填埋场陈腐垃圾理化特性与资源化利用研究

以北京市某生活垃圾填埋场作为研究对象,探究了正规填埋场陈腐垃圾资源化利用问题。填埋区多点采集样品,按不同粒径段筛分和人工分拣后,对其理化特性进行分析。结果表明:腐殖土粒径主要集中在<60 mm区间,占垃圾总量的53.08%,而塑料等易燃垃圾多集中在>60 mm,占总量的30.46%,采用60 mm筛进行筛分,可有效实现该填埋场中腐殖土和易燃垃圾的分类。参照GB 8172—1987《城镇垃圾农用控制标准》,腐殖土总氮含量低,个别点位蛔虫卵死亡率未达标,其他指标均符合标准,可通过堆肥、补充氮源、作为水泥窑替代原料实现再利用。易燃垃圾平均热值为23.13 MJ/kg,含水率和灰分分别为15.32%和10.21%,依据GB 50634—2010《水泥窑协同处置工业废物设计规范》,可作为水泥窑替代燃料进行再利用。     

北京北天堂填埋场矿化垃圾筛上物特性分析

为解决丰台北天堂垃圾填埋场600～700t/d矿化垃圾筛上物的处置问题,对其理化性质进行了分析,结果表明:矿化垃圾筛上物中以塑料、砖瓦灰土及木竹3类为主,可燃组分达65%以上,不可燃组分为33%左右;湿基热值为11806.6kJ/kg,灰分含量达40%左右,挥发分仅为25.19%;C、H、O含量较高。矿化垃圾筛上物各组分中:塑料、木竹、织物、细土的含水率均在20%以上;塑料、橡胶的热值均为16736kJ/kg以上,木竹和织物的热值为10460kJ/kg左右;塑料、织物、木竹、橡胶等可燃物的挥发分含量均在50%以上;塑料、橡胶中的N含量较少,但含氯量均较高,织物中C、H、O含量较高。矿化垃圾筛上物仍需要进一步的处理,将可燃组分与无机组分分离,可燃物焚烧利用,无机组分建材利用。     

矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术

针对矿化垃圾筛分后<15mm组分性质进行研究,并以该组分为填料设计制造矿化垃圾生物反应床处理渗滤液,研究表明,矿化垃圾具有较大的吸附比表面积,较强的离子交换容量,较高的有机质含量,含有种类和数量可观的微生物种群可供生物降解作用,是很好的污水处理生物介质。工程应用表明:渗滤液经过三级矿化垃圾生物反应床串联处理后,CODCr和NH4+-N的总去除率达到90%和95%以上,可稳定达到国家二、三级渗滤液排放标准。     

宁波市不同区分类垃圾组成与理化特性研究

为了对分类垃圾制定合理的处理方案,对宁波市主城区分类垃圾和处理终端的垃圾物理组成和理化特性进行了为期1年的研究.结果表明,生活垃圾中厨果类、纸类、橡塑类所占比例分别为50.63%、20.92%、15.70%,平均容重为145.10 kg·m~(-3),各区的平均湿基低位热值为8049.57kJ·kg~(-1);农贸市场、餐厨垃圾处理厂、焚烧厂、填埋场中厨果类分别占比77.34%、63.85%、58.17%、58.19%,平均容重分别为204.93、250.33、269.16、268.07 kg·m~(-3);厨果类含量春季较低,夏季较高,含水率为68.95%,碳氮比(C/N)为18.16,淀粉含量为9.08%,粗蛋白含量为13.41%,粗脂肪含量为9.33%.宁波市主城区生活垃圾分类初见成效,其他垃圾适合焚烧,厨余垃圾适合生化处理.     

生活垃圾生物预处理后筛分及分选特性试验研究

堆肥化技术作为垃圾预处理方式在国内外已得到了广泛认可.本文通过现场试验,研究了生物预处理对垃圾筛分和分选特性的影响.结果表明,预处理后垃圾含水率降低了7.69%,堆体的体积从275 m~3减少到183 m~3,垃圾的容重从最初的356 kg·m~(-3)增加到470 kg·m~(-3).经过生物预处理,有机物不断被降解.预处理可以提高筛分后筛下物比例,预处理后的筛下物百分比提高了17%.预处理对可回收成分(金属、塑料、纸张、玻璃和布匹等)分选效率都较新鲜垃圾有不同程度的提高,对金属分选效果提高最显著,达到22.01%.本研究表明,生物预处理对垃圾筛分和分选均具有积极的作用,可以提高后期资源回收利用率.     

矿化垃圾粒径分布及其对渗滤液的吸附特征

在不同的环境条件下,以南昌市填埋场垃圾渗滤液为研究对象,研究了矿化垃圾对渗滤液中COD和氨氮吸附效果与其粒径、用量、渗滤液pH和振荡时间的关系,并对吸附等温线模型进行拟合。实验表明:矿化垃圾对COD的去除率最高可达76.49%,最大吸附量为97.44 mg/g,吸附COD的最佳条件为矿化垃圾粒径2 mm、用量50 g/L、pH值11、振荡时间510 min;矿化垃圾对氨氮的去除率最高可达75.43%,最大吸附量为17.80 mg/g,最佳条件为矿化垃圾粒径2 mm、用量50 g/L、pH值11、振荡时间600 min。通过对等温吸附线的拟合得出:矿化垃圾对COD的吸附更符合Freundlich方程,属于多层吸附;对氨氮的吸附则更符合Langmuir方程,属于单层吸附。     

生活垃圾腐殖土物化性质及资源化利用途径——以浙江省某高龄期填埋场为例

以填埋龄期23~37a、粒径<15mm腐殖土为对象,测试分析了其物质组成、理化性质和浸出液性质.测试与分析结果表明:腐殖土中粒径范围2~15mm、0.075~2mm和<0.075mm的组分分别占比42.9%~53.9%、40.9%~44.1%和5.1%~13.0%,属于细粒砂土;随着填埋龄期增加,腐殖土特征粒径d₅₀和d₁₀呈现减小趋势,比重明显增大,并在30a后趋于稳定.腐殖土中有机质含量(18.1%~19.1%,)、氮磷钾含量、浸出液pH值(7.26~8.30)及电导率(1.08~2.51mS/cm)等指标均满足国家现行《绿化用有机基质》要求.腐殖土中重金属Cu、Zn、Cd、Cr含量均超出国家现行《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》、《绿化种植土壤》和《绿化用有机基质》的标准要求,内梅罗综合污染指数高达15.48~17.95,属于重度污染类型,且重金属主要富集在粒径<2mm的细颗粒.建议将腐殖土进一步精细化筛分为粒径2~15mm与粒径<2mm两部分,针对粒径<2mm部分采用微生物诱导碳酸盐沉淀等技术,降低重金属浸出浓度.处理后的腐殖土可作为园林绿化、填埋场覆盖以及废弃矿山修复的绿化土层.     

大型填埋场垃圾降解规律研究

在上海市老港垃圾填埋场建造了一座面积为3000m^2，高度为4m，内填生活垃圾10800t的小型卫生填埋场。对该卫生填埋场进行了40个月的监测，分析了垃圾中的总糖、总炭、挥发性物质和有机碳、生物可降解物含量（BDM）、粗纤维含量与填埋时间的关系。同时，也对1991年至1994每年4月份的填埋单元垃圾组成了分析。通过数学聚合，预测了填埋单元封场后的若干年内垃圾组成，对填埋场稳定化程度和垃圾矿化程度进行了判断。结果表明，该场的稳定化时间大约为22－23年，届时，该场的垃圾基本上达到无害化和稳定化，绝大部分可降解的有机物得到充分降解。     

我国生活垃圾组分的时空分布特征回顾

生活垃圾组分是选择处理方式的基础,与地域、季节、居民生活习惯等密切相关。系统回顾了近年来我国生活垃圾组分时空分布特征。近20年来,我国城市生活垃圾中厨余垃圾占比最高(接近或超过50%),可回收物占比呈升高趋势(由22%左右升高至约30%),垃圾低位热值呈上升趋势(已超过6000 kJ/kg)。第1季度生活垃圾中厨余垃圾占比高(城市地区约为61%),第3、4季度灰土占比升高(农村地区可达到29%)、含水率低、热值高(城市地区可达到6600 kJ/kg)。全国范围内,各地生活垃圾组分占比差异显著,厨余垃圾占比由东(65%)向西(50%)递减,可回收物占比由南(25%)向北(17%)递减,灰土占比由北(27%)向南(11%)递减。生活垃圾热值与经济发展水平呈正相关。该结论可为生活垃圾因地制宜处理选择提供数据支持。     

矿化垃圾粒径对垃圾渗滤液处理效果的影响

用准好氧矿化垃圾反应器来处理垃圾渗滤液,研究4 mm以下、4~10 mm、10~20 mm三种粒径的矿化垃圾对渗滤液的脱氮性能。结果表明:在水力负荷2 L/d,进水频率1次/d的条件下,粒径为4~10 mm的矿化垃圾处理渗滤液的效果最好,其渗滤液出水中氨氮和COD去除率分别达到92%和65%以上。     

基于我国典型村镇生活垃圾特性的利用处置途径分析

基于全国12个省份、72个典型村镇生活垃圾的采样调查,系统分析了垃圾组分组成、含水率、湿基低位热值、肥效指标(有机质、TN、TP、TK)及重金属含量对焚烧、堆肥及填埋技术可行性的影响。结果表明：村镇生活垃圾全组分、可燃组分、可燃组分(厨余类除外)的湿基低位热值分别为4263,5652,13772 kJ/kg,村镇生活垃圾进行焚烧处理,分选环节可显著提高湿基低位热值。村镇生活垃圾有机质、含水率、N、P、K含量等方面,均基本满足堆肥化处理有关要求,可进行堆肥处理,但部分地区Cd含量超标,应强化源头分类,控制堆肥产品的品质,降低环境风险。村镇生活垃圾填埋处理前对可回收垃圾和有害垃圾进行分类回收,可减少约1/3的填埋垃圾量,并最终减少垃圾填埋渗滤液的污染风险。     

Recycling combustibles from aged municipal solid wastes (MSW) to improve fresh MSW incineration in Shanghai: Investigation of necessity and feasibility

Aged municipal solid wastes (MSW) excavated from landfills and dumpsites were characterized to analyze their fraction composition, moisture content, and lower heat value (LHV). The necessity and feasibility of recycling combustibles from aged MSW to improve the incineration of fresh MSW were investigated. The results showed that combustibles in aged MSW were easily separated from other components and than LHV of the separated combustibles are higher than 11000 kJ/kg. The fresh MSW are of high moisture contents with average LHV below 6500 kJ/kg, making their stable combustion difficult to maintain in MSW incinerators. For both fresh MSW and aged MSW, plastics are the main contributor to their LHV. To improve incineration of fresh MSW that are characterized with low LHV, combustibles separated from aged MSW were made into refuse derived fuel (RDF) pellets and were then added to fresh MSW by 2% wt.–5% wt. LHV variation and air supply resistance change of the MSW layer on the incinerator grate caused by the addition of RDF was checked, and no significant changes were found. No obvious difference was observed for the ‘burn-out time’ between RDF pellets and fresh MSW either. RDF made from aged MSW combustibles is found to be a promising auxiliary fuel to improve the incineration of fresh MSW, and aged MSW from old landfill cells and dumpsites can be finally disposed of jointly with fresh MSW by recycling combustible from the former to be coincinerated with the latter in the incineration plants.     

煤助滤强化城市污泥脱水后的热值资源化利用

研究了以颗粒煤为助滤剂,采用"真空一加压"二段式过滤强化城市污泥脱水的工艺效果.利用热值分析、工业分析和TG-DTA测试手段考察了泥煤混合物料热值资源化利用的前景.实验表明:按m(泥):m(煤)分别为1∶2和1∶3,向含水率为96.41%的消化污泥中添加粒度为0.15～0.18 mm颗粒煤,经0.02 MPa真空过滤3...     

生活垃圾填埋场甲烷自然减排的新途径:厌氧与好氧的共氧化作用

采用暴雨过后垃圾填埋表层30～60 cm的覆土、表层1.5 m以下的垃圾,以及刚刚开挖出来的9年矿化垃圾进行硫酸盐还原菌阳性反应试验,结果表明生活垃圾填埋体不同填埋层都存在不同数量级的硫酸盐还原菌,且底层矿化垃圾中的硫酸盐还原菌的数量最多,表层覆土中最少.颗粒大小比例为50%:50%的垃圾样品表现出最佳的甲烷好氧与厌氧...     

自制固氯剂对垃圾衍生燃料(RDF)的固氯效果分析

在粉碎后的垃圾中分别添加5%的CaO、Ca(OH)2、ZYgl作为固氯剂,研究了RDF成型率、落下强度、热值、着火性能及固氯效果。研究表明:三种添加剂均有利于RDF成型,成型率和落下强度均以ZYgl最高,分别为90%和81.8%;三种RDF热值均在14229kJ/kg左右,高于原垃圾的10881kJ/kg,燃料的着火性能降低了25%。添加5%CaO、Ca(OH)2、ZYgl制备成的RDF在800℃下焚烧2h后,N元素100%挥发,但S、Cl元素的挥发率大幅度降低,尤其以添加5%的ZYgl效果显著,S、Cl元素在800℃下的挥发率分别降为53.33%和15.91%。     

可燃固废复合燃料的燃烧性能试验研究

焚烧法具有显著的减容、资源化和能量回收等优点,是生活垃圾处理的有效途径。原生垃圾成分复杂、含水率高、热值低,直接焚烧处理的热稳定性差。将生活垃圾、市政污泥及适量的辅料,采用正交表配料制备可燃固废复合燃料。通过燃烧热稳定性、热值试验的极差分析和方差分析检验燃料的燃烧性能,得出原料配比、园林残余及固硫剂对燃料燃烧特性有显著的影响;运用数量化理论分析,得到热稳定性、热值指标的预测方程,置信度>90%;最后采用综合评分法筛选出燃烧性能最优的燃料制备配方为:垃圾、市政污泥、煤粉以2:1:1比例混合,助燃剂MnO2添加量为0.19%,固硫剂CaO添加量为0.6%时,制备的燃料燃烧热值为18.702kJ/g,燃烧热稳定性(TS+6)达74.79%。     

垃圾筛上物衍生燃料(RDF)粘结剂筛选

分别以5%的煤粉、CaO、污泥、电石渣作为添加剂,制备的垃圾RDF成型率和落下强度优于未添加对照组,RDF热值、储存性能均高于原垃圾,其中:RDF成型率和落下强度以电石渣最高,分别为90%和81.8%。热值以添加煤粉最高,达15899.2kJ/kg以上。原垃圾筛上物经过4周的储存后,产生1590mL渗滤液、挥发分含量减少了20.23%,臭度为五级,而RDF中均无渗滤液产生、挥发分无变化、臭味强度降为1级以下。灰色关联度计算结果表明:电石渣>煤粉>污泥>CaO,因此,电石渣是最佳粘结剂。     

植茶年限对土壤水稳性团聚体腐殖质组分特征的影响

退耕植茶是川西低山丘陵区响应退耕还林工程实施的重要措施之一.为了研究茶园土壤团聚体中腐殖质组分的分布特征,反映植茶对土壤质量的影响,选取不同植茶年限（18、25、33、55 a）的老川茶园为研究对象,以邻近撂荒地为对照（CK）,研究植茶对土壤团聚体中富里酸（FA）和胡敏酸（HA）分布的影响.结果表明:①不同植茶年限下,土壤富里酸含量（以质量分数计）在2.97~6.26 g/kg之间,胡敏酸含量在1.24~4.89 g/kg之间;随植茶年限的延长,土壤富里酸、胡敏酸含量先增加后降低,均在植茶25 a时达到最大值.②随着土壤团聚体粒径的减小,富里酸含量逐渐降低,胡敏酸则表现为≥5 mm粒径团聚体高于其他粒径.③土壤胡富比（HA/FA）在0.30~0.88之间,总体表现为≥5 mm和 < 0.25 mm粒径团聚体腐殖化程度较高,植茶25 a时大团聚体数量的增加有利于有机质含量和品质的提高.④逐步回归分析表明,≥5、2~5、0.25~0.5和 < 0.25 mm粒级团聚体中有机碳组分对水稳性团聚体的形成和稳定的影响较大.研究显示,植茶有利于土壤团聚体中腐殖质各组分的积累和腐殖化程度的增强,可增加土壤有机碳的稳定性;植茶25 a时土壤碳汇效应较强,植茶33 a后土壤固碳能力有所下降,可通过改善茶园施肥管理等措施保持茶园土壤的结构和肥力,以实现茶园土壤的可持续利用.