垃圾填埋沼气回收利用系统火灾爆炸危险度综合评估模型的建立及评价

1前言 垃圾填埋场中的生活垃圾中含有大量的有机物,它们大多数可以被微生物厌氧消化、降解,产生大量的垃圾填埋沼气体.其主要成分为CH4和CO2,以及其他一些微量成分如N2、H2S、H2和挥发性有机气体等.据计算,每吨含200kg有机物的垃圾,能产生100m3的沼气.若不采取适当的收集系统对填埋场释放气体进行收集,则释放气体会在填埋场累积,并向场外扩散,对周边设施和人员造成危害.这些危害中最突出、最具危险性的是沼气爆炸事故和火灾.     

垃圾填埋沼气回收利用系统火灾爆炸危险度综合评估模型及其评价

垃圾填埋场中的生活垃圾中含有大量的有机物,它们大多数可以被微生物厌氧消化、降解,产生大量的垃圾填埋沼气体.其主要成分为CH4和C02,以及其他一些微量成分如N2、H2S、H2和挥发性有机气体等.据计算,每吨含200公斤有机物的垃圾,能产生100立方米的沼气.若不采取适当的收集系统对填埋场释放气体进行收集,则释放气体会在填埋场累积,并向场外扩散,对周边设施和人员造成危害.这些危害中最突出、最具危险性的是沼气爆炸事故和火灾.     

微量金属强化餐厨垃圾厌氧消化优化条件研究

采用L9(34)正交试验,研究了CoCl2·6H2O、FeCl2 ·4H2O及NiCl2·6H2O投加量对餐厨垃圾厌氧消化总固体(TS)、挥发性固体(VS)和COD减量及累积产气量的影响,确定了三因素的主次顺序及最优工艺条件.结果表明,当CoCl2·6H2O、FeCl2·4H2O及NiCl2·6H2O的投加量分别为0.1 mg/(L·d)、1 mg/(L·d)和0.4 mg/(L·d)时,餐厨垃圾厌氧消化减量及产气效果均最优.在此条件下,经过25 d单相厌氧消化,餐厨垃圾厌氧消化TS、VS、COD的去除率及累积产气量分别达到46.04％、61.02％、58.24％和27 433 mL/L,比不投加微量金属的处理分别高16.98％、28.12％、27.84％和48.63％.Co、Fe和Ni的投加量对餐厨垃圾厌氧消化TS、VS和COD去除率及累积产气量均有显著影响,其中Co的影响达到极显著水平;Co、Fe和Ni对餐厨垃圾厌氧消化减量及产气效率影响的主次顺序及显著性从大到小均为Co、Ni、Fe.     

微量Co对餐厨垃圾厌氧消化的影响研究

针对餐厨垃圾厌氧消化酸抑制而造成的消化效率低和产气量低等问题,采用中温(35℃)厌氧消化研究了微量Co对餐厨垃圾厌氧消化过程中的pH值、挥发性脂肪酸(VFA)、COD、产气速率及产气量的影响。结果表明:投加0.25~2.00 mg/(L·d)的微量Co均可以改善餐厨垃圾单相厌氧消化酸抑制的现象。至第25 d反应结束,C1~C4组(Co投加量分别为0.25 mg/(d·L)、0.50 mg/(d·L)、1.00mg/(d·L)和2.00 mg/(d·L))的COD的去除率分别比CK(对照)组的高5.75%、10.91%、7.97%和4.74%。CK的产气速率峰值和累积产气量分别为867 mL/(d·L)和13 798 mL/L,C1~C4处理的产气速率峰值分别为2 143 mL/(d·L)、3 193 mL/(d·L)、2 204 mL/(d·L)和2 510mL/(d·L),其累积产气量分别达到19 244 mL/L、24 433 mL/L、20 264mL/L和16 989 mL/L。C1~C4的产气速率峰值及累积产气量分别比CK的高147.17%~268.28%和23.13%~77.08%。其中,投加0.50mg/(d·L)的微量Co对餐厨垃圾厌氧消化酸抑制的缓冲作用最好且其COD去除率、产气速率峰值和累积产气量最高。因此,投加0.25~2.00 mg/(d·L)的微量Co均有利于缓解餐厨垃圾单相厌氧消化酸抑制的发生并提高厌氧消化效率和产气效率。     

垃圾填埋沼气回收利用系统火灾爆炸危险度综合评估模型及其评价

垃圾填埋场中的生活垃圾中含有大量的有机物,它们大多数可以被微生物厌氧消化、降解,产生大量的垃圾填埋沼气体。其主要成分为CH_4和CO_2,以及其他一些微量成分如N_2、H_2S、H_2和挥发性有机气体等。据计算,每吨含200公斤有机物的垃圾,能产生100立方米的沼气。若不采取适当的收集系统对填埋场释放气体进行收集,则释放气体会在填埋场累积,并向场外扩散,对周边设施和人员造成危害。这些危害中最突出、最具危险性的是沼气爆炸事故和火灾。 填埋释放气体由大量CH_4和CO_2组成,其中CH_4在空气中的浓度达到爆炸下限(5％～15％),容易引起爆炸。目前,我国许多城市都发生过垃圾填埋场气体爆炸事故:     

回灌型准好氧填埋场沉降特征模拟研究

分析了回灌型准好氧填埋场封场后出现沉降的机理和过程,进行回灌型准好氧填埋场沉降的室内模拟试验.结果表明,封场后固结沉降主要发生在前15 d,降解沉降主要发生在前5个月,两者沉降量分别约占总沉降量的43.8%～52.7%和47.3%～56.2%,垃圾填埋高度的14.7%～22.6%和18.8%～21.5%.导气管的存在使回灌型准好氧填埋场出现不均匀沉降,而且由于空气供应量的差异,距导气管越远,沉降量与沉降比例越小.直径为4.5 cm的导气管的影响半径约为240 cm,对与导气管不同距离监测点的沉降比例进行曲线拟合,得到拟合曲线 y=7×10-7x2-0.0007x+0.4541(0≤x ≤240 cm).根据拟合值得到不均匀沉降形成的坡度为6.05°,在设计与安装回灌设施和填埋气处理设施时需考虑因沉降不均匀形成的坡度.     

不同预处理方法对剩余污泥厌氧发酵产氢的影响

为了寻求适宜的预处理方法,提高剩余污泥发酵产氢率,通过间歇式试验考察了热、酸、碱和高温好氧4种预处理方法对剩余污泥发酵产氢的影响.结果表明4种预处理方法均能有效抑制耗氢菌括性,同时促进污泥中微生物胞内物质的释放,使可溶性糖类物质和蛋白质质量浓度增加.其中高温好氧预处理的溶胞效果最好,可溶性糖类物质和可溶性蛋白物质质量浓度均最高,分别为878 mg/L和15 606mg/L,分别为原剩余污泥的10.58倍和58.45倍.4种方法预处理后的污泥发酵均获得了氢气,其中高温好氧预处理污泥产气率最高,为10.68 mL/g TS;其次是热预处理污泥,产气率为6.58 mL/g TS;碱预处理污泥产气率为3.63 mL/g TS;酸性预处理污泥产气率最低,仅为1.41 mL/g TS.     

防渗墙与帷幕墙防渗效果评价

为阻断某垃圾填埋场的甲烷气体向附近住宅区迁移的通道,防止甲烷气体给住宅区造成火灾爆炸灾害,在垃圾填埋场与住宅区之间修建了防渗墙和帷幕墙,并对其进行了跟踪监测.结果表明,防渗墙有效地阻隔了填埋场内甲烷气体向外迁移.     

MATLAB在垃圾填埋气体运移数值可视化中的应用

本文基于MATLAB环境对垃圾填埋场的填埋气体运移的非线性耦合模型进行了数值可视化研究,对填埋气体在填埋场中的压力分布进行了模拟计算.结果表明,填埋气体的压力随垃圾填埋深度的增加而增大,随着填埋时间的增加,气体压力变化加快,气体压力消散程度增大.对垃圾填埋气体运移进行数值模拟不仅可为垃圾气体释放所造成的环境灾害进行评价,同时也可为填埋场气体安全控制系统的工程设计提供科学依据.     

垃圾压实密度对模拟回灌型准好氧填埋场稳定进程影响的试验研究

在室内模拟试验条件下,研究了不同垃圾压实密度对模拟回灌型准好氧填埋场稳定进程的影响.经过近630 d的试验,对于压实密度分别为671.47 kg/m3、524.02 kg/m3和430.18 kg/m3的2#、3#和4#模拟垃圾柱,其渗滤液COD值由试验前的50 000 mg/L分别降至试验结束时的2 210 mg/L、2 790 mg/L和2 090 mg/L,氨氮质量浓度由最高时的约1 300 mg/L分别降至45.1 mg/L、12.1 mg/L和4.96 mg/L,垃圾柱累积表面沉降量分别为97.2 cm、122.5 cm和152.7 cm.研究表明,回灌型准好氧填埋场具有加速沉降,改善渗滤液水质的优势;并且垃圾压实密度越小,模拟准好氧填埋场前期好氧反应进行得越激烈,垃圾体的温度越高,渗滤液水质(COD、氨氮)越快得到改善,填埋垃圾的沉降越快,稳定速率也越快.因此在进行该类填埋场的设计和运行时,要适当控制填埋垃圾的压实密度.     

有机垃圾热解生物碳的研究进展

生物碳是有机垃圾热解的产物。生物碳具有多孔性、高比表面积、高度芳香化结构,充当土壤活性调理剂能增加土壤微生物吸附性能,保水、保肥,促进作物生长,同时还具有贮碳功能。综述了近年来有机垃圾热解及热解生物碳的研究进展,着重介绍了生物碳的形成条件、特征结构、在土壤中的生物与非生物氧化过程,以及对全球气候变化和土壤环境效益等研究动态。展望了有机垃圾热解生物碳技术用于城镇有机垃圾处理的发展前景,提出应重点加强的几个研究方向:1)实现不同混合垃圾制取相似结构的生物碳;2)垃圾热解过程中污染物的控制;3)有机垃圾生物碳的土壤环境行为与环境效益。     

城市生活垃圾处理处置现状分析

本研究了国内外城市生活垃圾的产生量、组成特点及其变化趋势，综述了城市生活垃圾的处理、处置技术现状与研究进展，分析了我国在城市生活垃圾处理处置方面存在的问题及其原因，并对我国城市生活垃圾处理处置的发展方向作了探讨。结果表明：在今后相当长的时间内，我国的垃圾处理方式将仍以填埋为主；堆肥也会占有一定比例；焚烧法由于其对垃圾减容减量效果好，无害化程度高，并能回收部分能量，加之我国城市垃圾中有机组分逐渐增高，热值相应增加，同时能用于填埋的土地越来越少，将成为我国城市垃圾处理的一种极具发展前景的方式。     

广州市生活垃圾处理设施的调查、监测与分析

通过对广州市城市生活垃圾处理设施的调查及其排放污染物的监测和分析,阐述了广州市城市生活垃圾处理设施的特点,并提出了规范城市生活垃圾填埋场建设、加强垃圾填埋场管理、减少其对周围环境的影响和发展生活垃圾焚烧发电技术等建议.     

老垃圾填埋场渗滤液回灌工艺参数研究

根据理论分析,通过回灌能够实现对老垃圾填埋场所产生渗滤液的场内处理,改善渗滤液水质,同时能加速老填埋场的稳定化进程.以深圳市10座老垃圾填埋场为研究对象,提出渗滤液回灌工艺及其参数.回灌方式以水平渗沟为主,设置聚乙烯罐调节水量.渗滤液回灌加速了填埋气体产生速率,降低了有效应力,可能引起垃圾体边坡失稳.较大的渗滤液回灌量(1.6%)导致较低的垃圾边坡安全系数(1.96).确定满足加速垃圾稳定化和填埋场稳定性的最佳回灌量是填埋场渗滤液回灌大规模应用需要解决的重要问题.     

垃圾渗滤液溶质运移的机理及数学模型

卫生填埋法是我国目前城市生活垃圾处理的主要手段.填埋法处理城市生活垃圾会产生大量污染物浓度高的渗滤液,若不加处理则会对周围环境水体产生二次污染,危害极大.为了控制和治理垃圾渗滤液,就需要对垃圾渗滤液的运移规律进行研究.以垃圾降解的生化反应机理为基础,综合考虑对流、弥散、扩散、吸附和有机物生物降解等作用,建立了垃圾渗滤液溶质运移的对流-弥散模型,并对其一维数学模型进行解析求解.     

下坪渗滤液处理厂含氨尾气处理试验研究

对下坪垃圾填埋场含氨尾气的处理进行了研究.研究结果显示,采用硫酸吸收含氨尾气,吸收效率可达98%以上.吸收产生的硫酸铵产品符合<肥料、土壤调理剂-硫酸铵标准>(GB535-1995).     

Effects of phosphorous on the stabilization of solid waste in anaerobic landfill

Anaerobic bioreactor attracted more attention in recent years because of its environmental and financial benefits. Nutrients and moisture could exert profound influences on the degradation of the pollutants and stabilization of solid waste in anaerobic landfill. The objective of this work was to investigate the effects of the activated sludge and phosphorous addition on the stabilization of solid waste. The experimental results indicated that phosphorous is the limiting nutrients in the landfill leachate; phosphorous and activated sludge simultaneously could stimulate the growth of the bacteria, enhance the attenuation of pollutants in landfill leachate and accelerate the stabilization of solid waste; the final removal efficiency of COD and NH₄⁺-N in R-C (phosphorous and activated sludge added simultaneously) was up to 95.13% and 73.4%, respectively. Therefore, phosphorous addition is an effective way to enhance the stabilization of solid waste in anaerobic landfill.     

德国垃圾卫生填埋场建设和运行中的环境安全措施

卫生填埋是处理城市垃圾和各种危险固体废物的主要方式。垃圾填埋场在接纳了大量垃圾的同时容易引起填埋气体爆炸、有毒有害物质向环境泄漏和填埋场使用年限缩短等环境安全问题。完善的填埋法律法规体系、科学的填埋场建设和运行管理是保证卫生填埋环境安全的核心。德国垃圾填埋处理有很长的历史,技术和管理都比较成熟。介绍了德国垃圾填埋处理的法律法规体系、主要技术指标以及填埋场日常运行系统,为我国垃圾的卫生填埋场建设和运行管理提供参考。     

生活垃圾填埋场恶臭污染分析及控制措施探析

生活垃圾填埋场在运营过程中容易产生恶臭气体,恶臭气体的控制也是困扰生活垃圾填埋场环保运营的一个主要环保问题。恶臭气体的无组织排放易引发填埋场周边居民环保投诉。因此,全面查找恶臭气体来源,制定有针对性控制措施,加强恶臭污染物的收集处理,将有效降低恶臭污染物对周边环境的影响,提升生活垃圾填埋场周边的大气环境质量。