Evolution on qualities of leachate and landfill gas in the semi-aerobic landfill

To study the characteristics of stabilization in semi-aerobic landfill, large-scale simulated landfill was constructed based on the semiaerobic landfill theory. Consequently, the concentrations of chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen, and nitrite nitrogen, and the pH value in leachate, as well as the component contents of landfill gas composition (methane, carbon dioxide, and oxygen) in landfill were regularly monitored for 52 weeks. The results showed that COD and ammonia concentrations declined rapidly and did not show the accumulating rule like anaerobic landfill, and remained at about 300 and 100 mg/L, respectively, after 48 weeks. Meanwhile, the descending rate reached 98.9% and 96.9%, respectively. Nitrate concentration increased rapidly after 24 weeks and fluctuated between 220–280 mg/L after 43 weeks. The pH values were below 7 during the first 8 weeks and after that leachates appeared to be alkaline. Carbon dioxide was the main composition in landfill gas and its concentration remained at a high level through the whole stabilization process. The average contents of carbon dioxide, oxygen, and methane varied between 19 vol.%–28 vol.%, 2 vol.%–8 vol.%, and 5 vol.%–13 vol.%, respectively. A relative equilibrium was reached after 48 weeks. The highest temperature in the landfill chamber could amount to 75.8 degrees centigrade.     

不同渗滤液循环方式对填埋层甲烷产生的影响

通过填埋模拟柱 ,实验室研究了以我国大城市生活垃圾组成为依据的新鲜垃圾填埋层在不同渗滤液循环方式条件下甲烷产生的规律 .渗滤液循环方式包括 :原液循环、好氧预处理 (SBR)后循环、与陈垃圾出水混合后循环 .结果表明 :新鲜垃圾填埋层初期渗滤液COD、VFA浓度高 ,原液循环导致有机酸的积累 ,抑制了甲烷化进程 ;初期渗滤液经预处理控制一定COD、VFA浓度后循环 ,能够显著地缩短产甲烷滞后时间、加速甲烷化进程 ;当填埋层进入稳定的甲烷化阶段后 ,渗滤液循环才能有效地降解渗滤液中的有机污染 ,近 10 0 %地转化为填埋气体.     

利用垃圾渗滤液富集培养氨氧化菌

确保活性污泥中适当的氨氧化菌(AOB)的数量及活性对污水生物除氮过程至关重要,投加富集AOB是增加活性污泥中AOB浓度的方法之一. 为了经济有效地获取富集的AOB并有效处理难降解的垃圾渗滤液,对利用垃圾渗滤液富集培养AOB的可行性进行了研究. 采用烟台市生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液作为培养基,利用辛安河污水处理厂A2/O工艺二沉池的回流污泥进行接种,通过更代方式富集培养AOB. 结果显示:更代4次后,菌液中AOB的浓度增至原来的5.6倍;向活性污泥中投加14.5%的经过4次更代富集培养的AOB,氨氧化速率提高了65.4%,从而验证了利用垃圾渗滤液富集AOB是可行的.      

填埋场终场覆盖层甲烷氧化行为实验室模拟研究

利用和强化填埋场终场覆盖层土壤的甲烷氧化能力是控制填埋场温室气体排放的一种经济和有效的手段.以杭州天子岭填埋场终场覆土为研究对象,采用柱实验方法对填埋场终场覆盖层的甲烷氧化行为进行模拟研究.实验结果表明,模拟柱整体甲烷氧化速率由实验初始的3.33 mol·m-2·d-1增至8.33mol·m-2·d-1,表征了甲烷氧化菌群的生长与增殖;覆土层氧气的空间分布与其中的甲烷氧化活动有显著的交互影响,甲烷氧化活动在10～20 cm深度最为强烈;整个实验过程中,甲烷氧化后转化为二氧化碳的比例为51%,其余的碳被微生物所固定.     

Impact of acetochlor on ammonia-oxidizing bacteria in microcosm soils

Acetochlor is an increasingly used herbicide on corn in North China. Currently, the effect of acetochlor on soil ammonia-oxidizing bacteria (AOB) communities is not well documented. Here, we studied the diversity and community composition of AOB in soil amended with three concentrations of acetochlor (50, 150, 250 mg/kg) and the control (0 mg acetochlor/kg soil) in a microcosm experiment by PCR-DGGE (polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) and the phylogenetic analysis of excised ...     

垃圾填埋场渗滤液灌溉对土壤微生物生物量及酶活性的影响

用粘土和壤土为材料，研究垃圾填埋场渗滤液灌溉对土壤微生物生物量及酶活性的影响，结果表明：经1年的渗滤液浇灌后，土壤中的各种营养元素与对照相比表现出明显的积效应；渗滤液浇灌后的土壤微生物生物量均以用50％的渗滤涂稀释液浇灌处理为最高，种植植物（狗牙根）能促进土壤微生物的活性，从而提高微生物生物量；酶活性变化与此相似，但粘土经渗滤液浇灌后酶活性增强增大，除了原液烧灌处理的过氧化物酶活性在α=0.05水平下与对照差异显著；其他酶活性均在α=0.01水平下与对照差异显著，壤土除了多酚氧化酶活性在α=0.01水平下与对照差异显著，其他大多在α=0.05水平下表现出与对照的差异。     

垃圾填埋场渗滤液诱发小鼠骨髓细胞微核效应

研究了垃圾填埋场渗滤液诱发小鼠骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核(MN)效应.结果表明,渗滤液可诱发微核的形成,且呈明确的浓度(渗滤液COD_Cr)-效应关系.在亚急性染毒条件下,渗滤液COD_Cr为10mg/L时,可诱发微核率和微核细胞率显著高于阴性对照(n=16,P<0.001);在亚慢性染毒条件下,渗滤液COD_Cr为5mg/L时,即可诱发微核率和微核细胞率显著高于阴性对照(n=16,P<0.001).这一结果从整体水平上证明了垃圾填埋场渗滤液对哺乳动物具有遗传损伤效应,同时提示可以以小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果作为渗滤液生物监测指标.渗滤液处理时间越长,引起细胞遗传损伤所需的最低浓度越低,意味着长期接触环境低浓度渗滤液污染有引起体内细胞遗传物质损伤的潜在危险.     

均相/异相催化剂光降解垃圾渗滤液效果的研究

垃圾渗滤液是一种复杂有毒的、生化降解性差的高浓度有机废水,高级氧化技术具有氧化能力强和无二次污染等特点,被认为是处理难降解有机污染物最有应用前景的方法.本研究在500 W汞灯、25℃、2.5 h反应条件下,对比了TiO_2、K2S2O_8、K2S2O_8/Fe2+、施氏矿物、施氏矿物/H2O_2、Fe2+/H2O_26种催化剂组合光化学处理垃圾渗滤液的效果.结果表明,施氏矿物/H2O_2和Fe2+/H2O_2光催化降解垃圾渗滤液中有机污染物的效果优于其它催化剂组合,渗滤液中CO_D去除率分别为41.6%和46.5%,TO_C去除率分别为76.0%和78.1%.然而,Fe2+/H2O_2组合在光催化处理垃圾渗滤液后会产生大量难以沉降的Fe(O_H)3絮状物,且渗滤液色度明显增加,由初始的40倍上升到175倍.而施氏矿物/H2O_2组合则避免了上述问题,色度去除率达100%,被认为是一种具有应用前景的光化学降解垃圾渗滤液的催化剂组合.     

微波催化氧化法预处理垃圾渗滤液的研究

采用微波-活性炭-Fenton催化氧化预处理垃圾渗滤液,研究了不同因素对垃圾渗滤液处理效果的影响.结果表明,COD和氨氮去除率随活性炭用量、微波辐射时间和微波功率增加而增加;随Fe2+用量和H2O2用量增加,COD和氨氮去除率先增加而后下降;随pH值增加,氨氮去除率显著增加,COD去除率变化不明显.在微波功率为300W,pH值为8,活性炭9g/L,Fe2+用量为0.02mol/L,H2O2用量为7mL/L,辐射时间6min条件下,垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率分别达到68.22%和78.08%,SS去除率达到78.55%,浑浊度去除率达到99.02%,颜色由黑褐色去除为接近无色,BOD5/COD由0.21提高到0.45;研究比较了不同处理对垃圾渗滤液的处理效果.结果显示,微波催化氧化对垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率明显高于其他处理.     

超临界水氧化处理垃圾渗滤液的响应面法优化

在间歇式反应釜上采用超临界水氧化法处理垃圾渗滤液.运用中心组合设计研究了反应温度（400~500 ℃）、压力（24~28 MPa）、反应时间（5~10 min）和氧化系数（1.5~2.5）,以及它们的交互作用对COD、氨氮去除率的影响,同时通过响应面法分析拟合出COD、氨氮去除率的二次回归方程,得到最优工艺条件.结果表明,各因素对COD去除率的影响主次作用排序为：反应压力>温度>氧化系数>反应时间;各因素对氨氮去除率的影响主次作用排序为：反应温度>压力>氧化系数>反应时间,而影响因素之间的交互作用对两者去除效果的影响却不明显.所得拟合方程对COD、氨氮去除率的预测误差分别小于±4%、±9%.拟合方程所得最佳实验条件为：时间5 min、温度496.05 ℃、压力27.69 MPa、氧化系数2.44,此时COD的去除率可以达到98.31%、氨氮去除率可以达到95.69%.     

垃圾渗滤液浓缩液高铁酸钾联合PAC处理技术研究

以碟管式反渗透(DTRO)处理垃圾渗滤液产生的浓缩液为研究对象,采用高铁酸钾联合聚合氯化铝(PAC)处理浓缩液.结果表明,在单独采用高铁酸钾的条件下,DTRO浓缩液COD、UV_(254)和色度去除率随着高铁酸钾投加量的增加而升高.高铁酸钾投加量为10 g·L~(-1),pH为5时,COD、UV_(254)和色度去除效果最佳,反应在40 min内基本完成,COD、UV_(254)、色度去除率分别为38.5%、35.7%和68.5%.通过响应曲面法分析高铁酸钾联合PAC处理DTRO浓缩液效果可得,高铁酸钾投加量在10.0～13.0 g·L~(-1)之间,pH调节至3.0～4.0,PAC投加量为13.0～15.0 g·L~(-1)时,DTRO浓缩液COD去除率可达74%.     

生物炭填埋场土壤覆盖层的甲烷减排性能和生物特征

覆盖土的组分与甲烷生物氧化潜力效率密切相关.将水稻秸秆生物炭与填埋场覆盖层土壤以一定的比例混合后填充入覆盖层模拟柱,形成生物炭土壤覆盖层模拟柱(RB),同时设置土壤覆盖层模拟柱(RS)为对照组,考察生物炭的添加对覆盖层的甲烷减排性能和生物特征的影响.结果表明:RB的甲烷减排性能提升较快,第81d时进气中99％的甲烷已被...     

中试规模厌氧型生物反应器填埋场的启动

对生物反应器填埋场启动的优化方案进行了考察,以每周回灌渗滤液量分别为1.6,0.8,0.2m3的3个模拟试验柱(记作R1、R2、R3)和1个每周回灌0.1m3清水的对比试验柱(记作R4)为研究对象,分析试验柱进出水水质变化和填埋气体产生情况.结果表明,较高的回灌水力负荷能够加速垃圾中有机质的溶出,提高填埋气体的产生速率.R1~R4的COD_Cr净流出总量之比为6.75:3.74:1.16:1.00,累计气体产生量之比为100.00:7.92:4.78:1.30.启动初期采用较大的回灌水力负荷不利于生物膜的附着生长,可先采用较低的回灌负荷进而逐步提高.较大的回灌量有利于加速填埋场的稳定化,R1在45周时出水水质已呈现“老龄”渗滤液的部分特征,COD_Cr降低到1870mg/L,BOD5/COD_Cr降至0.12.气候条件对回灌渗滤液的污染负荷有重要影响,进水氨氮浓度旱季最高值3475mg/L,雨季最低值1274mg/L.生物反应器填埋场的启动时间宜选择在雨季.     

Performance of landfill leachate treatment system with disc-tube reverse osmosis units

Reverse osmosis system with the disc-tube module (DT-RO) was applied to treat landfill leachate on full scale at the Changshengqiao Sanitary Landfill, Chongqing City, China. In the first six-mouth operation phase, the treatment performance of DT-RO system had been excellent and stable. The removal rate of chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC), electrical conductivity (EC), and ammonia nitrogen (NH₃-N) reached 99.2–99.7%, 99.2%, 99.6%, and over 98%, respectively. The rejection of Ca²⁺, Ba²⁺, and Mg²⁺ was over 99.9%, respectively. Suspended solid (SS) was not detected in product water. Effective methods had been adopted to control membrane fouling, of which chemical cleaning is of utmost importance to guarantee the long smooth operation of the DT-RO system. The DT-RO system is cleaned in turns with Cleaner A and Cleaner C. At present, the 1st stage cleaning cycle by Cleaner A and Cleaner C is conducted every 100 and 500 h, respectively, depending on raw the water quality.     

生活垃圾填埋场覆盖层CH4氧化能力原位测试法的优化与应用

为提高垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力原位测试方法的适用性,对基于CO₂和CH₄浓度比的碳原子守恒法进行了优化。应用优化后的方法对北京阿苏卫垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力的变化规律进行分析,结果表明:该垃圾填埋场覆盖层表面CO₂和CH₄释放通量比在春夏季较高且变动范围较大,而秋冬季则相对较低且稳定;覆盖层CH₄氧化速率和氧化率均表现为秋冬季远低于春夏季,监测Ⅰ区(封场时间为2003年)和监测Ⅱ区(封场时间为2009年)覆盖层CH₄氧化速率(以C计)平均值春夏季分别为1 569.89和1 054.47 mg/(m ²·h),秋冬季分别为171.13和333.02 mg/(m ²·h);监测Ⅰ区和Ⅱ区CH₄氧化率平均值春夏季分别为79.69%和44.83%,秋冬季分别为7.54%和11.33%;填埋时间较长的监测Ⅰ区覆盖层的CH₄氧化能力〔全年平均值为911.7 mg/(m ²·h)〕大于监测Ⅱ区〔全年平均值为707.5 mg/(m ²·h)〕。应用优化后的方法得到的覆盖层CH₄氧化速率和氧化率的变化规律与文献报道相符,该方法对垃圾填埋场覆盖层CH₄氧化能力的估算具有较好的适用性。     

电催化系统-电生物炭接触氧化床处理垃圾渗滤液

 提出了电催化系统(ECS)组合电生物炭接触氧化床(EBACOR)来处理垃圾渗滤液的方法.结果表明,ECS-EBACOR法诸多的影响因素中,对处理效率影响最大的是ECS的电活性催化填料组分.GC/MS分析结果表明,垃圾渗滤液中的64种有毒有机污染物经ECS处理后,大部分已被矿化成CO₂、H₂O或降解为小分子有机物.ECS-EBACOR现场运行试验结果还表明,当垃圾渗滤液废水中的COD和NH₃-N浓度分别在3000～5000mg/L以及1100～1780mg/L范围时,COD和NHs₃-N去除率均可超过90%.     

辽河口芦苇湿地土壤氨氧化菌的时空变化

采用传统的最大或然数法(MPN)和不依赖于培养的变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),对辽河口芦苇湿地土壤中AOB的丰度、多样性进行了解析,并试图探究AOB同土壤可溶性盐分等环境因素之间的关系.结果表明:芦苇湿地土壤中AOB多样性指数时空分布存在较大差异,同一月份中不同站点之间群落结构相似性较大,AOB细菌数量与土壤可溶性盐分之间存在显著负相关关系(P<0.05),与土壤总氮和有机质含量之间存在极显著性正相关关系(P<0.01),表明盐分、总氮和有机质含量是辽河口湿地AOB数量时空分布的重要影响因素.     

UASB-A/O工艺处理垃圾渗滤液短程生物脱氮的实现

应用缺氧/厌氧UASB-A/O组合工艺处理高氮晚期渗滤液,在获得稳定有机物和氮同步去除的前提下,考察了如何实现并维持A/O系统内稳定短程硝化的途径.结果表明:在单一UASB反应器内,同时发生了缺氧反硝化和厌氧产甲烷的反应,有机物和NOx--N去除速率分别为5.3,1.1kg/(m3×d).12~30.6℃时,经过54d的运行, A/O反应器实现短程硝化 (亚硝态氮积累率>50%),此后亚硝态氮积累率迅速上升,70d后,亚硝态氮积累率稳定在90%以上.在A/O反应器内,游离氨和游离亚硝酸协同作用是实现并维持稳定短程硝化的决定因素.此外,以pH值作为A/O硝化反应进行的过程控制参数,可准确把握硝化终点,避免过度曝气破坏短程硝化,为氨氧化菌的生长创造有利条件,有效抑制亚硝酸盐氧化菌的生长并逐渐从系统中淘洗出去,实现了硝化菌种群的优化,荧光原位杂交技术检测也证明这一点.     

我国北方四类土壤中氨氧化古菌和氨氧化细菌的活性及对氨氧化的贡献

氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)与氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)是目前已知的两类好氧氨氧化微生物,广泛分布于各类生态系统中.采用双氰胺(dicyandiamide;DCD)和1-辛炔(1-octyne)抑制剂的方法对我国北方湿地、草原、农田、沙漠4类生态系统的土壤中AOA和AOB的氨氧化速率(ammonia oxidation rate,AR)分别进行定量测定,剖析AOA、AOB对不同土壤中氨氧化的贡献.结果表明:在氨氮含量较高的湿地土壤((32.58±1.38)mg·kg~(-1))中氨氧化速率由AOB主导(ARAOB占AR的86.19%),而在氨氮含量较低的草原土壤((10.40±0.69)mg·kg~(-1))、农田土壤((5.09±0.25)mg·kg~(-1))中氨氧化速率则由AOA主导(ARAOA分别占AR的65.50%、62.20%).氨氮含量是影响AOA、AOB相对活性的主要限制性因素.湿地土壤中氨氧化速率最高,为3.22 mg·kg~(-1)·d~(-1)(以N计),其次是草原土壤和农田土壤,其AR分别为1.11、1.00 mg·kg~(-1)·d~(-1),沙漠土壤中未检测到氨氧化速率.对氨氧化古菌、细菌的amoA基因进行定量分析的结果表明:在氨氮含量最高的湿地土壤和最低的沙漠土壤((1.27±0.05)mg·kg~(-1))中AOA丰度高于AOB丰度,在草原、农田土壤中AOB丰度高于AOA丰度.amoA基因生物多样性分析表明,377个古菌amoA序列以85%相似度可以划分为19个独立操作单元(operational taxonomic unit,OTU),具有较高的生物多样性,其Shannon指数为1.51~1.73.直接通过氨氧化微生物amoA基因丰度来推测AOA、AOB的活性具有一定的缺陷,而依靠AOA、AOB分别的氨氧化速率能够准确地衡量其在不同生态系统中对氨氮去除的相对贡献,对于理解不同生态系统中氨氮去除过程和效应有着重要的意义.     

Effect of leachate recycle and inoculation on microbial characteristics of municipal refuse in landfill bioreactors

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｏｆｗａｓｔｅｔｏｌａｎｄｆｉｌｌｉｓｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｄｉｓｐｏｓａｌｆｏｒｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｍｏｓｔｏｔｈｅｒｗａｓｔｅｓｔｒｅａｍｓ .Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｎｏｎｌａｎｄｆｉｌｌｉｎｇｗｈｉｃｈｈａｓｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙｂｅｅｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃｈｏｉｃｅｆｏｒｍａｎｙｃｉｔｉｅｓｉｓａｔａｃｒｉｓｉｓｐｏｉｎｔｆｏｒｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｏｆｓｈｏｒｔｅｒｌｉｆｅ ,ｓｐａｃｅａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ,ｃｏｓｔａｎｄｐｏｌ…