非正规垃圾填埋场包气带介质的污染物阻滞能力研究

非正规垃圾填埋场已成为地下水的潜在污染源,给城市供水安全带来了极大风险。以北京某非正规垃圾填埋场的3种典型包气带介质为研究对象,以Br-为示踪剂,采取土柱实验和数值模拟相结合的方法,通过对场区3种典型包气带介质饱和与非饱和状态下的Br-迁移速率的比较,探讨包气带介质对污染物的阻滞能力。结果表明,Br-在不同包气带介质饱和状态下的迁移速率为中砂>细砂>砂质粉土,这可能与不同介质中粉粒和粘粒的含量有关,同时介质的有机质含量也会影响Br-的迁移速率,但前者因素占了主导作用;在Br-迁移过程中,不同包气带介质的含水量是影响其迁移速率的主要因素,若能合理控制场区的地下水位,使得包气带介质长期处于非饱和状态,将会大大延缓垃圾渗滤液中污染物向地下水迁移;针对特定的非正规垃圾填埋场,可采取抽水等措施,控制场区的细砂和砂质粉土层处于非饱和状态,充分利用包气带介质在非饱和状态时较强的污染物阻滞能力,阻隔或延缓垃圾渗滤液中的污染物进入地下水中。     

渗滤液污染包气带中铁的形态变化

从渗滤液场龄和包气带岩性两方面出发,研究了新、老渗滤液对亚粘土和细砂包气带环境中Fe的含量及存在形态的影响。结果表明：新、老渗滤液分别能使细砂包气带介质中除残渣态以外Fe的含量增加16.68%或降低13.82%。亚粘土比细砂作为包气带介质更能缓冲渗滤液对介质中Fe的影响程度,其受影响范围在包气带0～20 cm深度处。当亚粘土为介质的包气带被新渗滤液污染后,其表层介质中碳酸盐结合态Fe的含量会增加15倍之多,为缓冲渗滤液Fe的污染做出了巨大贡献,但这部分Fe的存在也是潜在的二次污染源,在环境pH急剧变化的情况下,它可能会引起地下水高铁污染。     

北方城市垃圾渗滤液水量水质变化特征

研究了垃圾卫生填埋场渗滤液的年产量、夏季产量及其与填埋场规模、运行年限之间的关系。分析了填埋场夏季渗滤液的COD、BOD5、氨氮、p H值和BOD5/COD规律。研究结果表明,渗滤液年产量与填埋场规模、运行年限有关。渗滤液夏季产量变化规律与其相应的年产量并不一致。规模M≤100 t/d、100M≤200 t/d、200M≤500 t/d和M500 t/d的填埋场夏季渗滤液产量呈现出不同的变化特征。各填埋场的夏季渗滤液水质差别较大,COD值总体偏小,处于35.5~3 029.8 mg/L之间;BOD5值处于6.5~1 120.7 mg/L之间;64.2%的填埋场夏季渗滤液的BOD5/COD值≥0.30,可生化性较好;氨氮为21~1 273 mg/L。研究结果可为国内城市垃圾卫生填埋场渗滤液处理工作提供参考。     

武汉金口垃圾填埋场对地下水环境的影响分析

分析了武汉金口垃圾填埋场中不同填埋时间的垃圾渗滤液特性和周边地下水水质,并结合场地条件分析垃圾渗滤液对地下水环境的影响机制。结果表明:(1)所有垃圾渗滤液(均超过7年)中COD、氨氮、Cl-均分别低于500、1 000、1 000mg/L;重金属含量较低。垃圾渗滤液中COD、氨氮和Cl-均随填埋时间延长而降低。(2)填埋场周围50m内的上层滞水均受到垃圾渗滤液水平渗透的影响,主要表现为高锰酸盐指数和氨氮均不能满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)中Ⅲ类标准,其中氨氮超标严重,平均超标89.3倍,高锰酸盐指数平均超标1.0倍。相比场区地下水的下游方向,上游方向的上层滞水受污染程度较轻。(3)由于厚层黏土的阻隔,距地表约25m的上更新统承压水的水质相对较好,除武汉市上更新统承压水普遍存在的超标组分(氨氮和Mn)外,其他指标基本满足GB/T 14848—93中Ⅲ类标准,其受垃圾填埋场渗滤液垂直渗透影响较小。这为简易填埋场关闭后的场地维护和开发利用以及新建填埋场的选址提供借鉴。     

不同龄渗滤液及其在包气带中的迁移转化研究

通过实验室土柱模拟方法,研究了不同场龄渗滤液中有机污染物、氮以及 Fe、Mn、Zn、Cd 在包气带中的迁移转化规律.结果表明,不同场龄渗滤液理化性质差别很大,随着场龄的增加,COD 从40 194 mg/L降低到 1 778 mg/L,NH4 浓度从1 758 mg/L升高到2 166 mg/L,金属浓度则减小.经过以细砂为介质的包气带后,新渗滤液易对地下水造成高浓度有机物污染,而老渗滤液更容易造成地下水的高浓度氮污染.Fe、Mn 和 Cd 在包气带中比较稳定,而 Zn 的迁移能力很强,易对地下水构成威胁.     

微生物菌剂对好氧填埋垃圾稳定过程的影响

为加速好氧填埋场的稳定化进程,提出利用生物强化技术加速好氧填埋垃圾的生物降解,通过模拟实验,研究了微生物菌剂对填埋垃圾稳定过程的影响。结果表明:微生物菌剂降低了好氧填埋场的有机污染负荷,使渗滤液COD下降更加明显,整个填埋周期所产渗滤液的COD总量较对照组少20.20%;加速了含氮物质的生物转化,氨氮峰值出现较对照组提前6 d,经历峰值以后,氨氮快速下降,较对照组提前22 d达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)所规定的渗滤液氨氮排放标准25 mg/L,并使整个填埋周期氨氮总量减少9.15%;微生物菌剂降低了渗滤液的产量,使整个填埋周期渗滤液累计产量减少8.29%;使垃圾中有机质降解加快并使其降解更加彻底,至实验结束时总有机质含量较对照组低8.82%,干重较对照组减少35.95%;沉降性能优于对照组,至填埋结束时较对照组沉降量提高6.35%。     

高铁酸钾预处理垃圾渗滤液

采用自制高纯度高铁酸钾预处理危废填埋场和垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液,探讨和分析了处理效果。正交实验表明,高铁酸钾预处理危废填埋场渗滤液COD的最佳条件为:高铁酸钾与COD的初始质量浓度比为0.5、渗滤液初始pH值4.00、反应温度30℃、反应时间40 min,此时COD去除率达71.51%。此最佳条件下高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液的色度、SS、COD、BOD5、氨氮、总磷、重金属离子等污染因子都具有良好的去除效果,危废填埋场渗滤液经高铁酸钾预处理后可以直接进入后续生化处理系统;垃圾焚烧厂渗滤液预处理后其COD为2 861.0 mg/L,经二次预处理也可进入生化处理系统。实验结果表明,高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液都具有良好的预处理效果。     

老港填埋场渗滤液性质随工艺变化研究

经老港填埋场渗滤液处理系统的各处理单元处理后的流出液,用不同孔径的系列膜进行了梯度分离。分离前后的渗滤液进行了TOC、TP、TN、氨氮和可溶性P等参数的测定,并建立了各参数与不同孔径膜的关系。结果表明,此工艺对老港填埋场渗滤液的处理具有一定的功效;随着处理工艺的进行,渗滤液的组成发生了较大的改变,其中细胶体部分的百分含量增加,而可溶性部分降低;渗滤液的绝大部分污染物质集中于可溶性部分,而渗滤液中的P主要与大分子的悬浮物和粗胶体结合。     

山谷型填埋场渗滤液现场实验研究

以稳定渗滤液为处理对象,通过对其在山谷型填埋场覆盖层进行亚表面灌溉,研究了不同植被条件下植物的适应性、渗滤液水量削减负荷、COD和氨氮的去除率,以及灌溉对大气环境的影响。研究表明:夹竹桃是最适合进行渗滤液灌溉处理的植被;高羊茅作为草本植物,可作为夹竹桃的替代,也可与夹竹桃复种,形成双层植被;在渗滤液灌溉水力负荷为6mm/d、COD平均值为890mg/L、氨氮平均值为240mg/L的情况下,各灌溉区灌溉水量可削减50%～80%,COD平均去除率在90%以上,氨氮平均去除率在96%以上。     

城市生活垃圾填埋场渗滤液生化处理过程中重金属离子问题

我国对城市生活填埋场渗滤液处理技术的研究主要集中在COD与NH4 -N的去除上,对渗滤液中重金属离子的专项研究几乎未见报道.本文首先总结了国内外城市生活垃圾渗滤液中重金属的种类及浓度,在渗滤液中的存在状态,渗滤液中重金属与其他成分(有机物、氨氮)的相互作用关系,辨证分析了重金属在渗滤液生化处理过程中的有益作用和毒性,归纳了重金属在渗滤液生化处理过程中的变化规律,同时总结分析了重金属的去除技术.     

渗滤液氨氮在地下咸水环境中的迁移过程

海滨填埋场是沿海地区垃圾处理的一个重要选择,但其渗滤液泄漏引发的地下环境污染具有一定的独特性。以渗滤液中长时间保持高浓度的氨氮作为指标,通过构建砂箱实验,探讨咸水条件下氨氮在地下环境中的迁移转化过程。结果表明,在地下水环境中,渗滤液氨氮较易沿水流水平方向扩散,扩散速度随空间推移不断降低,从开始的4 cm/d降低到出水处的3.2 cm/d;其衰减率沿饱和区、过渡区、调整区依次增高;同时其衰减率随时间的增加不断降低,在实验的第15、25、35、45和55天,分别为100%、98.7%、95.6%、91.8%和83.5%。     

渗滤液回灌比例对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响

为研究回灌比例对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响,探讨了回灌比例为15%、20%、25%、30%和全回灌（体积分数）时,反应器所产渗滤液及填埋垃圾性质在不同回灌比例下变化的趋势,填埋周期为198 d。结果表明：回灌比例为25%的反应器所产渗滤液中的氨氮于135 d达到GB 16889-2008所规定的垃圾填埋场渗滤液氨氮排放浓度限值,较其他反应器提前3~49 d,整个填埋周期所产还原性有机物较其他回灌量低2.11%~20.16%;且有机垃圾降解速度最快,至填埋结束时,沉降率为75.13%,比其他反应器多0.87%~2.63%,总有机质和纤维素含量分别为48.47%和7.39%,较其他回灌比例分别低0.61%~5.52%和0.2%~0.64%,表明25%的回灌比例有利于快填埋场的稳定化进程。     

城市生活垃圾填埋场渗滤液生化处理过程中重金属离子问题

我国对城市生活填埋场渗滤液处理技术的研究主要集中在COD与NH4^＋-N的去除上。对渗滤液中重金属离子的专项研究几乎未见报道。本文首先总结了国内外城市生活垃圾渗滤液中重金属的种类及浓度，在渗滤液中的存在状态。渗滤液中重金属与其他成分（有机物、氨氮）的相互作用关系，辨证分析了重金属在渗滤液生化处理过程中的有益作用和毒性，归纳了重金属在渗滤液生化处理过程中的变化规律。同时总结分析了重金属的去除技术。     

填埋结构对渗滤液中氨氮脱除的影响

建立了模拟填埋试验中试装置,研究了准好氧填埋渗滤液NH3-N的变化特性和稳定期垃圾对渗滤液NH3-N的处理效果.结果表明,准好氧填埋结构下渗滤液NH3-N衰减很快,下降率可达99.6%,没有出现传统填埋场累积的现象,为渗滤液后续处理解决了氨氮浓度过高的难题;随着水力负荷的增大,NH3-N的去除率呈下降趋势,去除率由低水力负荷时的99.9%,下降到高水力负荷时的87.7%;准好氧填埋垃圾对低可生化性、高浓度氨氮的渗滤液有很好的处理能力,但反硝化能力不足;较高有机物浓度有利于反硝化作用,使氨氮彻底转化为氮气.     

原位回灌对垃圾填埋场稳定化进程影响的实验研究

针对填埋法处理城市生活垃圾造成的土地占用和水资源污染等系列环境问题,通过在实验室搭建的模拟城市生活垃圾填埋场实验台,系统研究了淋滤介质、淋滤量和淋滤频率等条件对生活垃圾填埋场稳定化进程的影响。结果表明:采用垃圾渗滤液原液淋滤、淋滤频率为3次/d、淋滤总量为10L时,垃圾填埋场初期稳定化进程最快;在此条件下,垃圾渗滤液中污染物COD、氨氮和TP出现负增长对应的时间分别为17、29、18d。研究结果对进一步开展垃圾渗滤液深度处理和工程应用等相关研究具有重要的指导意义。     

回灌型准好氧填埋场脱氮特性及加速稳定化研究

采用2个模拟填埋生物反应器,1号柱渗滤液简单回灌,2号柱为渗滤液回灌准好氧联合运行方式,研究了渗滤液回灌准好氧生物反应器填埋场的脱氮特性及加速垃圾稳定化特性.研究结果表明:渗滤液回灌准好氧填埋场具有很强的脱氮能力,2号柱由厌氧运行方式改为准好氧条件下,渗滤液中的氨氮和凯式氮浓度分别由最大值的3 198 mg/L和3 345 mg/L降低到第160 d的73 mg/L和81 mg/L,去除率分别为97.7%和97.6%,pH快速升高到8.0左右,COD浓度快速降低.渗滤液中溶解性有机物(DOM)分级结果表明,2号柱HA和FA含量的增加明显快于1号柱.2号柱DOM的三维荧光光谱特性发生了较大变化,荧光基团从60 d结构简单的类蛋白物质转变为95 d结构复杂的类胡敏酸和富里酸物质,而l号柱渗滤液DOM荧光基团一直是结构简单的类蛋白物质.结果表明回灌准好氧生物反应器填埋场的稳定化速度远快于简单回灌的生物反应器填埋场.     

填埋结构对渗滤液中氨氮脱除的影响

建立了模拟填埋试验中试装置,研究了准好氧填埋渗滤液NH3-N的变化特性和稳定期垃圾对渗滤液NH3-N的处理效果.结果表明,准好氧填埋结构下渗滤液NH3-N衰减很快,下降率可达99.6%,没有出现传统填埋场累积的现象,为渗滤液后续处理解决了氨氮浓度过高的难题;随着水力负荷的增大,NH3-N的去除率呈下降趋势,去除率由低水力负荷时的99.9%,下降到高水力负荷时的87.7%;准好氧填埋垃圾对低可生化性、高浓度氨氮的渗滤液有很好的处理能力,但反硝化能力不足;较高有机物浓度有利于反硝化作用,使氨氮彻底转化为氮气.     

老港填埋场新鲜渗滤液性质研究

用系列滤膜对老港填埋场2003年3月份新鲜渗滤液进行了梯度分离．并研究了其CODcr、氨氮、TOC、IC、TC、TS、FS、电导率、pH、色度,浊度的变化趋势与不同孔径膜之间的关系。结果表明,随着膜孔径的减小,CODcr、氨氮、TOC、IC、TC、TS、FS、色度、浊度等都有不同程度的降低,但降低不大,说明可溶性部分物质对新鲜渗滤液的污染性贡献最大;电导率、pH则先增大后减小。     

垃圾填埋场水分迁移模型的应用研究

以渗滤液回灌为核心的填埋场生化反应器是当今国际固体废物研究的新方向 ,其具有减少渗滤液处理难度和加速填埋场稳定化的作用 ,其中控制填埋场水分是关键。本文通过对填埋场水分运移特征的分析 ,建立了渗滤液回灌条件下 ,生化反应器填埋场水分迁移的饱和 -非饱和三维非稳定数学模型 ,并求其有限单元数值解 ,定量模拟和预报不同回灌条件下填埋场水分的时空分布规律并进行实用研究。针对重庆市长生桥卫生填埋场设计情况和实际条件 ,运移模拟模型分析了水平沟和竖式井回灌条件下填埋场内水分的分布规律 ,证明了协同回灌方式的有效性     

矿化垃圾床＋三维电极／电Fenton法处理老龄垃圾渗滤液

提出以二级矿化垃圾床为预处理单元,串联三维电极／电Fenton处理老龄垃圾渗滤液的组合工艺。矿化垃圾床处理后渗滤液中COD、氨氮、总磷、色度的去除率分别为80．55％、88．47％、98．32％和87．53％。通过单因素实验和正交实验,确定了三维电极／电Fenton法最佳工艺条件。经该组合工艺后,渗滤液中COD、氨氮、总磷和色度的最高去除率分别可达97．08％、95．24％、99．55％和96．92％,其中COD、总磷、色度这3个指标低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889．2008）表2规定的排放标准,为该组合工艺在实际中的应用提供重要理论依据。