探析城市污泥填埋处置的发展趋势研究

文章论述了国内外污泥填埋处置状况和发展趋势,介绍了欧盟成员国污泥填埋处置状况,对欧盟等国污泥的填埋历史进行了回顾,探讨了欧盟及成员国与污泥相关的管理政策,给出了中国对污泥填埋处置政策、污泥填埋场存在问题和现状,对污泥掩埋的处理方法,分析了污泥填埋处置对周围土壤和地下水环境的影响,提出了污泥填埋在中国随着城市可供填埋土地面积的匮乏将逐渐受到限制,污泥的土地资源化利用符合中国国情和可持续发展战略。     

微元生物反应器填埋时空转换率研究

针对生活垃圾卫生填埋技术在大气污染控制和占用土地两方面的不足,提出了填埋技术未来的发展方向,即"循环可持续填埋及资源化体系":运用生物反应器填埋技术缩短有机垃圾稳定化周期,通过"城市矿山"开采和配套资源化技术重新释放填埋空间,形成填埋单元分区作业及定期循环利用的模式。该体系核心在于稳定化周期的缩减幅度。基于此,在实验室中采取腐殖土批次覆盖、预处理渗滤液回灌和厌氧+好氧联合运行的方式,构建了微元生物反应器填埋(ML)模拟装置。结果表明,跟传统生物反应器填埋(CL)相比,ML在渗滤液水质、垃圾生物稳定性和填埋气成分等方面具有明显优势。ML的时空转换率为1.28,表明其对填埋时间和空间的利用效率高于传统生物反应器填埋。     

中国垃圾填埋场的问题与改善方法

全面地调查了中国的内陆城市北京(平地填埋)和西安(山沟填埋)及沿海城市上海(海面填埋)和广州(山沟填埋)的生活垃圾填埋场的情景,总结出了这些城市目前的生活垃圾填埋场存在的问题。在对填埋场渗滤液水质分析的基础上,讨论了各地填埋场的特点,提出了引进“半好氧填埋方式”、缩小填埋场作业面和扩大渗滤液收集管管径等向卫生填埋的改善方法。      

填埋结构对渗滤液回流效果影响研究

依据准好氧填埋和厌氧填埋的原理,构建了四个大型模拟填埋场,其中两个进行渗滤液回流,研究了填埋结构对渗滤液回流效果的影响。结果表明,准好氧填埋渗滤液回流有利于渗滤液中COD、NH3-N浓度的下降,其下降率分别为95.8%和89.8%,下降率高于厌氧填埋,且下降较为平稳;厌氧填埋渗滤液回流虽有利于渗滤液中COD浓度的下降,下降率为82.2%,但在回流初期浓度有升高的现象,NH3-N却持续累积;增加渗滤液在填埋层中的停留时间能提高回流的效果。     

填埋结构对渗滤液水质变化影响研究

依据准好氧填埋和厌氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场,并定期对渗滤液水质进行监测分析。结果表明,准好氧填埋结构比厌氧填埋结构更有利于渗滤液中污染物的衰减,NH3N尤为明显;准好氧填埋结构渗滤液主要污染物浓度呈稳步下降规律,而厌氧填埋结构渗滤液水质在前期波动较大,NH3N在后期仍有较大幅度的变化。     

我国填埋场改造及发展方向的探讨

对我国部分生活垃圾填埋场和室内填埋设施的填埋气组分进行了现场测试和分析,结果表明,厌氧填埋场的CH₄含量高,半好氧填埋场CH₄含量很低。并针对我国填埋场的现状提出了如果打算利用填埋气进行发电,填埋构造可以作成厌氧填埋,否则,填埋场应以安全性为 主,应建造成半好氧结构。      

沈阳市老虎冲垃圾填埋场填埋气产量估算

通过选取3种不同的填埋气预测模型：IPCC模型、中国填埋气估算模型、德国模型,结合沈阳市老虎冲填埋场的实际情况,对各参数进行了修订,从而预测老虎冲填埋场填埋气产量情况,并分析比较各模型预测结果。结果表明,2003—2011年,3种模型反映了相同的填埋气变化趋势,趋于上升状态;2012—2025年,由于填埋量发生变化,IPCC模型与中国填埋气估算模型和德国模型的填埋气变化情况相反,呈下降趋势。3种模型预测的填埋气产量的峰值大小为：中国填埋气估算模型为3.3×107m3/a,IPCC模型为2.1×107m3/a,德国模型为9.8×106m3/a。根据实际产气情况进行对比,发现德国模型更符合实际情况。     

城市垃圾填埋场温室气体及VOCs排放的研究进展

随着城市垃圾填埋量的增加,填埋气体造成的环境问题被愈加重视,国内外对填埋气的产生和排放也进行了大量研究,以温室气体和挥发性有机物为主要研究对象。综述了最近几年国内外学者针对填埋场垃圾和填埋气中3种重要温室气体和挥发性有机物(VOCs)的产生模型、产量估计及其监测方法优劣、减排和资源化利用等领域进行的研究成果,指出后续对填埋气间的相关性和由此产生的次生污染物进行适当研究的必要性,与填埋气产生排放相关的气象条件监测也应加强,旨在为填埋气体的相关研究提供参考。     

生物反应器填埋技术及其应用

本文分析了城市生活垃圾的厌氧、好氧及准好氧填埋方式的特点,介绍了当前国内外垃圾渗滤水场内循环处理的两种趋势:(1)以欧美国家为主的生物反应器填埋技术;(2)以日本为主的循环式准好氧填埋技术。根据我国城市垃圾有机物含量高的特点,提出了将准好氧填埋技术与生物反应器填埋技术特点相结合的垃圾渗滤液场内循环处理的设计思路。     

生活垃圾填埋场垃圾腐殖质组成和变化规律的表征

通过分析上海老港生活垃圾填埋场填埋垃圾的腐殖质组成和光密度,考察了填埋垃圾的腐殖质组成和光学特性随填埋龄的变化规律.研究结果表明,填埋龄在1～14 a间的填埋垃圾中腐殖质组分的有机碳绝对含量的波动幅度很大,而腐殖质组分相对含量具有比较明显的变化规律,其中腐殖质总可提取率和wHA/wFA比值分别随填埋龄增加呈线性下降和上升的趋势.另一方面,填埋垃圾腐殖质光学特性研究表明,填埋垃圾可提取腐殖质和富里酸组分的E4/E6比值随填埋龄变化无明显关系,而胡敏酸的E4/E6比值则随填埋龄的增加呈线性下降趋势.因此,填埋垃圾腐殖质的总可提取率、wHA/wFA比值以及胡敏酸组分的E4/E6比值可有效地表征填埋垃圾和填埋场的稳定化进程.     

单元包封密闭式填埋工艺在阿苏卫垃圾卫生填埋场的探索实践

针对传统垃圾填埋工艺存在分区作业时间长、填埋气引发臭气污染等问题,结合阿苏卫垃圾卫生填埋场实际情况,采用单元包封密闭式填埋工艺,利用旱季垃圾堤坝进行分区填埋操作、渗滤液导排盲沟作为填埋单元分隔、构建填埋气及渗滤液收集系统等技术措施,有效地实现了雨污分流. 实施单元包封密闭式填埋工艺后,2010年填埋场渗滤液产生总量减少了约76 000 t,比前4 a平均产生量减少了35%;填埋气收集量增加了12×106 m3,收集总量比前4 a平均值增加了139%;臭气排放指标达到GB 14554—1993《恶臭污染物排放标准》二级排放标准. 该工艺的实施可以使填埋场运行管理更加规范.      

垃圾填埋气制汽车燃料气的主要环境影响分析

文章从垃圾填埋气的危害、垃圾填埋气制汽车燃料气的环境影响、压缩垃圾填埋气代替燃油的环境影响等方面进行了具体分析。提出垃圾填埋气制汽车燃料气既降低了垃圾卫生填埋场的安全隐患,减少包括温室气体在内的大气污染物排放量,又可代替不可再生能源,降低汽车尾气的污染程度,环境效益显著。     

不同结构的复合微生态系统净化污水的研究

采用不同结构(分层填埋和混合填埋)的复合微生态系统对模拟生活污水进行了处理研究。结果表明:在60cm/d的高水力负荷条件下,对COD、TN、NH4+-N和PO43--P的去除率,分层填埋系统分别为78.3%、36.9%、81.3%和50.8%;混合填埋系统分别为79.1%、41.5%、93.4%和86.7%。混合填埋系统对污染物去除效率高于分层填埋系统。植物对微生态系统的正常运行有重要作用。     

中国生活垃圾填埋场甲烷源碳排放量预测评估

生活垃圾填埋场为全球第三大人为甲烷排放源。中国填埋垃圾体量巨大,生化降解持续产生含甲烷的填埋气,对中国碳达峰目标实现具有潜在影响,亟待预测评估。文章基于中国近40年生活垃圾产量和填埋量相关统计数据,建立了中国城市生活垃圾人均日产量与人均GDP的数学关系,预测了未来10年生活垃圾总产量和填埋量。通过对目前常用的3种填埋气产量计算模型比较分析与实测数据验证,筛选出了比较符合中国城市生活垃圾产气特点的双组分产气模型,利用该模型预测了中国未来10年填埋气总产量和甲烷排放量,评估了碳达峰前生活垃圾填埋场甲烷源碳减排潜力。预测结果表明：2021-2030年中国至少新增28.1亿t生活垃圾,其中8.5亿t仍以填埋方式处置;2021-2030年全国所有垃圾填埋场填埋气总产量达1 399.9亿m³,其中约75%的填埋气由2021-2030年间新增填埋垃圾产生,剩余25%由1980-2020年累计填埋的33.1亿t垃圾产生。评估结果表明：全国垃圾填埋场甲烷排放量介于494.7～659.6亿m³,对应的甲烷源碳排放量估算为8.9～11.8亿t。相比于中国其他重点行...     

运用清洁发展机制 促进垃圾填埋气的减排利用

介绍了垃圾填埋气的产生及目前国内填埋气的减排与收集利用技术现状,分析了清洁发展机制（CDM）在我国运用的前景;探索实施CDM项目引进资金和先进技术,利用垃圾填埋气发电的方案可行性。     

利用垃圾填埋沼气发电走垃圾资源化道路

针对我国垃圾产生量大,以填埋处理方式为主的状况,介绍了垃圾填埋沼气发电的原理、技术和国内外现状等,提出要利用垃圾填埋产生的沼气进行发电使城市垃圾化害为利,变废为宝,实现垃圾资源化。     

运用EASEWASTE对污泥填埋系统的生命周期分析

运用EASEWASTE对污泥与矿化垃圾混合填埋并用泥土作为覆盖材料的系统进行了生命周期分析.结果表明,污泥填埋的环境影响主要表现为存储的生态毒性(水)、温室效应和持久性生态毒性(土壤).其最大的污染因子分别为Cu、CH4和As.相比于前处理单元和运输单元,污泥填埋单元的环境影响最大,应尽可能加以控制.敏感性分析表明,降低渗滤液的产生量、提高填埋气的收集率以及把收集到的填埋气进行产热发电等综合利用都能有效的降低系统对环境的污染.应加强对填埋阶段的污染控制,改进填埋场的填埋气收集处理技术,规范日覆盖等填埋操作过程,加强渗滤液的收集和处理,最大程度的减小环境污染.     

回灌型准好氧填埋场氨氮去除规律研究

对同一水力负荷下不同填埋结构的2个试验进行研究,发现传统的厌氧填埋即使到填埋晚期也会有氨积累的现象,而对于准好氧填埋氨氮有望完全去除。     

渗滤液回流对准好氧填埋产气过程影响研究

依据准好氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场。对准好氧填埋结构渗滤液回流情况下填埋气产气过程做了跟踪监测。定期测定填埋气中的组分浓度变化,结合填埋场渗滤液水质变化进行分析。结果表明准好氧填埋条件下进行渗滤液回流有利于减轻渗滤液的排放量且不会造成NH4+-N的累积。渗滤液回流可以加快甲烷的产气速度,渗滤液回流时的甲烷浓度约为不回流时的甲烷浓度的2倍。从而可加快垃圾的稳定化进程。     

垃圾填埋场覆土层Ⅱ型甲烷氧化菌的群落结构

采用基于16S rDNA 的变性凝胶梯度电泳(DGGE)技术研究了生活垃圾卫生填埋场和生物反应器填埋场覆土中Ⅱ型甲烷氧化菌群落结构,比较了不同填埋操作方式对Ⅱ型甲烷氧化菌的影响.结果表明,覆土铺有HDPE 膜、无填埋气体渗入的填埋覆土中未发现Ⅱ型甲烷氧化菌;而有填埋气体渗入时,进行渗滤液亚表面灌溉的生物反应器填埋场,无论是否同时进行层内回灌,其覆土中均检测到甲烷孢囊菌(Methylocystis).卫生填埋场填埋龄长达5a 的填埋覆土中发现了甲基弯菌(Methylosinus),填埋龄较低的填埋场覆土中未发现II 型甲烷氧化菌.渗滤液亚表面灌溉及长时间填埋气体驯化能促进Ⅱ型甲烷氧化菌的生长.有机质等营养物质丰富而NH4+-N浓度较低的填埋覆土有利于Ⅱ型甲烷氧化菌的生长.