我國目前生活垃圾處理現狀衛生填埋主導地位難以動搖406座垃圾填埋場另有簡易堆場2000余座填埋場數量填埋量填埋地位填埋比例2008年生活垃圾填埋處理情況填埋能力26萬噸/日全年填埋總量為8444萬噸82%的垃圾采用填埋處理與2007年基本持平繼續穩居主導地位Ⅱ級132座7.28萬噸/日Ⅲ級48座2.83萬噸/日Ⅰ級58座5.47萬噸/日Ⅳ級134座3.88萬噸/日生活垃圾填埋場啟動等級評估2006年1月，建設部組織對372座填埋場進行評定；2008年10月，建設部委托中環協對填埋場進行復評。焚燒處理城市焚燒場數量

建成72座焚燒廠16%的垃圾采用焚燒方式同比上升1個百分點3年內上升60%焚燒能力5.05萬噸/日全年焚燒總量為1522萬噸生活垃圾焚燒成為行業熱點焚燒處理在我國處于快速發展期2008年生活垃圾焚燒廠建設現狀

焚燒處理現狀

建成72座在建39座

爐排爐70座流化床41座焚燒量占16%生活垃圾堆肥處理總量逐年減少堆肥處理能力0.44萬噸/日，全年堆肥總量為135萬噸2008年底共有垃圾堆肥廠13座，兩年內減少13座數量處理量比例階段現階段堆肥技術在我國處于萎縮和低迷時期1.4%的垃圾采用堆肥處理，連續10年以上同比下降可持續生活垃圾填埋處置及資源化研究與應用我國生活垃圾：1993年1億噸；2007年1.7億噸；上海生活垃圾：1993年200萬噸；2007年530萬噸本項目開始于1993年：上海市乃至全國生活垃圾隨意堆放，地下水和空氣污染嚴重，周邊地區蚊蠅橫飛，臭氣熏天，疾病蔓延，居民怨氣很大，已成為政治問題一、項目背景無害化處理：生活垃圾中可資源化利用的組分極少，衛生填埋是最佳方法之一，符合國情技術路線：污染機理、防滲以阻止滲濾液對地下水的污染、日覆蓋以防治臭氣、礦化垃圾與土地再利用、滲濾液高效處理、現有堆場進行徹底修復研究思路：穩定化過程；污染控制；資源化一、項目背景我國最早從事可持續生活垃圾填埋處置及資源化研究與應用的單位一、項目背景研究目標：探索填埋場生活垃圾穩定化過程及研發相關應用技術，實現生活垃圾從簡易堆場到安全可控衛生填埋場的重大變革，最終實現“可持續生活垃圾填埋處置及資源化”目標

圍繞可持續生活垃圾填埋處置及資源化目標，從四個方面進行了系統研究:

1.填埋場生活垃圾生物降解與穩定化過程

2.填埋場防滲及高維衛生填埋技術

3.填埋場礦化垃圾資源化綜合利用技術

4.生活垃圾堆場封場及修復利用技術二、研究內容、成果、創新點1.填埋場生活垃圾生物降解與穩定化過程提出了基于分子量分布特征的生活垃圾穩定度建立了生活垃圾性質、滲濾液自然衰減過程、填埋體沉降量與填埋時間的定量關系構建了填埋場沉降模型二、研究內容、成果、創新點

—

填埋場生活垃圾達到穩定化時間約8年—礦化垃圾

—

最終沉降高度約為原始填埋高度的30％

—

自然降解條件下，滲濾液達到生活垃圾填埋污染控制標準(GB16889-2008)的排放標準的時間約為32年填埋場生活垃圾生物降解與穩定化過程研究結論二、研究內容、成果、創新點2.填埋場防滲技術簡易堆場存在的致命問題：滲濾液對地下水的污染、遷移及擴散式中：D—水動力彌散系數；

v—地下水流速（m/s)

C—滲濾液濃度(mg/L)—單位體積滲濾液質量的變化(mg)二、研究內容、成果、創新點解決方案：設計與建造衛生填埋場

-防滲是核心推算了防滲層壽命構建了防滲層結構比選了防滲層材料確定了防滲層厚度二、研究內容、成果、創新點防滲層壽命生活垃圾穩定化過程中，滲濾液達到排放標準時間：32年填埋場的運行時間：國家規定10年以上，一般為20年防滲材料的壽命：>32+20年，52年以上二、研究內容、成果、創新點防滲層構造適應于生活垃圾衛生填埋場高濃度、高污染、高不穩定沉降狀況確保穩定壽命大于52年水平防滲垂直防滲

二、研究內容、成果、創新點確定了HDPE膜作為庫區水平防滲關鍵材料選擇了粘土保護層與土工膜的人工水平（復合）防滲結構提出了人工水平（復合）防滲基本結構：單層≥1.5mm厚HDPE土工膜粘土保護層0.6m厚，k≤5×10-7cm/s解決了滲濾液對地下水二次污染問題1）水平防滲二、研究內容、成果、創新點1、垃圾體2、碎石層3、滲濾液收集溝4、HDPE管5、土工布6、粘土層7，HDPE膜8、沙層9、地下水收集溝10、水泥管11、基礎層

填埋場防滲層結構示意圖二、研究內容、成果、創新點

2）垂直防滲優化了粘土固化漿液的配比研制出了適合填埋場垂直防滲要求的灌漿材料確定了帷幕灌漿的初始濃度、灌漿壓力、孔排數等參數范圍研發了適合于我國大量簡易填埋場的垂直防滲修復技術研發的防滲墻厚度：30cm~40cm

（國外70-80cm）二、研究內容、成果、創新點缺陷地基（軟土地基）存在的問題

地基承載力偏低，生活垃圾填埋高度嚴重受限；常規設計10－23米缺陷地基（軟土地基）高維衛生填埋解決方法

降低地基含水率；結合穩定化過程分單元作業;填埋高度提高至45－80米，實現高維填埋３.缺陷地基上高維衛生填埋技術

二、研究內容、成果、創新點

軟土排水固結過程固結時間表（PVD-排水板）計算了排水板間距與固結程度的定量關系比選了排水板格網孔徑優化了排水板插板施工機械配置實現施工期井點降水二、研究內容、成果、創新點

高維填埋的突破點：提出了代表著現代填埋場設計中最新和最有創意的地下水管理系統：內向水力梯度控制——實施原位排水固結，實現實時滲漏檢測大幅度提高填埋場庫容，如與老港填埋場Ⅰ~Ⅲ工程相比較，填埋場空間利用系數增加至原來的六倍多上海老港填埋場四期工程（高維填埋）

填埋高度：11m46m（浦東機場限高）占地面積：336公頃100公頃建設成本：100％25%二、研究內容、成果、創新點４.填埋場礦化垃圾資源化綜合利用技術

1）礦化垃圾性質—有機質含量高（9～15％）—結構松散(孔隙度37～45％；容重0.96~1.03g/cm3)—較好的水力傳導和滲透性能(持水度5～20％；給水度30％)—較大的陽離子交換能力(1.20～1.49mmol/g干垃圾)—優良的生物種群和較高的細菌總數(微生物>106-8/g干垃圾)二、研究內容、成果、創新點2）礦化垃圾微生物及其DNA分析

細菌：芽孢桿菌屬、變形菌屬和動球菌屬為優勢菌屬

古菌：甲烷八疊球菌屬和甲烷嗜熱菌屬為優勢菌屬

特種菌：深海沉積物中的嗜鹽嗜堿菌；耐汞極端微生物；耐砷菌；嗜冷菌

有害病菌：未檢出O型口蹄疫病毒、致病性大腸桿菌、沙門氏菌、鏈球菌和金黃色葡萄糖球菌

礦化垃圾樣品總DNA的提取擴增片斷的DGGE圖譜二、研究內容、成果、創新點

礦化垃圾樣品總DNA的提取擴增片斷的DGGE圖譜二、研究內容、成果、創新點3）礦化垃圾用于生物反應床填料－資源化利用之一利用礦化垃圾制造生物反應床用于滲濾液高效、低耗處理

礦化垃圾生物反應床滲濾液處理工藝流程圖（授權發明專利證書號：第121846號）

調節池(厭氧池)一級反應床收集池二級反應床收集池三級反應床出水滲濾液二、研究內容、成果、創新點

礦化垃圾生物反應床處理垃圾滲濾液工程應用效果

穩定運行效果：

COD>90%,氨氮>95～99%

COD(mg/L)去除率(%)氨氮(mg/L)去除率(%)B/C進水特性10100~120001010~18000.21~0.35一級反應床出水2580～320070~75348～45061~650.20~0.34二級反應床出水550~75075~82100~12066~850.15~0.23三級反應床出水30090以上10~2095~990.10~0.20二、研究內容、成果、創新點3）礦化垃圾用于城市污泥改性－資源化利用之二礦化垃圾:污泥＝1:1

降低含水率、惡臭，提高承壓能力，實現衛生填埋

二、研究內容、成果、創新點4）衛生填埋場和堆場沼氣收集利用技術

二、研究內容、成果、創新點（1）解決淺層填埋場沼氣收集技術難題

（2）選擇了合適的發動機組

（3）集成了沼氣收集－凈化－發電－燃燒－供配電技術1）全面系統研究了堆場污染過程規模大小不一點多分散，主要分布在市郊農村堆放方式迥異，有的堆高，有的推平技術水平較低，基本未采取污染控制措施堆場周圍環境差，污染嚴重二、研究內容、成果、創新點５.

生活垃圾堆場封場及修復利用技術2）比選了衛生填埋場封場及堆場修復方案填埋場封場的利用途徑植物種植礦化垃圾利用土地利用堆場修復－污染控制途徑防滲補救措施－垂直防滲異地搬遷就地封場二、研究內容、成果、創新點堆場種植的草皮和樹木3）篩選了適合填埋場或堆場生長的植物品種—適合人工種植的樹種：海桐、黃楊、女貞、夾竹桃—能夠自然條件下生長的植物：灰藜、一年蓬群落、海三棱藨草、灰綠藜群落、蘆葦、海三棱藨草群落等

種植之時二年后夏天填埋場封場植物研究現場二、研究內容、成果、創新點4）提出了堆場修復和土地資源再利用技術導則封場<3年，異地搬遷修復封場3～10年，垂直防滲，并輔以植被種植修復封場>10年，就地封場修復，礦化垃圾開采利用，實現土地再利用封場32年后可終止現場監管及滲濾液處理二、研究內容、成果、創新點

—闡明了我國填埋場生活垃圾生物降解和穩定化規律，為生活垃圾衛生填埋場礦化垃圾、土地資源化再利用以及堆場污染控制和修復提供理論依據

—

發現了我國填埋場中生活垃圾穩定化時間為8-10年，滲濾液達到排放標準時間為32年以上，防滲層壽命至少需要52年以上（1）明確了填埋場生活垃圾穩定化過程基本規律6.創新點

二、研究內容、成果、創新點

—構建了填埋場水平與垂直全封閉防滲工藝系統

—

研發了帷幕注漿技術并應用于生活垃圾填埋場垂直防滲系統

—發明了軟土地基的內向水力梯度控制技術，實現了生活垃圾高維填埋（2）研發了生活垃圾填埋場防滲技術6.創新點

二、研究內容、成果、創新點（3）發明了以礦化垃圾利用為核心的資源化技術

—研究了礦化垃圾基本性質，提出了礦化垃圾定義

—發明了礦化垃圾生物反應床處理滲濾液技術，實現以廢治廢

—研發了礦化垃圾對污泥的改性關鍵技術，實現污泥安全衛生填埋6.創新點

二、研究內容、成果、創新點生活垃圾焚燒及資源化研究與應用研究目標：在完善和提高發達國家焚燒技術的同時，針對我國生活垃圾高混雜、高含水率、高無機物含量、低熱值等引發的焚燒難題，研發和應用千噸級機械爐排焚燒國產化技術集成體系，為我國焚燒事業的發展奠定基礎項目背景二、研究內容及成果

1.生活垃圾生物堆酵與機械脫水集成技術脫水經10d，含水率從72％降低到53％垃圾在堆酵5d后，低位熱值提高了30－40％圖半程生物處理體含水率變化圖垃圾堆酵與時間的示意圖生活垃圾生物脫水圖垃圾預堆制后其進爐垃圾占進廠垃圾量的百分比機械壓濾脫水率垃圾貯坑堆酵

表垃圾壓濾實驗結果垃圾重量壓出結果壓濾前壓濾后壓出水壓出率實驗結果4330kg3885kg455kg10.3％經過壓濾機的擠壓，大約10.3%的滲濾液被擠出1.生活垃圾生物堆酵與機械脫水集成技術脫水

降低大約30%的水分采用貯坑生物預堆制和機械壓濾脫水相結合的生活垃圾預脫水技術，使得生活垃圾水分含量降低34％以上熱值從原生垃圾的3800kJ/kg提高到7200kJ/kg左右1.生活垃圾生物堆酵與機械脫水集成技術脫水2.生活垃圾焚燒工藝集成技術研究

表有機硅類滲透劑涂層（底層）與聚脲涂料（表層）組成的復合涂層涂層材料施工方法結構要求有機硅滲透劑涂層硅基滲透劑輥涂滲透深度≥3mm，用量0.25L/m2聚脲涂層打磨用混凝土打磨機、噴砂機清除基材表面的灰塵、浮渣及污物陽角應打磨成R≥10mm的圓角，陰角應做成45°斜角填縫劑（環氧類或聚氨酯類）刮膩子基材表面的凹凸、洞穴及裂縫填平混凝土專用底漆噴涂、刷涂或輥涂用量0.1kg/m2聚脲專用的聚脲噴涂機噴涂厚度1.5mm；垃圾貯坑的防腐、密閉進爐垃圾熱值提高、防腐效果良好、垃圾倉密封性強爐排通風改進性能研究

爐排片端部開孔：未開孔爐排阻力為24～75Pa，開孔爐排為12~48Pa四次垃圾的裝卸，未開孔的空爐排最大阻力為145Pa，而此時有500mm厚垃圾時的最大阻力為468Pa（對應于最大的空氣流量1031m/h），爐排通風阻力所占比例約為1/3圖試驗臺流程示意圖2.生活垃圾焚燒工藝集成技術研究實際焚燒廠爐排的通風實驗研究

增大了第一級爐排的通風量，促進了入爐后的垃圾干燥與著火、焚燒效果當左右兩側第一級送風量低于12000m3/h時，焚燒狀態“一般”，而隨著第一級送風量的增加，焚燒狀態將得到很好提高當第一級爐排送風量達到總送風量25%左右時（一般設計值為總送風量15％），達到很好的焚燒狀態垃圾焚燒狀態與第一級爐排送風量關系2.生活垃圾焚燒工藝集成技術研究25%65%10%爐排性能改進性能研究

針對高含水率、低熱值的特性-提高一次風溫度最高至280℃，使垃圾在爐內的干燥段得以充分干燥，加強燃燒效果；-同時加長焚燒爐排長度至14.43m，最終爐渣熱灼減率低于1%

爐排開孔前后第一次裝垃圾阻力的比較

新安裝爐排片端部形狀

爐排片端部形狀2.生活垃圾焚燒工藝集成技術研究“冷卻（稀堿液）石灰干粉管道噴射+袋式除塵”的干法/半干法切換型工藝

采用冷卻水，直接冷卻去除部分酸性物質；當煙氣中酸性氣態污染物濃度較高時，改為噴入“NaOH的稀溶液”表焚燒廠煙氣的污染物排放狀況污染物名稱

單

位國標GB18485-2001歐盟1992

標準排放值先進性煙塵

mg/Nm3

80304達到歐盟標準，優于國標96％HClmg/Nm3

755030達到歐盟標準，優于國標55％SO2mg/Nm3

260300150達到國家標準，優于歐盟標準50％

NOX

mg/Nm3

400－200比國標低50％

COmg/Nm3

15010080優于歐盟標準和國標二惡英類

ngTEQ/Nm3

1.00.10.02達到歐盟標準，優于國標95％2.生活垃圾焚燒煙氣耦合控制技術

焚燒廠飛灰產量大約為進廠生活垃圾的1.5%，大大低于常規的3～5％的比例，有效降低了后續飛灰的處理壓力圖江橋焚燒廠飛灰質量比2.生活垃圾焚燒工藝集成技術研究焚燒廠飛灰量

3.生活垃圾焚燒煙氣耦合控制技術

L/S值增大,脫硫率呈逐漸上升的趨勢L/S值從0.036mm-1增大到0.069mm-1,SO2脫除率大幅度提高，從73.0%升至93.74%圖L/S對二氧化硫去除率的影響(T=1min)水道式脫硫系統研究

長距離水道式脫硫系統實驗裝置1SO2鋼瓶2N2

鋼瓶3轉子流量計4調節閥門5緩沖混合鋼罐6長距離水道體系7煙氣分析儀8氣體管路9氣體采樣管路氣體流速增大，SO2去除率下降，但提高流速可增強氣液兩相的湍動，增強氣液傳質，SO2去除速率增大3.生活垃圾焚燒煙氣耦合控制技術

當液體介質為飛灰浸出液時，SO2去除率明顯高于單純水作為介質時的脫硫率水道式脫硫除塵系統在實際運行過程中，充分利用煙氣飛灰顆粒中二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂等堿性成分的活性，使之與二氧化硫等廢氣相互作用和反應，從而實現煙氣的凈化

圖飛灰對二氧化硫去除率的影響(T=1min;L/S=0.0364mm-1)3.生活垃圾焚燒煙氣耦合控制技術

4.生活垃圾焚燒廠滲濾液表征及處理技術研究

測定指標水樣原水1.2um0.45um1萬Da2000DapH4.74.684.654.644.62NH3-N(mg/l)760.03749.99744.97737.44729.9CODCr(mg/l)5689854791525645216650934TOC(mg/l)2230021260212002024020040TN(mg/l)21082028202220021940.2濁度1306.72781455638TP(mg/l)181.6173.8170.9118.5108.8Cl-(mg/l)4398.64383.64268.74173.74148.7SO42-(mg/l)1920.317971668.31653.31671.4TC(mg/l)2242021380213602038020200表焚燒廠滲濾液性質分析焚燒廠滲濾液性質滲濾液厭氧預處理工藝在水力停留時間為8d，平均容積COD負荷為5.8kgCOD/(m3·d)，平均容積產氣率2.885L/(L·d)，產生的沼氣回噴爐內燃燒，可提高焚燒廠1-2%的發電量圖厭氧反應器4.生活垃圾焚燒廠滲濾液表征及處理技術研究

焚燒飛灰基本物理化學性質

粒徑范圍:4-100μm，平均粒徑:19μm，<62μm:90%

飛灰具有較大活性5.生活垃圾飛灰、爐渣性質表征與資源化利用技術研究

1,000倍SEM圖譜EDS圖譜最佳配比制品的燒成制度1＃2＃3＃4＃5＃6＃7＃8＃備注開始8:308:408:258:208:358:258:308:20t至100℃8:458:568:398:348:518:418:468:35t恒溫020202020202020min升溫8:459:168:598:549:119:019:068:55t至600℃9:199:509:349:269:469:329:419:29t恒溫00202020202020min升溫9:199:509:549:4610:069:5210:019:49t至800℃9:3710:1210:1510:0510:2610:1710:2210:10t恒溫0002020202020min升溫9:3710:1210:1510:2510:4610:3710:4210:30t至960℃10:0310:4210:4510:5611:1510:4611:1211:00t恒溫000010203040min停止10:0310:4210:4510:5611:2511:0611:4211：40t燒成狀況局部裂紋局部裂紋局部裂紋生燒生燒較好好較好評定抗壓強度（MPa）17.117.117.217.217.417.417.517.7變溫燒成實驗飾面磚最佳配比方案，米黃泥:耐火砂:飛灰:長石=60％:10％:20％:10％燒成制度：在100℃、600℃、800℃下分別恒溫20min,960℃下恒溫30min5.生活垃圾飛灰、爐渣性質表征與資源化利用技術研究

莫來石含量的變化經起始期、衰減期、加速期后進入穩定期在起始期莫來石的增加主要產生于晶相中，加速期與穩定期的增加主要產生于玻璃相中980℃煅燒莫來石反應過程圖

不同溫度下的莫來石化速度飛灰固化樣品號123456Na2S·9H2O投量（g）0.17950.51246S2+的量（mol）0.000750.002080.004160.008330.016650.02498[Zn2++Pb2++…]（mol）1.0301×10-4S2+/[Zn2++Pb2++…]7.3204081161243浸出液濃度（mg/kg）Pb72.6527.3712.657.37121.25791.0112Cd1.23421.06590.953720.897520.532960.44881表不同Na2S投量的飛灰處理效果樣品號123456硫脲投量（g）0.04600.07600.16490.39280.79501.5345硫脲的量（mol）0.000600.001000.002170.005160.010440.02016C＝[Zn2++Pb2++…]（mol）1.0301×10-4硫脲/C5.89.72150101196浸出液濃度（mg/kg）Pb35.7212.569.7985.5890.91820.8782Cd1.12201.02200.841520.673210.392710.25245表不同硫脲投量的飛灰處理效果5.生活垃圾飛灰、爐渣性質表征與資源化利用技術研究

Na2S和硫脲的投量分別為5％（Na2S·9H2O）和0.76％時，飛灰浸出液中金屬濃度低于固體廢物毒性鑒別標準爐渣

爐渣中大約60%（爐渣a為60.3%，爐渣b為58.3%）是由大于4mm的顆粒組成的。大于4mm的爐渣，容易篩分和水洗，可以作二次建筑材料利用

（a）（b）圖生活垃圾焚燒廠焚燒爐渣（a）原狀爐渣（b）從爐渣中簡單分揀出的塑料、金屬等組分5.生活垃圾飛灰、爐渣性質表征與資源化利用技術研究

圖不同初始濃度下爐渣的除磷量表不同運行條件下爐渣對畜禽廢水COD的去除連續配水時間/h濕干比運行周期進水量/L進水濃度/mg/L出水濃度/mg/L去除率/%41:1147125392.51:846876690.41:546928687.561:1167347290.21:867039586.51:5672113181.881:1187027489.41:8869411982.91:5874117676.3在適宜的自然通風條件下，爐渣和禽畜廢水的固液比大于12:1(kg:L)時，出水水質可滿足污水綜合排放二級標準要求爐渣資源化

5.生活垃圾飛灰、爐渣性質表征與資源化利用技術研究

在磷酸鹽初始濃度低于200mg/L，磷的去除率幾近100%

濕份對重金屬揮發的影響研究

圖實驗室條件下焚燒爐的焚燒模擬裝置圖焚燒過程中水分含量對Pb、Zn和Cu氧化態的揮發情況影響關系增加生活垃圾濕度，氧化態Cu揮發度降低，而氯化態和單質態物質的揮發度增加，但是Pb和Zn的氯化態和單質態揮發度則降低

6.生活垃圾焚燒燃燒特性及重金屬分布特點研究

Cl/均質垃圾為0.54mol/kg:揮發率增長最大的是Zn(13.0%),其次是Pb(6.5%),Cr(6.2%)和Cu(4.5%)

難揮發的重金屬Cu:64%存留與底灰中,夾帶作用難揮發的重金屬Cr:85%存留在底渣中,夾帶作用,具有可揮發性的CrO2Cl2的生成

無機氯的影響:CaCl2

6.生活垃圾焚燒燃燒特性及重金屬分布特點研究

隨PVC添加比例的增大，重金屬的揮發率呈現上升趨勢除了Cr依舊增大微弱外，其他重金屬的揮發增大幅度明顯，Zn，Pb和Cu的揮發率分別增大11.2%,18.4%，12.0%，高于添加CaCl2，NaCl和FeCl3時的金屬揮發程度有機氯的影響:PVC有機氯化物的效果要優于無機氯化物；氯化物對重金屬揮發的促進效果取決于氯離子釋放能力的大小6.生活垃圾焚燒燃燒特性及重金屬分布特點研究

6.生活垃圾焚燒燃燒特性及重金屬分布特點研究

圖有機模化垃圾焚燒的TG/DTG/DSC曲線

混合垃圾燃燒與單組分的燃燒特性基本相似，其中紙張和塑料有機模化垃圾的總體失重過程中的燃燒特征表現最為明顯，并且在脫水干燥階段、揮發分的釋放與燃燒階段、過渡階段和固定碳燃燒階段等階段的燃燒峰值溫度均有向低溫移動的趨勢1、通過生活垃圾預處理集成技術，大幅度降低了生活垃圾含水率，顯著改善了生活垃圾均質性，明顯提高了焚燒熱值2、通過貯坑防腐密封、爐排多點開孔和風量分配系統優化，實現了我國生活垃圾的高效焚燒

創新點

3、通過干法/半干法煙氣控制切換型工藝、厭氧產沼及MBR滲濾液處理組合、“螯合+固化”飛灰穩定化技術，實現了生活垃圾焚燒廠二次污染的高效控制4、通過生活垃圾焚燒高效發電、飛灰制釉面磚、爐渣改性污泥及礦化垃圾生物反應床，實現了生活垃圾減量化和資源化5、發展了“混燒體系動力學模型”，研發了重金屬揮發的促進劑和抑制劑，實現了“生態自分配”焚燒過程生活垃圾滲濾液表征與處理技術評述

什么是滲濾液？（組成、化學性質、毒性）

發展高效低耗的處理工藝（堵）利用可能性（疏）第一部分滲濾液性質滲濾液組成溶解性有機物無機常量成份（macro-components）重金屬異型生物質的有機物（XOCs）微生物種群結構

滲濾液宏觀性質研究

滲濾液與時間關系滲濾液的COD、NPOC和堿度隨時間逐漸降低；突越點出現于2000年左右時間，大約在6～8年時間15年降解后，氮含量仍然很高，約在1000mg/L左右；P含量隨時間的延長，逐漸降低，主要是礦化垃圾的吸附作用；電導率隨時間逐漸降低，但仍然在0.1ms/cm左右；礦物油隨時間變化不大，屬于難降解物質；重金屬含量與時間關系規律性不強；Pb、Cr、Ni含量較高，但總體含量較低，小于一類污染物最高允許排放濃度；Cu<二類污染物最高允許排放濃度(一級標準0.5mg/L)一般金屬中，Ca>Mg>Fe>Al鹵化物鹵化物中，Cl含量很高，并與時間關系規律不強，約在2000～3000mg/L；Br、F等含量相對也較高，需要關注；

滲濾液介觀性質研究

方案

滲濾液處理工藝滲濾液變化不同季度滲濾液礦化垃圾生物反應床處理前后滲濾液

儀器：SCM杯式超濾器膜：

微濾膜：1.2um、0.45um混合纖維膜超濾膜：10萬分子量，3萬分子量，1萬分子量，5千分子量，1千分子量的合成纖維超濾膜，5萬分子量的醋酸纖維膜

定義：懸浮物>1.2μm0.45μm<粗膠體<1.2μm1KDaMW<細膠體<0.45μm可溶性物質<1KDaMW

同一工藝不同單元調節池厭氧塘兼氧塘好氧塘蘆葦濕地排海絕大部分TOC集中于可溶性物質部分，占了50％以上隨著處理工藝的進行，細膠體部分的含量增加，而可溶性部分降低，可能是隨著工藝進行，大分子物質降解成中小分子物質，從而使得比例發生變化小結處理工藝有效;TOC可溶性物質部分，50％以上；隨著處理工藝的進行，細膠體部分的含量增加，可溶性部分降低；C：N：P比例很不協調;P：顆粒態磷，50％以上；N：自然降解能力較好;滲濾液有一半左右的色度為表色。滲濾液中P的成份主要是以大分子的形式存在，即主要位于0.45μm孔徑膜之上，占了大約70%以上的含量。懸浮物和大分子的粗膠粒在濁度與色度指標中，大約貢獻了50％左右膜的梯度分離后，滲濾液中仍殘留200～300倍左右的色度和300度左右的濁度小結調節池滲濾液：溶解性有機物含量最高，50％以上，膠體類與不溶性有機物含量相差不大6年滲濾液：溶解性有機物含量最高，膠體類有機物次之，不溶性有機物含量最低，在10％左右滲濾液中可能無機物百分含量>1%的物質主要可能有：Pb3K2(AsO4)2(SO4)、(K，Na)Al3(OH)6(SO4)2、K2Ca5(SO4)6·H2O、CaSO4·0.5H2O、Mg(NO3)2·2H2O、(NH4)HC2O4·H2O其它還可能有的物質為：(NH4)2Zn(SO3)2·H2O、NH4MgAlF6、NH4HCO3、NH4CO2·NH2、(NH4)2CO3·H2O、K2CS3NH3、KNO2、C4H9NO3、AgNO3、Mn(NO3)2·4H2O、Al(NO3)3·9H2O、Mg(PO3)2、K2SO4、PbSO4等2.分子量分布關系

表1-6滲濾液中C的分布

TOC（％）懸浮物粗膠體細膠體可溶性物質新鮮滲濾液160678調節池滲濾液78877厭氧塘滲濾液1912465兼氧塘滲濾液863851好氧塘滲濾液15038476月份調節池滲濾液5218573月份調節池滲濾液788776年滲濾液18.33013.837.8礦化垃圾反應床處理后6年滲濾液0.40.18.091.5C含量

滲濾液毒性研究

★內容：以大麥、小鼠、鯽魚為試驗對象，分析大麥的生理、遺傳毒理學效應，鯽魚肝臟抗氧化系統小鼠骨髓微核效應★目的：初步確定各試驗對象的毒域范圍在毒性方面為滲濾液的有效利用進行界定

滲濾液毒性1.1垃圾滲濾液植物毒效應檢測

滲濾液對大麥種子萌發的影響滲濾液對大麥幼苗生長的影響滲濾液對大麥根尖細胞分裂的影響滲濾液對大麥根尖細胞微核的影響滲濾液各工藝出水的多指標綜合評價對不同工藝滲濾液出水的多指標綜合評價

不同工藝出水對大麥各生物學指標產生毒效應的CODcr閾值（mg/L）垃圾滲濾液植物毒效應檢測性

指標水樣種子萌發幼苗生長細胞分裂微核率加和綜合萌根率萌根數根長根系體積芽長滲濾液322222215有機膨潤土處理231111110活性炭處理442232219曝氣處理1121*2119厭氧處理332221215經過有機膨潤土和曝氣處理后的滲濾液對植物的毒性降低活性炭處理出水對植物的毒性較大滲濾液原水或經過厭氧處理后的出水對植物的毒性介于二者之間結果說明：有機膨潤土、曝氣處理可有效降低滲濾液毒性；而活性炭雖可以有效降低滲濾液CODcr值，但植物毒性物質去除較少；厭氧處理對水中的有機污染物基本沒有去除效果。不同工藝滲濾液出水對大麥各生物學指標產生毒效應的等級分析

垃圾滲濾液植物毒效應檢測——綜合評價

指標水樣種子萌發幼苗生長細胞分裂微核率加和綜合萌根率萌根數根長根系體積芽長滲濾液322222215有機膨潤土處理231111110活性炭處理442232219曝氣處理1121*2119厭氧處理3322212151.2滲濾液對鯽魚肝臟抗氧化系統的影響

對過氧化氫酶（CAT）水平的影響對超氧化物歧化酶（SOD）水平的影響

滲濾液CODcr值與染毒時間對鯽魚肝臟CAT、SOD活性的綜合作用COD（mg/L）SODCAT3d5d7d3d5d7d0正常正常正常正常正常正常20誘導誘導誘導減弱誘導誘導誘導減弱40誘導誘導抑制誘導誘導抑制100誘導誘導減弱抑制誘導誘導減弱抑制小結

垃圾滲濾液對鯽魚肝臟抗氧化系統的影響

★對鯽魚SOD、CAT的綜合作用對滲濾液CODcr濃度和染毒時間的具有雙重依賴性。

★通過魚肝臟CAT和SOD活性的變化，不僅可提示環境污染物的作用機理，而且可以作為垃圾滲濾液在對水生生態系統早期污染和輕度污染發生時的警示1.3垃圾滲濾液誘發小鼠骨髓微核效應的試驗研究

中毒癥狀觀察亞急性染毒誘發小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核效應亞慢性染毒誘發小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核效應中毒癥狀觀察

與陰性對照組相比，垃圾滲濾液亞急性染毒后，小鼠出現興奮現象：叫聲異常；活動增加，到處竄跑；外界刺激反應過敏；被毛蓬松。隨著染毒劑量的增加，上述興奮現象加劇。與陰性對照組相比，低濃度垃圾滲濾液亞慢性染毒后，初期小鼠的中毒癥狀不明顯，隨著時間的延長，逐漸表現出與亞急性染毒相似的興奮現象垃圾滲濾液誘發小鼠骨髓微核效應的試驗研究亞急性染毒誘發小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核效應

垃圾滲濾液亞急性染毒誘發小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核形成的效應與陰性對照組相比，*P＜0.05，差異顯著；**P＜0.01，差異非常顯著垃圾滲濾液誘發小鼠骨髓微核效應的試驗研究劑量（CODCr,mg/L）PCE數（個）單微核細胞率（‰）雙微核細胞率（‰）多微核細胞率（‰）01000×163.19±1.050051000×163.69±0.9500101000×165.88±2.16**0.25±0.580201000×169.75±2.32**0.75±1.06**0.25±0.58401000×1613.56±2.99**2.19±1.42**1.25±0.93**1001000×1620.44±5.45**2.75±1.84**1.94±1.61**小結垃圾滲濾液誘發小鼠骨髓微核效應的試驗研究★亞急性和亞慢性試驗結果表明：滲濾液能誘發小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核的形成呈現明確的濃度（CODCr）-效應關系亞急性染毒（7d）CODCr閾值為10mg/L

亞慢性染毒（30d），閾值5mg/L

★

短期低濃度，微核的誘發未見性別異常；短期較高濃度或長期低濃度，誘發微核的效應存在性別差異:雌性小鼠敏感程度>雄性小鼠2.結論

★各種滲濾液出水CODCr值與其對大麥種子各生物學指標的毒作用呈線性相關（0.82-0.99）★毒作用存在CODCr閾值，工藝不同，閾值不同★以大麥各生物學指標的毒效應CODCr閾值為依據，可對滲濾液各處理工藝進行毒性綜合評價。★滲濾液對鯽魚肝臟中的CAT和SOD活性的綜合作用效果與CODcr濃度和染毒時間具有雙重依賴性。★魚肝臟CAT和SOD活性的變化不僅可提示環境污染物的作用機理而且可以作為垃圾滲濾液在對水生生態系統早期污染和輕度污染發生時的警示結論與建議

★亞急性和亞慢性試驗結果表明：滲濾液能誘發小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核的形成，且呈明確的濃度（CODCr）-效應關系滲濾液誘發的微核效應存在性別差異:

雌性小鼠敏感程度>雄性小鼠★據此推測長期飲用受低濃度垃圾滲濾液污染的水，有可能引起體內靶組織和靶細胞遺傳物質損傷，且這種損傷由于性別的不同而呈現一定的差異結論與建議

第二部分滲濾液植物利用實驗設計

澆灌實驗/irrigation

土壤性質測定/soilproperties基礎數據測定Basedata實驗結果

滲濾液/leachate

土壤/soil新鮮6年種子發芽實驗澆灌用滲濾液/leachate實驗結果申請同濟大學工學碩士學位

新鮮滲濾液6年滲濾液pH7.648.67CODcr(mg/l)142382339BOD5(mg/l)6317342.67BOD5/CODcr0.440.15NH3-N(mg/l)1510.672381.67TN(mg/l)16402534P(mg/l)13.336.83Cu(mg/kg)0.05<0.05Zn(mg/kg)0.570.22Pb(mg/kg)<0.2<0.2Ni(mg/kg)0.140.1Cr(mg/kg)0.170.01Cd(mg/kg)<0.05<0.05Hg(mg/kg)72.834.33Ca(mg/kg)53249.67Mg(mg/kg)292109.67K(mg/kg)1738862.33發芽實驗/Seedsgerminateexperiment實驗結果種子液體清水6年新鮮1:1001:501:101:51:1001:501:101:5滲濾液性質CODcr234621339014127912942373BOD5373157631245741053TN25502304221632149273紅三葉1001001001001310044.5390白三葉85.592958813882720狗芽根22.518.53.53.56620高羊茅90.587.586.5362791.541.521.50早熟禾1386007.5120土壤/soil實驗結果

Ⅰ號土壤Ⅱ號土壤pH值8.187.99吸濕水（%）0.591.07有機質（%）2.307.90TN(mg/g)12.1915.17有效P(mg/g)2.044.44微生物總量（吸光度）0.4810.534Zn(mg/kg)51.0066.63Pb(mg/kg)10.0012.30Cd(mg/kg)2.504.60Ni(mg/kg)0.506.63Cr(mg/kg)21.9526.43K(mg/kg)1230.001588.00Ca(mg/kg)9138.0010212.00植物栽種實驗Plantsgrowthexperiment實驗結果

菊花幼苗/Dendranthemamorifolium

草本成年植物/herbage

木本植物/wood植物栽種實驗-菊花幼苗Plantsgrowthexperiment-Dendranthemamorifolium

實驗結果菊花質量增加與滲濾液稀釋比之間關系滲濾液澆灌的各組菊花質量增量更大新鮮/6年質量增加變化規律植物栽種實驗-菊花幼苗Plantsgrowthexperiment-Dendranthemamorifolium

實驗結果菊花生長中期莖長增加與稀釋比的關系

滲濾液澆灌的各組菊花莖長增量更大新鮮/6年增量變化規律植物栽種實驗-菊花幼苗Plantsgrowthexperiment-Dendranthemamorifolium

實驗結果葉片數目增加與滲濾液稀釋比之關系

滲濾液澆灌的各組菊花葉片數目增長更大新鮮/6年增量變化規律植物栽種實驗-菊花幼苗Plantsgrowthexperiment-Dendranthemamorifolium

實驗結果葉長、葉寬變化與滲濾液種類及稀釋比的關系

滲濾液澆灌的各組菊花葉長×葉寬增量更大新鮮/6年增量變化規律植物栽種實驗-菊花幼苗Plantsgrowthexperiment-Dendranthemamorifolium

實驗結果滲濾液澆灌對菊花根長增加的影響

滲濾液澆灌的各組菊花根長增量變化新鮮/6年增量變化規律植物栽種實驗-菊花幼苗Plantsgrowthexperiment-Dendranthemamorifolium

實驗結果6年滲濾液8.29過氧化物酶結果

滲濾液澆灌對過氧化物酶活性有抑制作用不同組對滲濾液澆灌適應性不同6年滲濾液10.16過氧化物酶結果

植物栽種實驗-菊花幼苗Plantsgrowthexperiment實驗結果新鮮滲濾液8.29過氧化物酶結果

滲濾液澆灌對過氧化物酶活性有抑制作用不同組對滲濾液澆灌適應性不同，稀釋比1:5效果最明顯新鮮滲濾液10.16過氧化物酶結果

植物栽種實驗-成年草本植物Plantsgrowthexperiment實驗結果五組成年植物46d\101d兩測量結果差值各組均正常成活成年植物外觀變化規律不明顯

1:1001:501:101:5清水1:10對照C組荔枝草莖高（cm）562114222627D組馬尼拉莖高（cm）2-2-4080F組成年菊花莖高（cm）153224173227G組荷蘭菊莖高（cm）2-7.5-16-1-3-4H組麥冬草（周長cm）131981515植物栽種實驗-成年草本植物Plantsgrowthexperiment

實驗結果6滲濾液F組菊花8.28過氧化物酶結果

6滲濾液F組菊花10.19過氧化物酶結果

不同組對滲濾液澆灌適應性不同，規律性不明顯實驗結果新鮮滲濾液D組馬尼拉9.22過氧化物酶結果

新鮮滲濾液D組馬尼拉10.22過氧化物酶結果

不同組對滲濾液澆灌適應性不同，規律性不明顯植物栽種實驗-成年草本植物Plantsgrowthexperiment

植物栽種實驗-木本植物Plantsgrowthexperiment實驗結果小葉黃楊生長狀況測定結果

黃楊樣品均正常存活并生長特別是4號、6號與2號，莖長較大增長，較多新發葉片，體現了滲濾液的營養作用不同組之間規律性不明顯測試日期測試項目1:1001:501:101:5清水1:10對照46d莖長（cm）2828.5333033.530101293534.53535.535新發葉片數（只）0521047植物栽種實驗-木本植物Plantsgrowthexperiment實驗結果小葉黃楊10.17過氧化物酶結果

澆灌對活性有影響，但不同組之間規律性不明顯土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：7.99草坪土：8.18pH值基本上是升高的，幅度不大，仍為弱堿性土

pH值與滲濾液的性質、稀釋比、栽種植物種類相關性不明顯編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組18.358.548.558.518.548.108.198.098.2828.368.518.278.418.418.378.338.218.4238.598.448.548.507.898.338.108.158.4748.468.398.578.378.508.298.068.108.6158.398.468.258.428.438.448.208.088.4168.378.518.558.468.398.508.168.4878.498.18pH值測定結果

土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：1.07草坪土：0.59滲濾液澆灌吸濕水量增加效果明顯吸濕水量與滲濾液的性質、稀釋比、栽種植物種類相關性不明顯在一定時間內，隨著澆灌時間增長，吸濕水量增加吸濕水測定結果%

編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組11.341.042.180.901.651.601.670.980.7121.532.171.882.241.641.281.372.070.9131.352.262.231.864.311.841.331.780.8442.042.042.382.202.201.781.381.420.7251.962.071.242.132.371.691.601.490.8461.861.840.901.771.701.291.460.7771.070.59土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：7.90草坪土：2.30滲濾液澆灌有機質含量增加效果明顯：草坪土從低到較低；苗圃土從較低到中等、較高甚至高有機質含量與滲濾液的性質、稀釋比、栽種植物種類相關性不明顯在一定時間內，隨著澆灌時間增長，有機質含量增加有機質含量測定結果

%編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組17.204.804.804.9511.1111.6913.1310.855.0524.295.555.114.439.5712.3412.997.955.5937.204.325.615.857.5411.6715.2110.914.9047.844.825.277.008.1811.6012.3510.615.3657.355.225.615.638.8310.5013.0713.326.5967.405.806.336.658.7210.8012.926.2478.142.30土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：15.17草坪土：12.19澆灌TN含量有一定提高；苗圃土比草坪土提高明顯

TN含量與滲濾液的性質、稀釋比、栽種植物種類相關性不明顯TN含量測定結果

mg/g編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組117.8111.1911.0410.1313.6725.0124.5925.856.28216.0110.7012.7113.7116.9121.2422.6419.0013.44320.2413.2711.2313.9315.0625.5727.5423.0311.90416.5817.7613.5418.5918.5823.0926.5627.1212.57517.4412.5513.4011.3919.9219.8732.5623.9012.57619.7712.2617.9313.3420.9924.7425.5911.68716.9812.19土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：4.44草坪土：2.04澆灌有效P含量有所減少有效P的減少量與滲濾液的性質、稀釋比、栽種植物種類相關性不明顯有效P含量測定結果

mg/g編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組11.041.261.580.942.402.173.851.651.6021.571.791.572.172.532.603.342.461.5731.210.731.111.342.053.243.022.001.5441.641.981.382.002.843.323.321.911.4651.852.071.151.704.082.744.331.391.3161.221.591.111.582.334.343.171.4471.122.04土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：0.534草坪土：0.481澆灌后土壤微生物量有所增加土壤微生物量有所增加與土壤種類、滲濾液的性質、稀釋比、栽種植物相關性不明顯微生物量測定結果

吸光度編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組10.5750.5850.5730.5820.6040.5850.6230.6270.57820.5930.5530.5480.6330.6220.5590.5900.5580.57030.5950.5770.6110.5870.6380.6600.6740.5700.56740.5590.5260.5750.6060.5540.7280.6200.6660.57050.5620.5920.5770.5480.5450.5970.6740.6160.57560.5110.5670.5800.5920.6760.6160.6640.56770.6440.481土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：66.63草坪土：51澆灌后大部分樣品Zn量與澆灌前相當或更低澆灌實驗不會造成土壤Zn含量明顯增加Zn含量測定結果

mg/kg編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組132.3449.200.9251.9457.1018.1572.2749.8177.00254.660.0044.8143.8722.28100.7056.191.5456.00357.6239.1335.8942.6964.0257.1466.9047.4253.50438.1622.107.010.9261.46103.4059.6658.2263.50547.7447.4252.5033.5252.4054.0176.7180.8866.50652.264.9530.942.4852.4068.1810.7354.00744.8451.00土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：12.3草坪土：10澆灌后樣品Pb含量增加明顯Pb含量與滲濾液、土壤種類、滲濾液的稀釋比、栽種植物沒有明顯的相關性在一定時間內，澆灌時間越長，Pb含量增加的可能性越大Pb含量測定結果

mg/kg編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組143.1049.6041.6747.8313.0444.2555.5656.0417.75256.0443.6548.6150.0039.82100.4546.8851.5912.35350.9353.8844.2547.4120.8351.3446.3013.0410.45445.2635.7144.2543.6550.9348.6149.1151.7313.55550.0045.6539.3551.5960.2747.4151.3451.5914.40634.7844.2513.2746.4649.1146.3058.0418.85713.0410.00土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：4.6草坪土：2.5澆灌后樣品Cd含量增加明顯Cd含量與滲濾液、土壤種類、滲濾液的稀釋比、栽種植物沒有明顯的相關性在一定時間內，澆灌時間越長，Cd含量增加的可能性越大Cd含量測定結果

mg/kg編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組16.496.676.187.358.585.416.927.493.0026.746.677.257.115.1715.967.606.673.0037.015.994.926.997.748.366.046.132.5046.244.814.186.427.987.506.595.743.0056.376.627.017.917.607.246.337.162.5066.865.174.435.417.606.537.602.5076.372.50土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：6.63草坪土：<0.5澆灌后樣品Ni含量增加明顯Ni含量與滲濾液、土壤種類、滲濾液的稀釋比、栽種植物沒有明顯的相關性在一定時間內，澆灌時間越長，Ni含量增加的可能性越大Ni含量測定結果

mg/kg編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組118.604.964.2519.4022.0919.6017.7123.52<0.50220.245.6720.5117.7824.8944.7022.085.67<0.50323.2818.6020.6620.7921.0624.2822.7321.01<0.50419.6913.8018.5414.8724.3926.0521.5220.79<0.50518.3221.0119.4019.1223.7322.9822.089.21<0.50617.7819.0717.4819.6023.1824.3923.73<0.50721.55<0.50土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：26.43草坪土：21.95澆灌后大部分樣品Cr量與澆灌前相當或更低澆灌實驗不會造成土壤Cr含量明顯增加Cr含量測定結果

mg/kg編號A組B組C組D組E組F組G組H組I組122.1226.5823.8726.1529.9327.8826.2125.5722.05225.9423.6923.9524.5927.9751.3029.3725.8623.60327.6324.8224.2126.6927.1630.7026.6923.6723.30422.3016.4022.564.6130.6529.8926.7927.0623.85524.2248.2523.2926.3129.4225.3828.2228.1236.90633.7029.9023.5724.9525.3634.5230.8022.15723.5721.95土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：1588草坪土：1230澆灌后大部分樣品K與實驗前相當或高與實驗前K含量與滲濾液種類及稀釋比、土壤及栽種植物種類之間無明顯相關性K含量測定結果

mg/kg編號A組B組C組D組E組F組G組H組11673.91147.431297.371541.22051.631610.721831.771371.2521697.671413.441084.051579.421197.743026.531915.551188.2331694.111435.231432.261653.91116.732021.321486.731358.9741471.47992.931614.791611.312230.741745.611218.931454.6451208.831362.731390.861591.91683.411834.941452.261261.9261419.381531.491425.921706.191246.861691.141742.8371138.52土壤性質分析Soilproperties實驗結果實驗前：苗圃土：10212草坪土：9138澆灌后大部分樣品Ca與實驗前相當Ca增量與滲濾液種類及稀釋比、土壤及栽種植物種類之間無明顯相關性Ca含量測定結果

mg/kg編號A組B組C組D組E組F組G組H組18045.009381.509061.0011169.0012251.008566.009918.008535.5028930.5010371.009498.0010758.008885.0017347.0012104.009063.5038401.007981