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%。     

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.     

回灌型准好氧填埋场脱氮特性及加速稳定化研究

采用2个模拟填埋生物反应器,1号柱渗滤液简单回灌,2号柱为渗滤液回灌准好氧联合运行方式,研究了渗滤液回灌准好氧生物反应器填埋场的脱氮特性及加速垃圾稳定化特性.研究结果表明:渗滤液回灌准好氧填埋场具有很强的脱氮能力,2号柱由厌氧运行方式改为准好氧条件下,渗滤液中的氨氮和凯式氮浓度分别由最大值的3 198 mg/L和3 345 mg/L降低到第160 d的73 mg/L和81 mg/L,去除率分别为97.7%和97.6%,pH快速升高到8.0左右,COD浓度快速降低.渗滤液中溶解性有机物(DOM)分级结果表明,2号柱HA和FA含量的增加明显快于1号柱.2号柱DOM的三维荧光光谱特性发生了较大变化,荧光基团从60 d结构简单的类蛋白物质转变为95 d结构复杂的类胡敏酸和富里酸物质,而l号柱渗滤液DOM荧光基团一直是结构简单的类蛋白物质.结果表明回灌准好氧生物反应器填埋场的稳定化速度远快于简单回灌的生物反应器填埋场.     

生物反应器填埋场技术发展现状及研究前景

生物反应器填埋场是近20年来发展起来的一种新的填埋方式,通过回灌渗滤液等控制手段,改善填埋场内部微生化环境,加速填埋场稳定化进程。生物反应器填埋场的关键在于渗滤液收集系统、防渗系统、气体收集系统和渗滤液回灌系统。一些运行的全规模生物反应器填埋场证明了这种操作方式能加快垃圾降解和填埋气体的产生,减少渗滤液处理量。然而还有一些经济和技术上的不确定性,包括持久有效性、压实度、结构特性、氧化一还原环境和费用一效益分析等因素,都需要进一步研究。我国城市垃圾处理方式主要是填埋,这种新型的填埋场在我国将会有很好的前景,防渗层性能、临时覆盖、建设形式和监测手段等问题是其发展的主要障碍。     

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。     

垃圾填埋场加速稳定化表征指标的相关性分析

加速稳定化表征指标是生物反应器填埋技术评价的重要内容。通过垃圾填埋室内模拟实验,研究不同运行工况下垃圾挥发性固体(VS)、生物可降解物(BDM)、纤维素(C)和纤维素/木质素(C/L)等组分指标的动态变化规律及其对加速稳定化进程的指示作用,进而探寻各指标之间的相关性,进一步筛选确定垃圾填埋场加速稳定化进程的核心表征指标。结果表明,垃圾组分VS、BDM、C和C/L的衰减符合一级反应动力学,其动态变化能够较为灵敏地指示渗滤液回灌和通风供氧对垃圾稳定化的显著加速作用,可作为垃圾填埋场加速稳定化进程的表征指标。VS、BDM、C和C/L相互之间具有良好的正线性相关性。BDM和C/L适宜作为垃圾填埋场加速稳定化进程的核心表征指标。     

城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术试验研究

对城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术与传统垃圾填埋技术进行了对比试验,由试验结果可知,半好氧生物反应器填埋技术可缩短填埋垃圾产酸时间,净化渗滤液,加速填埋垃圾稳定化进程.城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术是中国中小城市垃圾填埋处理的发展方向.     

原位生物强化好氧稳定化技术在温州市某垃圾填埋场治理工程中的应用

针对目前非正规垃圾填埋场采用的传统原位好氧稳定化技术稳定时间长、效率低的问题,采用原位生物强化好氧稳定化技术,在温州市某非正规垃圾填埋场治理中进行中试应用,并与传统好氧稳定化技术治理效果进行对比试验。研究表明：原位生物强化好氧稳定化技术可加速有机垃圾的生物降解,平均沉降量较好氧稳定化处理高54%;有机质质量分数较好氧稳定化处理低33.8%,提前5个月降低至有机质质量分数的修复目标值16%以下;填埋气体CH4体积分数降低至1.5%左右,较好氧稳定化处理低28.6%,且稳定时间缩短了5个月;渗滤液COD值较好氧稳定化处理低32.8%,BOD值较好氧稳定化处理高47.5%;氨氮质量浓度较好氧稳定化处理低32.7%,原位生物强化好氧稳定化技术的成功运行,为填埋场的快速稳定化提供新的思路与技术手段。     

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%.     

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.     

模拟生物反应器加速产甲烷过程研究

渗滤液原液回灌易导致填埋垃圾产甲烷过程的滞后,从而对甲烷收集利用产生不利影响。通过3根实验室模拟生物反应器,研究了原液回灌(C1)、渗滤液好氧预处理后回灌(C2)和原液回灌+垃圾层上部通风曝气(C3)3种填埋方式下的填埋气产气规律。结果表明,C1甲烷浓度经历短暂上升,达到19.5%后开始逐渐降低,产甲烷速率和产甲烷总量均很低;C2甲烷浓度逐渐上升,在第121天时甲烷浓度达到50%,产甲烷最高速率和产甲烷总量分别为0.31 L/(kg·d)和25.2 L/kg。在停止上部垃圾层通风曝气后,C3甲烷浓度迅速上升,在81 d时甲烷浓度便达到50%以上,最大产甲烷速率和产甲烷总量分别为0.22 L/(kg·d)和16.0 L/kg。对各模拟柱填埋气可回收性评价结果表明,C3填埋气可回收利用比例最高,C2略低,C1在实验期间内则无可回收利用气体产生。     

武汉金口垃圾填埋场对地下水环境的影响分析

分析了武汉金口垃圾填埋场中不同填埋时间的垃圾渗滤液特性和周边地下水水质,并结合场地条件分析垃圾渗滤液对地下水环境的影响机制。结果表明:(1)所有垃圾渗滤液(均超过7年)中COD、氨氮、Cl-均分别低于500、1 000、1 000mg/L;重金属含量较低。垃圾渗滤液中COD、氨氮和Cl-均随填埋时间延长而降低。(2)填埋场周围50m内的上层滞水均受到垃圾渗滤液水平渗透的影响,主要表现为高锰酸盐指数和氨氮均不能满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)中Ⅲ类标准,其中氨氮超标严重,平均超标89.3倍,高锰酸盐指数平均超标1.0倍。相比场区地下水的下游方向,上游方向的上层滞水受污染程度较轻。(3)由于厚层黏土的阻隔,距地表约25m的上更新统承压水的水质相对较好,除武汉市上更新统承压水普遍存在的超标组分(氨氮和Mn)外,其他指标基本满足GB/T 14848—93中Ⅲ类标准,其受垃圾填埋场渗滤液垂直渗透影响较小。这为简易填埋场关闭后的场地维护和开发利用以及新建填埋场的选址提供借鉴。     

利用填埋层内生物代谢控制生活垃圾填埋场渗滤液污染

讨论了目前国内卫生填埋场运行中存在的渗滤液问题 ,分析了不同填埋结构中生物代谢环境和主要污染物的代谢途径 ,探讨了不同填埋结构中利用渗滤液回灌来控制渗滤液污染的“生物反应器型”填埋技术。     

生物反应器填埋的沉降加速效应

通过实验室填埋柱模拟实验，研究了生物反应器填埋操作方式对填埋层沉降的影响。结果表明：与传统卫生填埋方式相比，回灌经厌氧生物处理后渗滤液的生物反应器填埋方式能够加速填埋层的沉降，140 d内沉降提高比例达10%以上。我国填埋垃圾高含水率、高易腐有机物含量的特性，使得其填埋层的次沉降系数高于文献值。填埋垃圾有机物降解量及其引起的垃圾水分排出量与填埋层沉降有显著相关性，表明有机物降解是引起填埋层沉降的重要因素，也是造成生物反应器填埋与传统卫生填埋方式初期沉降差异的主要原因。     

利用填埋层内生物代谢控制生活垃圾填埋场渗滤液污染

讨论了目前国内卫生填埋场运行中存在的渗滤液问题，分析了不同填埋结构中生物代谢环境和主要污染物的代谢途径，探讨了不同填埋结构中利用渗滤液回灌来控制渗滤液污染的“生物反应器型”填埋技术。     

渗滤液反渗透浓缩液回灌系统中盐分的迁移转化规律

为更科学合理的指导渗滤液浓缩液回灌,减少浓缩液回灌系统中盐分的累积,论文对渗滤液反渗透浓缩液回灌系统中盐分的迁移转化机理进行了研究。采用成都市某垃圾填埋场的渗滤液反渗透浓缩液,对装填了填埋龄为1、5和15 a垃圾的垃圾柱开展了回灌实验,研究了回灌出水中Na~+、K~+、Cl~-和NO_3~-的变化规律,并且对回灌前后的垃圾体进行了离子不同形态的含量分析,初步探索了盐分的迁移转化机理。结果表明,埋龄为1 a的垃圾对浓缩液中盐分离子的去除以生物作用为主,主要体现在对NO_3~-的降解;埋龄为5和15 a的垃圾的吸附作用对于盐分的截留有着重要的作用,其中15 a垃圾吸附作用去除K~+、Na~+、Cl~-和NO_3~-量占总去除量的比例分别为89.78%、85.88%、84.61%和85.67%。     

垃圾填埋场水分迁移模型的应用研究

以渗滤液回灌为核心的填埋场生化反应器是当今国际固体废物研究的新方向 ,其具有减少渗滤液处理难度和加速填埋场稳定化的作用 ,其中控制填埋场水分是关键。本文通过对填埋场水分运移特征的分析 ,建立了渗滤液回灌条件下 ,生化反应器填埋场水分迁移的饱和 -非饱和三维非稳定数学模型 ,并求其有限单元数值解 ,定量模拟和预报不同回灌条件下填埋场水分的时空分布规律并进行实用研究。针对重庆市长生桥卫生填埋场设计情况和实际条件 ,运移模拟模型分析了水平沟和竖式井回灌条件下填埋场内水分的分布规律 ,证明了协同回灌方式的有效性     

垃圾填埋场水分迁移模型的应用研究

以渗滤液回灌为核心的填埋场生化反应器是当今国际固体废物研究的新方向，其具有减少渗滤液处理难度和加速填埋场稳定化的作用。其中控制填埋场水分是关键。本文通过对填埋场水分运移特征的分析。建立了渗滤液回灌条件下，生化反应器填埋场水分迁移的饱和-非饱和三维蛎稳定数学模型。并求其有限单元数值解，定量模拟和预报不同回灌条件下填埋场水分的时空分布规律并进行实用研究。针对重庆市长生桥卫生填埋场设计情况和实际条件。运移模拟模型分析了水平沟和竖式井回灌条件下填埋场内水分的分布规律，证明了协同回灌方式的有效性。     

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.