城市生活垃圾处理的另一方式--生物反应器填埋

论述了目前生活垃圾处理技术的优缺点,指出了今后的发展方向即生物反应器填埋。它是一种通过人为调控手段强化填埋场内微生物的作用,从而加速填埋垃圾的转化和稳定进程的垃圾处置方法。     

上层曝气式生物反应器填埋工艺特性的研究

通过实验室模拟填埋柱,将厌氧生物反应器与上层曝气式生物反应器进行对比研究,以探究好氧预处理-厌氧运行方式下生物反应器内固体垃圾、渗滤液性质以及填埋气回收率的变化特征.结果表明,厌氧生物反应器A1受酸抑制影响,实验过程中几乎无甲烷气体产生,垃圾层沉降高度5.4 cm,且主要归结于垃圾自身重力下的压实作用,渗滤液COD、VFA浓度高达70 000 mg·L-1和30000 mg·L-1,尚未出现降低趋势.好氧预处理则有效缓解了填埋柱内酸抑制现象,垃圾降解速度明显加快,产甲烷环境于曝气60 d内建立.至反应器运行结束,垃圾层沉降高度11.5 cm,渗滤液COD、VFA浓度分别降低至14000mg·L-1和8900 mg·L-1,甲烷累积产量61976 mL,回收利用率高达95%以上.然而,上层曝气式生物反应器操作模式相对比较复杂,其反应器运行效果还受到回灌操作和曝气条件等多方面因素的影响和制约.因此,需调节渗滤液回灌操作与曝气条件以实现反应器的高效运行.     

活性碳为载体的生物反应器填埋场模拟实验研究

生物反应器填埋场是一种新型的垃圾卫生填埋场,可以加速填埋场的稳定及甲烷的产生。通过模拟试验探讨了加装了活性炭载体的生物反应器填埋场在不同操作条件下的产气情况及COD,pH值、挥发性脂肪酸的变化趋势。试验证明添加活性炭做载体的反应器不仅有助于垃圾降解及渗滤液中COD。浓度的降低,而且填埋气中甲烷含量也较高;但是简单的两相型反应器却不利于甲烷气体的产生和CODCr的降解,这是由于其水解速度慢,水解反应时间长引起的。     

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。     

好氧膜生物反应器的硝化性能研究

以含有高浓度氨氮的垃圾渗滤液为对象,针对好氧膜生物反应器的硝化性能进行了研究。结果表明:当进水氨氮<1000mg/L和负荷<1.5kgNH4+-N/m3d时,氨氮去除率保持在80%～99.7%之间,表明好氧MBR具有良好的硝化性能;硝酸菌在进水氨氮浓度>600mg/L时受到了抑制,而亚硝酸菌在进水氨氮浓度>1200mg/L时才受到抑制;在试验过程中,MBR污泥经历了由以异养细菌为主到自养细菌为主的转型过程。以硝化菌为主的污泥具有良好的沉淀性能,污泥的SV和SVI分别稳定在20%～30%之间和40～70mL/g之间。     

不同填埋龄垃圾生物反应器反硝化性能研究

在渗滤液回灌基础上,结合垃圾堆体本身为厌氧环境的特性,开发出的生物反应器垃圾堆体渗滤液原位脱氮技术已成为目前的研究热点。文章以从杭州市固体废弃物处理有限公司天子岭填埋场采集的不同填埋龄垃圾为试材,利用系列自制生活垃圾生物反应器模拟装置,通过回灌硝酸盐溶液,探讨了不同填埋龄垃圾在碳源充足情况下的反硝化性能特征。结果表明当垃圾堆体自身降解的有机物量充足时,1~12 a垃圾的反硝化性能均较强,且差异不大;所有反应器在最初的1 h内硝酸盐去除率最高,达70%~92%。这说明开发生物反应器垃圾堆体渗滤液原位脱氮技术具有一定的现实可行性。     

厌氧-好氧生物反应器填埋工艺特性研究

基于生物反应器填埋技术,研究1种填埋场地循环操作的厌氧-好氧生物反应器填埋工艺,设计了该工艺模拟装置并研究了其运行工艺特性.厌氧阶段主要通过渗滤液回灌控制反应器工艺条件,主要试验结果为,pH值,R1在 6周后可上升至6.7～7.8,R2在17周内一直低于6.8;渗滤液COD浓度,R1在13周时下降至10?617 mg/L,R2在5周后上升至60?000 mg/L后长期趋于稳定;填埋气累计产量,R1在8周达到44%,R2几乎不产气.衡量稳定化可以分别采用渗滤液pH、COD浓度及BOD₅/COD的减少率、填埋气的累计产率等指标来判断,并据此转换为好氧填埋运行.好氧阶段主要是通过强制通风来减少恶臭和水分,主要试验结果为,通风19d氨气浓度降为1.16 mg/m³,通风23d后恶臭浓度降为19;通风14d后含水率降为26%.完成此阶段的工艺指标值可依据矿化垃圾开采的最终用途确定.对主要试验数据进行了数值模拟.厌氧-好氧填埋过程的微生物演替经RISA分析,有4个优势菌群,一些兼性菌群在厌氧-好氧阶段起着重要的承前启后作用.     

清淤底泥处置中添加粉煤灰/炉渣对重金属生物有效性及毒性的影响

在清淤底泥中添加碱性粉煤灰、燃煤炉渣进行钝化处理后,通过浸出毒性实验、重金属形态分级实验及植物生长实验对底泥基质中重金属的活性及生物有效性进行了研究.结果表明:清淤底泥中添加粉煤灰、燃煤炉渣等碱性物质后显著降低了底泥基质中可溶态重金属含量,其中,交换态、有机结合态Pb、Zn所占比例显著降低;碱性物质的加入缓解了重金属的浸出危害,钝化底泥基质中粉煤灰、炉渣对Cu的稳定率可达90.34%~96.88%;与此同时也抑制了底泥中重金属在植物体内的富集与迁移,降低了重金属的生物有效性.相关性分析表明,底泥基质中交换态重金属含量、浸出浓度、植物茎叶中重金属含量及植物根伸长抑制率之间存在显著正相关关系(p0.01).     

厌氧分步生物反应器系统处理城市生活垃圾的试验研究

以生活垃圾中COD溶出量为研究参数,试验研究了厌氧分步生物反应器系统和渗滤液直接回灌填埋场中的有机物降解规律与产甲烷特征.结果表明:厌氧分步生物反应器系统可显著促进生活垃圾及渗滤液中有机污染物的降解,加速填埋垃圾稳定化,其COD溶出总量与填埋时间的对数呈极显著的线性相关性.厌氧分步生物反应器中产甲烷反应器的产气量占总产气量的80%,甲烷含量55%～69%,较适容积COD负荷为6.5～7.5g/(L·d).     

复合膜生物反应器脱氨环境的试验研究

利用复合膜生物反应器工艺研究填埋场垃圾渗滤脱氨运行环境,在常温环境下运行结果表明:HSMBR反应器大量截留并使世代时间长的硝化菌在最短的时间富集成为优势菌种,对垃圾渗滤液中NH4+-N具有高效的去除效率;工艺运行参数在硝化池HRT为50～60 h环境下,NH4+-N的MLSS负荷为0.06～0.09 g/(g·d),DO质量浓度为3.0～3.5 mg/L,硝化池pH值在7.50～7.80,脱除NH4+-N的效果较好,去除率在95%～98%.     

粉煤灰处理印染废水新方法的探讨

研究粉煤灰处理印染废水方法,包括粉状粉煤灰直接吸附处理印染废水和颗粒粉煤灰处理印染废水,并且与颗粒活性炭处理印染废水进行对比试验。粉状粉煤灰处理后印染废水COD和色度都达到了GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级排放标准,其中COD达DB21/1627-2008《辽宁省污水综合排放标准》。颗粒粉煤灰处理后的印染废水达GB4287-92的一级排放标准,但未达到DB21/1627-2008排放标准。在试验条件接近或相同的情况下,粉煤灰对COD值和色度值的处理效果均优于颗粒活性炭。     

粉煤灰脱色的试验研究

对粉煤灰去除水中色度的可行性进行了试验，得出了最佳反应条件：甲基橙废水浓度：3．15mg／L、碱性改性粉煤灰投加量=36g／L、反应时间=20min、pH=6-8、反应温度=室温时，脱色率最高，可达98．6％左右。     

改性粉煤灰处理氨氮废水实验研究

采用H2SO4和HCl改性粉煤灰,在酸改性基础上用2mol/L NaOH进行改性。对比了原状粉煤灰,酸改性粉煤灰和酸加碱改性粉煤灰分别处理氨氮废水的效果。研究了pH值、粉煤灰投加量、反应时间对处理效果的影响。对于100mg/L氨氮废水最佳处理工艺：粉煤灰投加量2g,pH 11左右,搅拌时间60 min,静置1h,其氨氮去除率可达84%。     

改性粉煤灰处理含阳离子表面活性剂废水的研究

以粉煤灰作为吸附剂 ,研究了含阳离子表面活性剂CTMAB为 2 0～ 12 0mg L的模拟废水去除CTMAB的一般规律。研究结果表明 ,以CaO为改性剂改性的粉煤灰对含阳离子表面活性剂废水具有良好的吸附性能 ,在含CTMAB浓度为 2 0～ 12 0mg L ,改性粉煤灰用量每 2 0 0mL为 2 0～ 2 5g,粒径范围 2 0 0～ 180目 ,pH为 12～ 13的实验条件下 ,CTMAB的去除率最高可达 98%以上     

粉煤灰浸出特性试验研究

以太原二电厂粉煤灰浸出试验为例,对火电厂粉煤灰长期堆放造成水环境污染的规律进行研究.试验结果表明：粉煤灰水中的酸碱性受灰中 SO3与碱性金属氧化物含量的影响;粉煤灰浸出液 pH值越低,越利于粉煤灰中微量元素的浸出;同时粉煤灰的粒径越小,各元素的浸出浓度较高.     

免烧免蒸粉煤灰砖的研究

本文讨论了免烧免蒸粉煤灰砖的生产原理，制造技术。试验结果表明利用化学复合外加剂能够成功地生产出免烧免蒸粉煤从砖，且产品质量达到红砖１００号的标准。文中还分析了生产粉煤灰砖的经济效益和社会效益。     

用粉煤灰去除造纸污水色度的应用研究

用酸化后的粉煤灰去除造纸污水的色度,研究了粉煤灰的细度、用量及作用时间对色度去除率的影响。试验表明,每升造纸污水用重量35g、细度在200～300目的粉煤灰,处理20min,污水色度去除率能达到95％以上。     

粉煤灰吸附去除弱酸性艳蓝印染废水

利用粉煤灰对弱酸性艳蓝印染废水进行了处理。研究表明：粉煤灰的粒径、灰水比、废水pH值以及振荡吸附时间对粉煤灰的吸附能力均有较大影响。在以下工艺条件下：20℃,粉煤灰的粒径200目,灰水比为1：30,pH为2．0,振荡吸附2．5h,弱酸性艳蓝印染废水经粉煤灰处理后,COD值由576mg／L降至71mg／L,COD去除率可达87．7％：废水色度可从10000倍降为50倍,色度的去除率达99．5％,出水pH为6．5。出水水质达到了国家印染废水一级排放标准(GB4287—92)。     

改性粉煤灰的沉淀与吸附协同作用去除水体中磷研究

以建筑废弃物粉煤灰砖为吸附材料,经硫酸和盐酸改性研究了粉煤灰砖块粉末(fly ash brick powder,简称FABP)对水体中磷的净化效果,并探究了酸改性种类、投加量、接触时间、p H对磷去除率的影响。结果表明:酸改性后的FABP比表面积显著增大,且表面变得粗糙。硫酸改性粉煤灰砖块粉末(sulfuric acid modified fly ash brick powder,简称S-FABP)对水体中磷有良好的去除效果,当投加量为3.0g时磷去除率达到98.5%,且反应初始的5 min内磷的去除率达92.7%。分析S-FABP去除磷的机理为沉淀反应和吸附反应协同作用的结果,在酸性和碱性条件下有不同的沉淀反应发生。根据Langmuir和Freundlich方程拟合结果,S-FABP对水中磷的吸附等温模型符合Langmuir模型,理论饱和吸附量为7.69 mg/g。     

粉煤灰增钙渣水泥试验研究

提出了粉煤灰增钙渣水泥的最佳配合比及工艺技术参数。并介绍了该品种水泥的物理力学性能，为粉煤灰增钙渣水泥的生产与应用提供了一定的依据