pH值对易腐有机垃圾厌氧发酵产物分布的影响

易腐有机垃圾的厌氧发酵(水解和酸化)程度和发酵类型受pH值的影响.批式实验结果表明:发酵液pH=7时有利于微生物的生长繁殖,从而促进碳水化合物的水解和酸化过程,还能促进可溶性蛋白的酸化过程.在不同pH值条件下,易腐有机垃圾的基本发酵类型为:pH=7时主要进行丁酸发酵;pH=8时丁酸发酵类型逐渐占优势;而pH=5时丙酸发酵类型逐渐占优势.乳酸是酸化初期的主要产物,但在发酵液的pH=5和pH=7条件下,乳酸可被微生物进一步代谢,而pH=8时乳酸却未能被代谢.在酸化初期醇的产生量大于挥发性脂肪酸,酸化后期pH=5和pH=7时挥发性脂肪酸与醇产生量比值为1.2～1.5∶1,而pH=8时两者比值为1.6～2.5∶1.pH为5、7和8三者的水解速率常数k_h分别为0.000 8 h^-1、0.000 9 h^-1和0.000 2h^-1.pH=7在反应时间t>100 h以后,发酵液中可溶态总有机碳全部由酸化产物组成,酸化完全;而pH=5和pH=8达到酸化完全的反应时间分别为t>300 h和t>600 h.     

塑料包装物中邻苯二甲酸酯的分布统计分析

选取36种日用塑料包装物作为研究对象,采用方差分析和多重比较检验等统计方法,对其所含6种优先控制污染物—邻苯二甲酸酯(PAEs)的分布特点进行统计分析.结果表明,仅有2.78%的塑料样品没有PAEs被检出,50%的样品含有2种或2种以上PAEs;其中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)分布最为广泛,存在于97.22%的样品中.塑料包装袋的来源、色彩与其ΣPAEs具有较高的关联性,菜市场包装袋的ΣPAEs显著高于超市塑料包装袋和一次性塑料包装袋的ΣPAEs;彩色塑料包装袋中ΣPAEs高于非彩色塑料包装袋;在材质中加入颜料的塑料包装袋其ΣPAEs明显高于表面彩绘的塑料包装袋.     

生活垃圾焚烧厂贮坑沥滤液的污染与可处理特性

通过对生活垃圾焚烧厂贮坑沥滤液历时6个月的常规污染物监测,分析了沥滤液中溶解性有机物(DOM)分子量分级和重金属在不同分子量DOM中的分布,以探讨沥滤液的污染与可处理特性结果表明:沥滤液有机污染程度高.沥滤液中有机物以非溶解性(约占有机物总量的23%)和分子量＜4 ku的DOM(超过DOM总量的88%)为主,低碳有机酸和醇的总量占沥滤液中DOM(分子量＜4 ku)的50%.沥滤液中重金属含量高,在DOM各分子量分级中,重金属主要与分子量＜4 ku的DOM相关,尤其是Zn和Ni的分布占90%以上,并且重金属(除As和Hg外)的分布与有机物的分布呈显著的正相关性.根据沥滤液的性质,宜采用混凝或厌氧-好氧生物方法对其进行处理.      

生活垃圾焚烧飞灰及其稳定化产物的长期浸出行为

采用柱浸出实验方法,考察了飞灰、磷酸盐稳定和自然老化稳定后飞灰的长期浸出特性.结果表明:灰样浸出液的pH值从初始的较低值快速上升到较高值后趋于稳定,3种飞灰都有较强的酸中和能力;Ca的浸出浓度远高于Pb,Cd,Zn,Cr和Ni等重金属,在浸出初期甚至达到100g·1-1以上;重金属均呈现初期快速溶出的现象;对比稳定化处理前后飞灰的柱浸出实验结果,表明磷酸盐稳定及自然老化稳定后飞灰具有更好的长期稳定性;对比柱浸出实验和国标GB5086.1-199r7的浸出结果,表明后者可能低估了稳定后飞灰处置初期重金属的浸出风险     

卫生和生物反应器填埋场夏季N2O释放的研究

采用静态箱/气相色谱(GC)法现场监测了杭州市天子岭废弃物处理总场卫生填埋场和生物反应器填埋单元夏季的N₂O释放通量,并讨论了相关影响因素. 研究发现:卫生填埋场覆土后N₂O释放通量(以N₂O-N计)随垃圾填埋龄的增加而大幅降低,其均值(18.07 μg/(m2·h))为生物反应器填埋单元(5.57 μg/(m2·h))的3倍多. 垃圾填埋龄、覆土土质与结构及填埋场操作方式是影响填埋场N₂O释放的主要因素,这些因素均主要通过改变覆土的理化特性而影响N₂O的释放. 采用多元线性逐次回归分析得到:卫生填埋场N₂O与覆土含水率和有机碳(SOC)质量分数构成的线性方程显著相关(R2＝0.86,P<0.01);生物反应器填埋单元N₂O的释放通量与覆土含水率、碳氮比(w(C)/w(N))和w(NO₃-)构成的线性方程显著相关(R2=0.89,P<0.01).      

城市生活垃圾渗透系数测试研究

采用常水头测渗实验,对不同压实密度和水力梯度下的新鲜垃圾与陈垃圾的渗透系数进行测试,根据达西定律求得渗透系数值。由于垃圾的不均匀性、小颗粒的运动和大孔隙沟道流的形成和改变,实验初始阶段渗透系数值先增大至峰值,然后缓慢降低直至趋于稳定。实验稳定后,新鲜垃圾压实密度为0.75~0.95 t/m3时,渗透系数值约为1.26E-03~1.43E-03 cm/s。陈垃圾在压实密度分别为1.2和1.4 t/m3时,渗透系数为8.29E-04和1.35E-04 cm/s。     

生物质组成差异对生活垃圾厌氧产甲烷化的影响

采用批式实验,通过分析液相性质和产气过程,比较了生活垃圾中2 类主要的生物质组分(食物类废物和纤维类废物)及其不同含量在厌氧降解时甲烷生成过程的差异.结果表明,食物类废物累积产甲烷量远高于纤维类废物,其有机物的快速水解酸化,为快速产甲烷化提供了必要的底物.纤维类废物产甲烷速率相对较低,水解是其厌氧产甲烷化过程的控制步骤.生活垃圾的产甲烷量可以根据食物类废物和纤维类废物的比例推算而得,食物类废物含量越高,其累积产甲烷量越大.采用厌氧消化工艺有利于含食物类废物量高的垃圾的能量回收,而因食物类废物快速水解导致的液相挥发性有机酸积累是该工艺必须解决的关键性技术问题.     

渗滤液灌溉土壤N2O释放及氨挥发的研究

选用2种供试土壤（S1和S2）,通过培养试验研究了渗滤液投加土壤后N₂O释放、氨挥发及矿物氮的转化,并讨论了土壤理化性质对上述过程的影响.土壤pH值较大程度地决定了氨的挥发,仅投加渗滤液的碱性土S1在培养期的前5 d内测到氨挥发,通过氨挥发共损失了约3.0‰的渗滤液氮.投加同等含量的渗滤液后,不同土壤可导致N₂O释放量近20倍的差异(p<0.01).土壤含水率（WFPS）影响了土壤中硝酸盐氮的生成速率,从而制约了N₂O释放通量的高低.与WFPS为46%时相比,投加蒸馏水的土壤S1、投加渗滤液的土壤S1和土壤S2在WFPS为70%的条件下N₂O的释放通量均值分别提高了6.5 (p>0.05)、 1.8(p>0.05)和2.2倍(p<0.05).渗滤液投加土壤在10 d培养期内,土壤S1和S2因N₂O释放分别损失了41.1‰和2.3‰的渗滤液氮.为此,控制灌溉土壤的含水率(<70% WFPS),并选用酸性土壤可有效地控制渗滤液灌溉下N₂O的释放和氨挥发.     

污泥中蛋白质和多糖的分布对脱水性能的影响

为研究污泥中蛋白质和多糖的组成及空间分布对污泥可脱水性的影响,采用高温（55℃）及pH 10.0和pH 5.5控制条件,进行污泥水解酸化试验;通过离心和超声波法,对污泥中蛋白质和多糖在污泥粘液层、松散附着胞外聚合物层、紧密粘附胞外聚合物层及细胞相层的分布,并对污泥脱水性能（以毛细吸水时间表征）作了跟踪监测.结果表明,污泥中蛋白质和多糖主要分布在细胞相层.在酸性条件下（pH 5.5）,污泥高温水解酸化（第0～15 d）使其毛细吸水时间比原污泥稍大,而最终（第20 d）稍低;在碱性条件下（pH 10.0）的污泥水解酸化,则使污泥毛细吸水时间远大于原污泥.统计分析结果表明,污泥脱水性能主要受粘液层的可溶性蛋白质和蛋白质/多糖影响,几乎不受污泥中的蛋白质、多糖和蛋白质/多糖及其它EPS层中的化学组分的影响.     

含水率对生活垃圾甲烷化过程的影响

采用批式实验,通过分析产气量和气、液相组成的变化,比较了含水率分别在35%、65%～70%（田间持水率）、 80%和>95%（饱和含水率）的条件下,不同食物类废物和纤维素类废物含量的典型法国生活垃圾和中国生活垃圾以及纤维素类废物厌氧产甲烷过程的差异.结果表明,对于含易腐有机物的生活垃圾,提高含水率能够削弱VFA等中间产物对水解酸化和甲烷化的抑制作用：典型法国生活垃圾大量产甲烷所需的含水率不应低于80%,而有机物含量更高的典型中国生活垃圾直至含水率达到96%时,反应体系内快速产甲烷过程才能得以进行;同时,提高生活垃圾的含水率也有利于加速其厌氧产甲烷过程和提高甲烷的最终产量,含水率>95%的法国生活垃圾反应体系的最终甲烷产量是含水率为80%时产量的1.6倍.而对于纤维素类废物,提高含水率则能改善水分在水解和酸化过程中的可获得性,从而增大甲烷化的底物可获得量,含水率>95%的纤维素类废物反应体系的甲烷最终产量是含水率为65%时产量的3.8倍.