井。日流量范围从 0.3 加仑(最小流量)到 80,200 加仑(最大流量),日中值流量为 136 加仑。
渗滤液收集系统
为了遵守垃圾填埋场排放指南,许多垃圾填埋场采用某种方法收集垃圾填埋场渗滤液,以防止其与来自垃圾堆的悬浮或溶解污染物一起迁移到场外,这些污染物可能会污染周围的土壤和地下水。渗滤液收集系统的功能不仅是防止污染物随渗滤液迁移到场外,而且它还控制渗滤液在被引导收集之前允许积聚到衬管上方的水平。
渗滤液收集系统的组成部分
为了有效,渗滤液收集系统通常由多个单一组件组成,这些组件共同构成整个系统。通常需要两个主要的渗滤液收集系统: 1) 在施工阶段安装在垃圾填埋场底部的排水管收集系统,用于从垃圾填埋场底部清除渗滤液;2) 外围系统,可以在垃圾填埋场全面展开后添加,因此通常是用于修复垃圾填埋场运行后出现的渗滤液问题的方法。
地下排水系统包括由多孔颗粒材料构成的高渗透性排水层,有助于渗滤液的横向转移,以及形成系统底部的非渗透性衬里,防止渗滤液从上方的废物堆中过滤下来从穿透下面的土壤和地下水。当渗滤液到达不可渗透的衬里时,它会积聚直至饱和,因此Sure Pump™ 系统作为一种有效的机制将其转移到收集系统内的排水点。
渗滤液收集系统的类型
垃圾填埋行业使用了许多不同的渗滤液收集系统。EPA 于 1992 年进行的一项调查显示,50% 的垃圾填埋场使用了重力流排水场。今天,美国的垃圾填埋场使用复合渗滤液收集系统,包括渗滤液衬里和渗滤液收集管、渗滤液/气体提取井、带立管的收集池、流向泵站的穿孔排水管、流向排水池的流管、蓄水池或储罐。