生物反应器填埋场稳定技术

通过模拟实验研究了污泥接种、回灌前对渗滤液进行加热、不同的渗滤液回灌频率对生物反应器填埋场稳定进程的影响。研究表明，污泥接种、回灌前对渗滤液进行加热、较高的环境温度均有利于生物反应器填埋场快速稳定，垃圾填埋前期较低的渗滤液回灌频率有助于生物反应器填埋场快速进入产甲烷阶段，后期较高的渗滤液回灌频率则有利于填埋垃圾较快稳定。     

硝化渗滤液回灌对填埋垃圾反硝化、产甲烷及稳定化的影响

垃圾填埋场是重要的甲烷释放源,其有效管理是减缓温室效应的重要环节.通过硝化渗滤液回灌模拟垃圾填埋柱,研究硝化渗滤液在新鲜垃圾和老龄垃圾填埋柱中的脱氮及对垃圾稳定化和产甲烷的影响.结果表明,回灌的硝化渗滤液在不同填埋龄垃圾柱中,均可实现总氧化态氮(Total oxidation nitroge,TON)完全还原.当回灌TON负荷分别达到14.19 g t-1(TS)d-1和10.45 g t-1(TS)d-1时,新、老垃圾柱中甲烷产生开始受到抑制.实验后期,回灌TON负荷增至38.78 g t-1(TS)d-1和30.62 g t-1(TS)d-1时,新、老垃圾填埋柱产甲烷相对抑制率分别达54.10%和95.77%.同时,回灌反硝化对新、老垃圾柱中垃圾降解贡献率(Rd)分别达85%和93%,能有效促进垃圾稳定.     

垃圾填埋场渗滤液灌溉地土壤和植物中重金属积累

分加在广州市李坑垃圾填埋场有渗滤液回灌的地表和未经渗滤液回灌的地表随机采集土样,深度达１ｍ,同时分别采集长于灌溉地和非灌溉地上的三个优势植物种（牛筋草,孔雀稗和狗牙根）为代表,调查渗滤液灌溉后封和植物的重金属（Ｃｕ,Ｚｎ,Ｐｂ,Ｃｄ）积累效应。结果表明,渗滤液灌溉地的不同深度土壤和地表植物体内都有不同程度重金属积累。经ｔ－检验,Ｃｕ,Ｐｂ和Ｃｄ在所调查的各土层内的积累效应α＝０．０５时都达到显著水     

垃圾填埋场渗滤液地下原位脱氮技术综述

氨氮是城市垃圾厌氧填埋过程中产生的常见的污染物。由于氨氮的持久性和生物毒性,生活垃圾填埋场渗滤液中氮的脱除已引起了人们的高度关注。文中结合国内外的研究现状的基础,论述了厌氧渗滤液回灌、强制通风好氧填埋、准好氧填埋和生物反应器填埋四种垃圾渗滤液原位脱氮处理技术的原理、技术特点、工程投资、运行成本以及处理效果等;指出了垃圾填埋场渗滤液原位脱氮技术的未来研究重点:填埋场内脱氮机理和脱氮速率的深入研究、工艺控制优化研究以及生物反应器填埋的实际应用设计研究。     

垃圾渗滤液原位反硝化研究

场外硝化-原位反硝化是垃圾填埋场氮管理的新途径.本文利用垃圾柱模拟生物反应器填埋场.研究了硝化渗滤液在填埋场内部的变迁及其对垃圾降解的影响.结果表明,硝化渗滤液回灌促进了填埋场垃圾降解,回灌的总氧化态氮(TON)被完全还原,反硝化为主要作用反应,最大TON负荷为28.6 mg(N)kg(TS)-1d-1.当负荷大于11.4 mg(N)kg(TS)-1d-1时,垃圾产甲烷受到抑制.抑制作用随负荷的增加而加强.在此过程中,反硝化逐渐代替产甲烷作用成为填埋场内垃圾降解的主要反应,产生气体以氮气为主,而非甲烷;硝化渗滤液与垃圾的长期作用也改变了填埋场的菌群结构.图5表1参18     

4种禾草用于覆盖层灌溉垃圾渗滤液的比较

以改良型百慕大草、普通狗牙根、香根草、百喜草4种禾草和经循环回灌处理后的渗滤液为实验材料,进行了不同体积浓度渗滤液在模拟垃圾填埋场植被覆盖层灌溉处理的实验研究.结果表明,经一个生长季12 mm d-1的渗滤液灌溉胁迫,改良型百慕大、香根草、普通狗牙根皆能生长,而百喜草在高浓度下不能存活.渗滤液15%浓度时,4种禾草生物量最大,随浓度的增大生物量明显下降,生物量和渗滤液体积浓度呈显著负相关;生物量下降率的大小表明了禾草对渗滤液的抗性百慕大＞香根草＞狗牙根＞百喜草.高浓度渗滤液灌溉会导致禾草活性氧产生和抗氧化系统清除间动态平衡的破坏和膜脂过氧化的加剧,加速了禾草衰老进程;保持抗氧化酶活性的稳定是禾草抗渗滤液胁迫的机制之一.渗滤液灌溉裸土覆盖层处理水量削减率和COD去除率分别为52.5%～57.6%和64.3%～66.1%,植被覆盖层灌溉处理效果优于裸土,水量削减率为61.3%～91.2%,COD去除率66.4%～94.0%.低浓度渗滤液下百慕大、狗牙根水量削减和COD去除效果较好,而高浓度时香根草较好.渗滤液覆盖层灌溉处理的水量削减和COD去除效果表明,填埋场终场覆盖层灌溉处理渗滤液是可行的,改良型百慕大和香根草是适宜的植被材料.图4表1参19     

垃圾填埋渗滤液全（多）氟化合物赋存与去除研究进展

全（多）氟化合物（per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs）是一类广泛存在、日益引起国内外关注的新微持久性污染物.近年来,PFASs已在全球垃圾填埋渗滤液中频繁检出,对生态安全与人体健康造成潜在威胁.本文系统综述了国内外废物填埋系统PFASs的来源,渗滤液赋存PFASs特征、影响因素及其去除方面的研究进展.总体上,垃圾填埋渗滤液赋存PFASs浓度水平跨越6个数量级(ng·L^-1—mg·L^-1),并呈现以短链PFASs为主的污染特征.降雨、渗滤液回灌、渗滤液理化性质等因素均会影响PFASs赋存特征,但具体影响机制尚未阐明.现有渗滤液处理工艺（生物处理、膜处理等）对PFASs的去除率可高达99.8%,但处理过程中仍存在前体物污染转化与副产物环境归宿不明等问题.本文还对该领域的前沿研究方向进行了展望,以期增进对填埋渗滤液赋存PFASs污染及其控制的科学认识,为填埋系统新污染物控制提供科技支持.     

再生水回灌地下水环境安全风险评价技术方法研究

再生水回灌是水资源管理的一条有效途径,也是污水再生利用的重要发展方向。然而,当再生水以农灌、土壤含水层处理（SAT）、河湖入渗和井灌等方式进行地下水回灌时,不可避免的会在回补地下水的过程中造成对地下水环境的污染风险。针对不同回灌方式建立适用于我国的再生水回灌地下水环境安全风险评价技术体系至关重要。借鉴国内外地下水污染风险评价方法,综合分析再生水回灌对地下水产生风险的关键环节,采用层析分析法,从回灌水特征污染物特性、回灌区地下水固有脆弱性以及回灌工程布设方式3个方面,针对地表灌溉、河湖入渗和井灌3种回灌方式,建立了包含污染物浓度水平、分配系数、溶解度、半衰期、半致死剂量、地下水埋深、降雨入渗补给量、地形坡度、土壤介质、包气带介质、含水层介质、含水层厚度、回灌强度、回灌周期、回灌水停留时间以及取水点与回灌点水平距离16个指标在内的风险评价指标体系。在此基础上,结合地下水使用功能,以20个典型再生水回灌场地调研结果和160种再生水回灌地下水污染风险因子物化特性为数据基础,对各指标进行了风险水平的划分,基于聚类分析法,采用各指标风险指数相乘的风险表征方法计算总风险指数,构建了再生水回灌地下水环境安全风险评价技术方法。该方法有效的避免了指标权重计算的主观性,并且能够直观的找出导致风险的主要因素。结果表明：利用建立的风险评价技术方法可将我国再生水回灌地下水环境安全风险划分为3级,风险值〈5为一级,风险值在5-15之间为二级,风险值〉15为三级。在某再生水回灌场地的应用表明,该回灌区地下水环境安全风险为二级,同时得出回灌水特征污染物特性指标是造成该回灌区地下水环境风险的主要因素。     

利用矿化垃圾层预防和控制渗滤液导排系统堵塞

在卫生填埋场中,垃圾渗滤液导排系统堵塞普遍存在,悬浮固体形成的物理堵塞、有机物降解和金属离子沉淀导致的生物-化学堵塞是引起导排系统堵塞的关键因素.本文构建了"矿化垃圾+砾石层导排"的渗滤液下渗装置,通过矿化垃圾预处理渗滤液中悬浮固体和有机物以控制导排系统发生的物理和生物-化学堵塞.结果表明,在矿化垃圾层,渗滤液中化学需氧量(COD)和悬浮固体(SS)去除较多,去除率分别达到了85%和87%,并且Ca²⁺浓度也出现了波动较大的现象;然而,渗滤液在砾石层下渗过程中,其COD、SS和Ca²⁺浓度保持稳定.并且,砾石层可排水孔隙率在长期运行的过程中没有明显变化,表明渗滤液在砾石导排层没有形成明显的沉淀.与此同时,在没有添加矿化垃圾的对照组发现,砾石层可排水孔隙率减少最多的区段是渗滤液的进水点位(可排水孔隙率减少达到了53%),即渗滤液有机负荷最大处的饱和砾石层堵塞最为严重,其无机堵塞物主要是碳酸钙等.因此,在渗滤液流入砾石层前,采用矿化垃圾层部分饱和的方式对渗滤液中有机物和悬浮固体进行预处理,可以预防和控制渗滤液在砾石层形成沉淀堵塞.研究为填埋场的运行管理渗滤液导排系统堵塞提供了新的思路和方法.     

活性污泥在渗滤液循环处理中的作用

渗滤液是垃圾填埋场产生的一种含有高浓度污染物的废水，它对环境造成的污染已经引起了人们的关注。渗滤液的处理方法很多，其中渗滤液循环法以其投资小、运行费用低、能加速填埋场稳定化进程等特点而倍受关注。利用活性污泥引入微生物，是在渗滤液循环基础上提出的一种新的设想，通过实验研究结果显示：加入干污泥循环可使渗滤液的COD由最高值2275mg／L降为67lmg／L．加入湿污泥循环可使渗滤液COD由最高值2075mg／L降为82lmg／L；而单纯进行渗滤液循环只使渗滤液的COD由最高值23llmg／L下降到l386mg／L。     

垃圾填埋场渗滤液回流处理技术研究进展

垃圾渗滤液回流处理后，CODcr去除率最高达95％，在半好氧状态下NH3-N质量浓度降低至10mg/L几以下，渗滤液水质得到改善；渗滤液回流增加了湿度，使有机物的降解速率加快；渗滤液同流处产甲烷速率是不回流处产甲烷速率的2倍多：渗滤液回流处的总沉降幅度可达填埋场深度的20％，而不回流处仅为8％。回流处理技术分为直接回流至垃圾层、表面喷灌或浇灌至填埋场表面、地表下回流或内层回流技术。在填埋场处于产酸阶段早期，回流的渗滤液量宜少不宜多：在产气阶段则可逐渐增加。应将稳定化程度高的垃圾层区(产甲烷区)排出的渗滤液回流至新填人的垃圾层(产酸区)，将新垃圾层所产生的渗滤液回流至老的稳定化区。通过控制垃圾的组成、回流的时间、渗滤液的pH值等手段可改善回流处理效果。     

垃圾堆填区渗出液对干旱季节树苗生长的影响

本试验于１９９４年７月至１月在香港望后石垃圾堆填区进行,研究了垃圾堆填区渗出液浇灌对几种亚热带树种生长及其生理学过程的影响．结果表明,在高温低湿、植物遭受水分亏缺的条件下,应用适当浓度的垃圾堆填区渗出液浇灌同水灌和肥水灌溉类似,可显著地提高树苗的移栽成活率,促进树苗的生长,尤其对耐干旱能力低的树种,其效果更为显著．与对照相比,用适当浓度的渗出液或水浇灌显著地改善植株的水分关系,降低叶片的脱落酸（ＡＢＡ）含量,促进气孔的开放．另外,处理植株叶片的光合特性也得到了不同程度的改善．根据以上结果,作者认为,在干旱季节植物遭受严重水分亏缺的条件下,应用适当浓度的垃圾堆填区渗出液浇灌可显著地缓解干旱对树苗生长的影响,为综合治理垃圾堆填区渗出液提供了一条经济、实用和可行的途径．     

Modified landfill gas generation rate model of first-order kinetics and two-stage reaction

This investigation was carried out to establish a new domestic landfill gas (LFG) generation rate model that takes into account the impact of leachate recirculation. The first-order kinetics and two-stage reaction (FKTSR) model of the LFG generation rate includes mechanisms of the nutrient balance for biochemical reaction in two main stages. In this study, the FKTSR model was modified by the introduction of the outflow function and the organic acid conversion coefficient in order to represent the in-situ condition of nutrient loss through leachate. Laboratory experiments were carried out to simulate the impact of leachate recirculation and verify the modified FKTSR model. The model calibration was then calculated by using the experimental data. The results suggested that the new model was in line with the experimental data. The main parameters of the modified FKTSR model, including the LFG production potential (L₀), the reaction rate constant in the first stage (K₁), and the reaction rate constant in the second stage (K₂) of 64.746 L, 0.202 d⁻¹, and 0.338 d⁻¹, respectively, were comparable to the old ones of 42.069 L, 0.231 d⁻¹, and 0.231 d⁻¹. The new model is better able to explain the mechanisms involved in LFG generation.     

Modeling salt transport in irrigated soils

This study evaluates the effects of the volume of leachate on the quality of the leachate. A numerical model of salt transport was used in the study. Field data were collected on 63 research plots located in the Grand Valley (Colorado, U.S.A.) and used to test and calibrate the model. The model was used in a series of hypothetical simulations designed to provide the required information.From the calibration of the moisture-flow model using infiltration data, soil water-content profiles, and soil water-storage change data, it was concluded that soil-water flow could be adequately modeled for the Grand Valley. The functional relations used for hydraulic conductivity and soil-water diffusivity and the method of averaging the values of the hydraulic parameters were developed during the course of the study. From comparisons of simulated and field data used in evaluating the chemistry model, it was concluded that total dissolved solids (TDS) concentrations were adequately modeled, but that individual ionic species concentrations were not. Comparison of calculated and measured data indicate that the CaSO₄CaCO₃Ca(HCO₃)₂ system is not properly modeled for the soil in the Grand Valley.Data for single growing season simulations using 7- and 14-day irrigation schedules and 2, 5, 20 and 40% leaching increments, coupled with data from a six-year simulation using a 14-day irrigation interval and 20% leaching increment, indicate that the salt concentration of the leachate at the bottom of the soil profile is independent of the volume of leachate.     

Physico-chemical characteristics of water samples of Bantwal Taluk, south-western Karnataka, India

Quality of water is an important criterion for evaluating the suitability of water for irrigation and drinking. In the present study the analysis of water samples from different sources like open wells, bore wells, farm ponds and streams/rivers of twenty villages of Bantwal taluk of Dakshina Kannada district, South-western Kamataka has been carried out. The physico-chemical characteristics of this water showed that it is suitable for irrigation and agricultural purposes.     

Contamination and vertical distribution of As,Cd, Cr,Cu, Pb,Tl, and Zn in paddy soil irrigated with untreated leachate from tailings retention ponds

The contamination and vertical distribution of As, Cd, Cr, Cu, Pb, Tl, and Zn in paddy soil irrigated with untreated leachate from the tailings retention pond were investigated. As, Cr, Cu, and Zn were slightly contaminated in the surface soil and hence their vertical distribution was not obvious. However, Cd and Pb were highly contaminated in the surface soil, while their concentrations decreased with depth, being negatively correlated with pH and positively with total organic matter. Tl was considerably contaminated in the surface soil and a V-shaped vertical distribution was observed where the concentration increased to a maximum at about 30 cm depth and decreased thereafter. The findings revealed that the regular irrigation with untreated leachate from the tailings retention ponds could cause considerable contamination of Cd, Pb, and Tl, and thus tailings should be stringently treated before disposal to minimize their potential environmental impacts on the surroundings.     

垃圾渗滤液污染地下水中硫酸盐还原菌种群结构多样性分析

实验样本取自上海老港垃圾填埋场两处受垃圾渗滤液和海水双重污染的地下水监测井.通过PCR扩增异化型亚硫酸盐还原酶(Dissimilatory sulfite reductase,DSR)基因,建立dsrAB基因克隆文库,用系统发育分析的方法研究了两口污染程度不同的地下水监测井水样中硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing bacteria,SRB)的种群结构.结果表明,Desulfobacter-aceae在两口地下水监测井G和I井中均占主导地位(分别为40.5%和49.0%),在海水混入比例更高、污染程度更重的I井文库中有40.6%类Desulfobacteraceae克隆子具有嗜盐或适盐性,相比较,G井中有31.0%克隆子具有嗜盐或适盐性.实验还发现,I井中次优势菌群是Syntrophobacteraceae(30.9%),而G井中次优势菌群是Desulfobulbaceae(29.8%).表明海水混入比例和污染程度的不同会导致地下水系统中SRB的种群结构差别.研究结果也体现了老港地下水系统特殊的物理化学环境导致了其与国内外其它垃圾填埋场地下水中主要SRB种群的差别.图2表2参18