微生物菌剂对好氧填埋垃圾稳定过程的影响

为加速好氧填埋场的稳定化进程,提出利用生物强化技术加速好氧填埋垃圾的生物降解,通过模拟实验,研究了微生物菌剂对填埋垃圾稳定过程的影响。结果表明:微生物菌剂降低了好氧填埋场的有机污染负荷,使渗滤液COD下降更加明显,整个填埋周期所产渗滤液的COD总量较对照组少20.20%;加速了含氮物质的生物转化,氨氮峰值出现较对照组提前6 d,经历峰值以后,氨氮快速下降,较对照组提前22 d达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)所规定的渗滤液氨氮排放标准25 mg/L,并使整个填埋周期氨氮总量减少9.15%;微生物菌剂降低了渗滤液的产量,使整个填埋周期渗滤液累计产量减少8.29%;使垃圾中有机质降解加快并使其降解更加彻底,至实验结束时总有机质含量较对照组低8.82%,干重较对照组减少35.95%;沉降性能优于对照组,至填埋结束时较对照组沉降量提高6.35%。     

曝气频率对生物反应器渗滤液与填埋气的影响

传统生物反应器填埋场长期以来存在酸化阶段过长和能源回收利用率低等同题.上层垃圾好氧处理可有效实现垃圾快速降解与集中甲烷化.为探究好氧处理阶段不同曝气频率对生物反应器填埋场运行效果的影响,设置厌氧生物反应器A1作为对照,曝气频率不同的上层曝气式生物反应器C1和C2为实验组进行实验.结果表明,上层垃圾好氧处理可有效改善填埋柱内高浓度挥发性脂肪酸(VFA)累积现象,缩短酸化阶段,促进甲烷化环境建立.至曝气结束,C1和C2填埋柱内渗滤液COD低于30 000 mg/L,VFA浓度降也降低到10 000 mg/L以下.好氧处理阶段,增大曝气频率可提高填埋垃圾对渗滤液pH的缓冲作用,扩大甲烷化面积,促进高浓度甲烷化过程的快速发生.与C1相比,曝气频率较高的C2反应器提前15 d达到pH为7的预处理要求,曝气阶段氨氮浓度经历先上后下,填埋柱日产甲烷量700 mL,约为C1产气能力的2倍.但考虑到实际氧气利用率与经济性能问题,曝气频率的选择不宜过大.     

北方城市垃圾渗滤液水量水质变化特征

研究了垃圾卫生填埋场渗滤液的年产量、夏季产量及其与填埋场规模、运行年限之间的关系。分析了填埋场夏季渗滤液的COD、BOD5、氨氮、p H值和BOD5/COD规律。研究结果表明,渗滤液年产量与填埋场规模、运行年限有关。渗滤液夏季产量变化规律与其相应的年产量并不一致。规模M≤100 t/d、100M≤200 t/d、200M≤500 t/d和M500 t/d的填埋场夏季渗滤液产量呈现出不同的变化特征。各填埋场的夏季渗滤液水质差别较大,COD值总体偏小,处于35.5~3 029.8 mg/L之间;BOD5值处于6.5~1 120.7 mg/L之间;64.2%的填埋场夏季渗滤液的BOD5/COD值≥0.30,可生化性较好;氨氮为21~1 273 mg/L。研究结果可为国内城市垃圾卫生填埋场渗滤液处理工作提供参考。     

准好氧填埋场FSQ标准的室内模拟研究

以室内模拟实验为基础,对准好氧填埋场的FSQ标准作了相关研究.实验结果表明,准好氧填埋的渗滤液COD与其他指标的变化具有明显的不同步性,根据该特点,把准好氧填埋场的稳定化过程划分为不稳定、基本稳定和完全稳定3个阶段.相应把准好氧填埋的FSQ标准分为2级:基本稳定状态时的FSQ二级标准,完全稳定状态时的FSQ一级标准.在评价基本稳定状态时,场地沉降量为控制性指标,确定准好氧填埋的FSQ二级标准为:填埋场地总沉降量占垃圾初始填埋高度的比例≥30%,渗滤液COD≤400 mg/L、NH3-N≤15 mg/L、TVS/TDS≤6%,固相垃圾BDM≤6%;在评价完全稳定状态时,渗滤液COD作为控制性指标,概化总结出准好氧填埋的FSQ一级标准为:填埋场地总沉降量占垃圾初始填埋高度的比例＞30%,渗滤液COD≤100 mg/L、NH3-N≤15mg/L、TVS/TDS≤3%,固相垃圾BDM≤3%.     

渗滤液回灌比例对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响

为研究回灌比例对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响,探讨了回灌比例为15%、20%、25%、30%和全回灌(体积分数)时,反应器所产渗滤液及填埋垃圾性质在不同回灌比例下变化的趋势,填埋周期为198 d。结果表明:回灌比例为25%的反应器所产渗滤液中的氨氮于135 d达到GB 16889-2008所规定的垃圾填埋场渗滤液氨氮排放浓度限值,较其他反应器提前3~49 d,整个填埋周期所产还原性有机物较其他回灌量低2.11%~20.16%;且有机垃圾降解速度最快,至填埋结束时,沉降率为75.13%,比其他反应器多0.87%~2.63%,总有机质和纤维素含量分别为48.47%和7.39%,较其他回灌比例分别低0.61%~5.52%和0.2%~0.64%,表明25%的回灌比例有利于快填埋场的稳定化进程。     

矿化垃圾和绿色植物废弃物对盐碱土的改良效果

利用矿化垃圾和绿色植物废弃物在上海临港新城进行盐碱土现场改良试验,并监测不同处理土壤溶液中重金属元素浓度.结果表明:(1)在盐碱土中分别加入矿化垃圾、绿色植物废弃物或2者混合加入能明显降低盐碱土的盐分,提高土壤的肥力,达到改良盐碱土的目的.(2)各处理土壤溶液中重金属变化趋势基本一致:Cu浓度低于<地下水质量标准>(GB/T 14848-93)中Ⅲ类标准,Cr浓度均在GB/T 14848-93中Ⅳ类标准内,不存在Cu和Cr污染可能;个别点土壤溶液中偶尔出现Zn和Pb浓度超过GB/T 14848-93中Ⅴ类标准,大部分基本在GB/T 14848-93中Ⅳ类标准内;Cd、Fe和Mn浓度相对较高,是造成地下水潜在污染的原因,要注意合理控制.(3)不同处理会影响矿化垃圾中重金属的溢出,会使一部分重金属向下迁移,但总体对地下水质影响不大,且100 cm处各种重金属元素的平均浓度均没有超过GB/T 14848-93中Ⅳ类标准.(4)矿化垃圾中加入绿色植物废弃物处理的污染综合指数较小,主要是由于绿色植物废弃物重金属元素浓度相对较低、有机质含量高,和矿化垃圾混合使用能降低矿化垃圾潜在污染的风险.     

西南地区某已封场非规范垃圾填埋场垃圾稳定化进程分析

以重庆某非规范填埋场为例,针对西南地区已封场非规范垃圾填埋场的稳定化进程进行了分析。按照场地布局选取4个采样点,在垃圾体上进行钻孔取样,分析不同深度的垃圾样pH值、有机质、含水率、生物可降解度以及垃圾样浸出液和填埋气组成以及各个指标随着填埋深度的变化规律,确定不同深度垃圾体的稳定化程度。结果表明,场内垃圾已呈现矿化垃圾特征;有机质、BDM、浸出液COD以及填埋气CH4含量等4个指标与填埋深度均较好地符合一级降解反应,可以预测垃圾体稳定化临界填埋深度。根据有机质、BDM、浸出液COD以及填埋气CH4含量等4个指标与填埋深度一级降解反应函数预测临界稳定化深度为15 m,与实测值判定的稳定化填埋深度相一致性。在对非规范垃圾填埋场场地利用过程中,需要先对未稳定的上层垃圾进行清理,并在已稳定的底层垃圾体上充填其他稳定介质后利用该地块。     

原位回灌对垃圾填埋场稳定化进程影响的实验研究

针对填埋法处理城市生活垃圾造成的土地占用和水资源污染等系列环境问题,通过在实验室搭建的模拟城市生活垃圾填埋场实验台,系统研究了淋滤介质、淋滤量和淋滤频率等条件对生活垃圾填埋场稳定化进程的影响。结果表明:采用垃圾渗滤液原液淋滤、淋滤频率为3次/d、淋滤总量为10L时,垃圾填埋场初期稳定化进程最快;在此条件下,垃圾渗滤液中污染物COD、氨氮和TP出现负增长对应的时间分别为17、29、18d。研究结果对进一步开展垃圾渗滤液深度处理和工程应用等相关研究具有重要的指导意义。     

渗滤液回灌频率对生物反应器填埋场的影响研究

通过模拟实验研究了渗滤液回灌周期为1、2、3和5 d的4个模拟垃圾柱的产甲烷过程和渗滤液水质的变化情况.在用NaOH调节回灌渗滤液pH值的前提下,回灌频率越高,模拟厌氧型生物反应器填埋垃圾柱先开始产甲烷,但当回灌周期低于3 d时,开始产甲烷的时间相差不多.从渗滤液水质看,回灌周期为3 d的垃圾柱渗滤液COD、VFA等有机污染物浓度下降最快.综合考虑启动时间、运行费用和填埋场的稳定进程,在厌氧型生物反应器填埋场中,实施3 d/次的渗滤液回灌频率最为合适.     

垃圾填埋场渗滤液和浓缩液的蒸发特性

研究了垃圾填埋场渗滤液及其MBR-NF-RO处理过程所产生的膜浓缩过滤液在不同蒸馏阶段的水质情况,对比分析了不同pH下渗滤液蒸发情况,考察了蒸发前后的废水中溶解性有机物(DOM)的变化情况。结果表明,垃圾渗滤液蒸发各阶段水质(COD和NH_4~+-N)情况与膜过滤浓缩液大致相同,都是由高到低再升高的情况;在pH 5~10范围内,随着pH的增高,10%残留率下,NH_4~+-N的蒸发量逐渐增加,而TOC逐渐减少;膜过滤浓缩液和垃圾渗滤液的DOM成分大致相同,都以富里酸和腐殖酸为主,蒸发后蒸发液中DOM以类蛋白和色氨酸为主;通过蒸发法处理垃圾渗滤液膜浓缩液,出水水质可以满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008);而垃圾渗滤液采用此法处理后仍旧含有较高浓度的NH_4~+-N,需结合其他处理设施才可达标排放。     

污泥与生活垃圾混合填埋对渗滤液导排系统堵塞的影响

污泥经预处理达到入场标准后与生活垃圾混合填埋是我国现阶段污泥处理的主要方式。由于污泥与生活垃圾特性差异较大,会影响渗滤液物理、化学、生物特性,进而对填埋场渗滤液导排系统产生不利影响。通过柱实验对比了污泥与生活垃圾混填前后产生的渗滤液水质变化,结果表明:污泥与生活垃圾混填后渗滤液中颗粒物浓度及大颗粒物占比均有显著提升;采用生石灰对污泥预处理提高了污泥自身有机质(VFAs等)的释放速率;8%的生石灰预处理污泥(10%混合比例)掺加量会提高生活垃圾产生的渗滤液中Ca~(2+)浓度31.6%。通过分析可知,结合填埋场导排系统堵塞的影响因素有微细颗粒物沉淀、微生物膜生长及钙基化合物沉积,从减缓填埋场导排系统堵塞、延长填埋场使用年限的角度出发,污泥宜单独分区填埋,生石灰预处理污泥不宜与生活垃圾混填。     

厌氧-好氧工艺处理生活垃圾填埋场的渗滤液

为使某生活垃圾填埋场渗滤液水质达到城市污水管网的接管要求,采用厌氧-氨吹脱-混凝沉淀-好氧处理工艺进行处理,并介绍了相关工艺的设计参数。运行结果表明,采用该工艺,出水水质全部达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB 16889—1997）的三级排放标准。     

臭氧预氧化-BAF工艺深度处理垃圾渗滤液

以广东省江门市垃圾填埋场垃圾渗滤液为研究对象，对经SBR生化处理和聚合硫酸铁混凝后的垃圾渗滤液，采用臭氧-BAF(曝气生物滤池)工艺进行深度处理。该工艺优点在于：臭氧高级氧化技术使大分子有机污染物降解成二氧化碳和水，或者小分子有机污染物，有利于后继BAF的生化处理，且臭氧处理过后废水的色度明显降低，是废水处理的有效方法之一。而后采用曝气生物滤池对垃圾渗滤液进行进一步处理，对COD进一步去除。结果表明，当臭氧的加入量为150 mg/L，BAF停留时间＞4 h，出水COD低于85 mg/L，稳定达到国家GB 16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》一级排放标准，臭氧氧化法处理每吨垃圾渗滤液的费用为4.8元。     

矿化垃圾反应床/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化处理垃圾渗滤液

采用矿化垃圾反应床(ARB)/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化组合工艺处理垃圾渗滤液。结果表明:ARB对COD、氨氮、TP的平均去除率分别达到75%、85%、90%,然而对色度的去除率仅为35%;自制混凝剂聚硅铁镁对ARB出水进行混凝,COD、色度、TP、氨氮的进一步去除率分别为55%、80%、75%、10%;硫酸根自由基氧化可继续消减混凝出水中的污染物,对COD、色度和氨氮的去除率分别为62%、100%、69%。经组合工艺处理后,最终出水色度和TP满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的排放标准,辅以1.5g/L的活性炭吸附,COD和氨氮亦可实现达标排放。ARB/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化是处理垃圾渗滤液技术和经济可行的有效组合工艺。     

Cl-对电化学氧化垃圾渗滤液效率的影响

研究了不同Cl-浓度对高浓度氨氮垃圾渗滤液的电化学氧化效率,重点考察了Cl-质量浓度(2 450、5 000、7 000、9 000mg/L)对电解过程中的电解速率、电流效率、氨氮能耗以及三氯甲烷生成的影响.结果表明:在Cl-质量浓度为5 000 mg/L时,电解6h,氨氮平均电解速率为7.0 mg/(L·min),COD平均电解速率为4.4mg/(L·min),氨氮的氧化去除要先于COD的氧化去除；随着Cl-浓度增加,电流效率逐渐增加,但Cl-质量浓度大于5 000 mg/L时,电流效率开始减缓,在Cl-质量浓度为5 000 mg/L时,电流效率为45.23％.能耗分析表明,随着Cl-浓度增加,氨氮能耗逐渐降低,在Cl-质量浓度为5 000 mg/L提高到9 000 mg/L时,氨氮能耗从0.09 (kW· h)/g左右降低到0.075 (kW· h)/g.考察不同Cl-浓度下三氯甲烷生成情况表明,随着Cl-浓度增加,三氯甲烷浓度逐渐增加,在Cl-质量浓度为9 000 mg/L时,电解6h后三氯甲烷质量浓度增加至0.722 mg/L,生成速率为2.0μg/(L·min),且三氯甲烷生成速率随着Cl-浓度的增加而增加.     

温度对城市生活垃圾和厌氧颗粒污泥联合厌氧发酵的影响

针对无锡市垃圾填埋场堆体厌氧发酵所存在的产气率低、氨氮浓度高的问题,以无锡市生活垃圾为原料,在添加厌氧颗粒污泥的情况下,探讨了不同发酵温度下(25、35和45℃)对城市生活垃圾厌氧发酵过程中渗滤液的化学需氧量(COD)、氨氮、挥发性脂肪酸(VFA)、渗滤液产量和产甲烷量的影响。结果表明,25、35和45℃条件下氨氮的最终浓度分别为2 450、2 650和3 000 mg·L~(-1),COD的去除率分别为60.9%、85.2%和80.1%,最大产甲烷速率分别为67、552和397 mL·d~(-1),沼气中甲烷的平均体积分数分别为39.4%、66.9%和53.2%,累积产甲烷量分别为2 906、19 004和14 286mL。以上结果表明35℃条件在能够缩短发酵周期,提高甲烷产量的同时,还能在一定程度减小渗滤液氨氮浓度,有助于减轻后续渗滤液处理的压力。     

高铁酸钾预处理垃圾渗滤液

采用自制高纯度高铁酸钾预处理危废填埋场和垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液,探讨和分析了处理效果。正交实验表明,高铁酸钾预处理危废填埋场渗滤液COD的最佳条件为:高铁酸钾与COD的初始质量浓度比为0.5、渗滤液初始pH值4.00、反应温度30℃、反应时间40 min,此时COD去除率达71.51%。此最佳条件下高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液的色度、SS、COD、BOD5、氨氮、总磷、重金属离子等污染因子都具有良好的去除效果,危废填埋场渗滤液经高铁酸钾预处理后可以直接进入后续生化处理系统;垃圾焚烧厂渗滤液预处理后其COD为2 861.0 mg/L,经二次预处理也可进入生化处理系统。实验结果表明,高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液都具有良好的预处理效果。     

生活垃圾填埋场渗滤液处理工程实例分析

本文通过实例阐述了“混凝沉淀+两级A/O(缺氧/好氧)-MBR系统(膜生物反应器)+SWRO(海水淡化反渗透)”组合工艺在生活垃圾渗滤液处理中的应用。实际运行结果表明,当进水平均COD浓度为2668.7 mg/L、NH₃-N质量浓度为2910 mg/L时,出水平均COD浓度为7.6 mg/L、NH₃-N质量浓度为1.9 mg/L,水质可满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)要求,运行成本合计约为60元/m³.本工程实例将为我国生活垃圾填埋场渗滤液处理提供技术支持与经验参考。     

填埋结构对渗滤液中氨氮脱除的影响

建立了模拟填埋试验中试装置,研究了准好氧填埋渗滤液NH3-N的变化特性和稳定期垃圾对渗滤液NH3-N的处理效果.结果表明,准好氧填埋结构下渗滤液NH3-N衰减很快,下降率可达99.6%,没有出现传统填埋场累积的现象,为渗滤液后续处理解决了氨氮浓度过高的难题;随着水力负荷的增大,NH3-N的去除率呈下降趋势,去除率由低水力负荷时的99.9%,下降到高水力负荷时的87.7%;准好氧填埋垃圾对低可生化性、高浓度氨氮的渗滤液有很好的处理能力,但反硝化能力不足;较高有机物浓度有利于反硝化作用,使氨氮彻底转化为氮气.     

填埋结构对渗滤液中氨氮脱除的影响

建立了模拟填埋试验中试装置,研究了准好氧填埋渗滤液NH3-N的变化特性和稳定期垃圾对渗滤液NH3-N的处理效果.结果表明,准好氧填埋结构下渗滤液NH3-N衰减很快,下降率可达99.6%,没有出现传统填埋场累积的现象,为渗滤液后续处理解决了氨氮浓度过高的难题;随着水力负荷的增大,NH3-N的去除率呈下降趋势,去除率由低水力负荷时的99.9%,下降到高水力负荷时的87.7%;准好氧填埋垃圾对低可生化性、高浓度氨氮的渗滤液有很好的处理能力,但反硝化能力不足;较高有机物浓度有利于反硝化作用,使氨氮彻底转化为氮气.