大型填埋场垃圾降解规律研究

在上海市老港垃圾填埋场建造了一座面积为3000m^2，高度为4m，内填生活垃圾10800t的小型卫生填埋场。对该卫生填埋场进行了40个月的监测，分析了垃圾中的总糖、总炭、挥发性物质和有机碳、生物可降解物含量（BDM）、粗纤维含量与填埋时间的关系。同时，也对1991年至1994每年4月份的填埋单元垃圾组成了分析。通过数学聚合，预测了填埋单元封场后的若干年内垃圾组成，对填埋场稳定化程度和垃圾矿化程度进行了判断。结果表明，该场的稳定化时间大约为22－23年，届时，该场的垃圾基本上达到无害化和稳定化，绝大部分可降解的有机物得到充分降解。     

城市垃圾填埋场覆膜内的甲烷及恶臭物质特征研究

卫生填埋是常用的固体废弃物处置方法。部分填埋场对已经封场和暂时不填埋垃圾的区域覆盖高密度聚乙烯膜(HDPE),便于雨水分流、减少垃圾渗滤液产生量。通过在华北地区某城市生活垃圾卫生填埋场设置采样点,监测分析了HDPE覆膜内积聚的甲烷及恶臭物质的浓度和成分,研究在不同季节、填埋时间产生的甲烷及恶臭物质特征。结果表明:填埋场覆膜内甲烷的平均浓度为15.6%;硫化物、胺类以及恶臭浓度分别为153.9 mg/m3,16.0 mg/m3以及4 322 OU。主要的恶臭物质为硫化氢和氨。总挥发性有机物的浓度为0~147.2 mg/m3,苯系物、烷烃和烯烃是挥发性有机物的主要成分。恶臭浓度与硫化物、胺类浓度具有明显的相关性。环境温度、垃圾填埋龄和填埋量对甲烷及恶臭物质的产生与释放有明显影响。夏季甲烷及恶臭浓度分别达到81.2%和20 943 OU,明显高于其他季节。随着垃圾填埋龄和填埋量的增加,恶臭物质的浓度和成分均发生显著变化。     

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。     

粉煤灰、建筑垃圾、粘土对垃圾渗透液吸附行为的研究

为确保城市地下水源不受垃圾填埋场渗透液的污染，本文通过垃圾淋溶试验测定垃圾中有机物、重金属的含量．并选择粉煤灰、建筑垃圾、粘土作为垃圾场填埋底层，考察其对垃圾淋溶液污染物的吸附作用，为大连市垃圾填埋场选择填埋底层及填埋厚度提供设计参数．     

城市生活垃圾的DSC和TGA分析与热值估算

利用微分扫描量热仪（ＤＳＣ）准确地测定了城市生活垃圾的含水率；用热重分析仪（ＴＧＡ）测定了垃圾的水和低温下有机物总含量、难挥发性有机物和灼烧残渣的含量。根据量热和热重分析结果，可方便地计算垃圾的水和低温条件下易挥发性有机物含量，结合６０９种有机物的燃烧热，估算了垃圾的热值。     

好氧填埋技术对渗滤液水质变化的影响

垃圾填埋场产生大量渗滤液,而一般厌氧型填埋场产生渗滤液中含有很高浓度的有机物。因此,渗滤液成为填埋场的难题。通过试验模拟垃圾的好氧填埋过程,并在此过程中对垃圾产生渗滤液中的COD、BOD5和NH 4+-N进行连续监测,通过试验初步得出:在好氧填埋条件下,垃圾堆体产生渗滤液中有机物和NH 4+-N浓度得到较大程度降低。渗滤液中COD、BOD5和NH 4+-N的降解率分别高达98.99%、99.94%和99.78%。     

广州大田山垃圾填埋场空气中微量挥发有机污染物组成

以广州大田山垃圾填埋场为例，研究了在不同季节填埋场空气中微量挥发性有机污染物的种类和含量变化情况。结果表明，在春、夏季样品中可分别检测出47和64种化合物，其中有些化合物为USEPA优先控制毒害有机污染物；夏季样品中微量挥发性有机污染物的浓度大多比春季样品高，有的甚至高1个数量级以上。因此加强对垃圾的卫生填埋，尤其是加强对夏季的垃圾卫生填埋的科学管理，减少挥发性有机污染物向大气中的扩散，应给予充分的关注。     

中国正规、非正规生活垃圾填埋场地下水中典型污染指标特性比较分析

本研究基于1991—2018年期间的相关报道,通过单因子和內梅罗指数法、地下水质量评分法等方法及SPSS 24.0和Origin 2017等分析软件分别对我国正规、非正规生活垃圾填埋场地下水中的主要污染指标进行了评价,通过累计污染负荷比法分别对其进行了识别,并分析了正规与非正规填埋场地下水的污染特征与差异,以期为我国不同类型的生活垃圾填埋场地下水污染的修复和治理提供指导.结果表明:我国正规生活垃圾填埋场地下水中已报道检出污染指标共计89种,非正规共计93种;其中在非正规填埋场地下水中,有机物、无机盐以及重金属污染指标的数量都较之正规的更多.正规、非正规生活垃圾填埋场地下水中普遍性、局部性和点源性的主要污染指标差异明显,虽然两种不同类型的填埋场地下水中均普遍存在有机物(高锰酸盐指数)、无机盐(氨氮、氯化物、硝酸盐氮)和重金属(铁)污染指标,但是在非正规填埋场地下水中还普遍含锰和砷,局部含汞;在正规填埋场地下水中,普遍含汞,局部含锰.同时,我国正规、非正规生活垃圾填埋场地下水质量综合评分F值分别为7.69和8.11,都属于极差级别,表明无论是正规还是非正规填埋场,其地下水都已受到了严重污染,其中非正规的污染程度明显高于正规的.因此,生活垃圾填埋场对地下水的污染应引起社会的关注,尤其应加强对非正规生活垃圾填埋场地下水污染的修复和治理.     

生物反应器填埋场系统的特性研究

对生物反应器填埋场系统的运行特性进行研究。结果表明：生物反应器填埋场系统有助于渗滤液中有机物进行分相降解，在渗滤液的净化和填埋场垃圾的稳定化上优于渗滤液直接循环系统。并且提出了生物反应器填埋场的产气和基质降解过程的特性参数和动力学方程。     

垃圾填埋场地下水相关研究的研究热点与趋势:基于CiteSpace的可视化分析

随着经济社会的发展,我国每年会产生大量生活垃圾,而填埋由于具有成本低、操作便捷等优点,成为应用最为广泛的生活垃圾处理手段。然而垃圾填埋却会产生大量的垃圾渗滤液,严重威胁周边地下水的安全。为探讨垃圾填埋场地下水领域的研究热点与前沿,基于文献计量与数据可视化分析软件CiteSpace对Web of Science数据库进行了文献统计与信息挖掘,以期为我国垃圾填埋场地下水研究提供借鉴与参考。结合CiteSpace分析图谱发现,研究热点主要有渗滤液、吸附、重金属、评价方法（层次分析法）、多环芳烃、渗滤液污染指标、硝化等;研究前沿已从重金属、挥发性有机物（甲烷、碳）等具体的污染物质研究逐渐转变为污染区域、污染物影响、地理信息系统等研究。结合相关文献及CiteSpace结果进行分析认为,基于地理信息系统知识精细刻画区域内污染物的传输与扩散模型,以及结合污染区域健康风险评估进行系统的垃圾填埋场污染修复和治理工作将成为今后的发展趋势。     

美国VOCs定义演变历程对我国VOCs环境管控的启示

挥发性有机物（VOCs）管控已成为现阶段我国大气环境领域的工作重点,而我国尚未明确环保管理工作中的VOCs国家定义.美国是第一个立法管控VOCs的国家,应用历史回顾的分析方法,将美国VOCs定义划分为前VOCs阶段、挥发性定义阶段和反应性定义阶段,并从各阶段大气污染的科学认识、VOCs反应性的科学认识及管控政策以及定义和内涵三方面系统地描述了VOCs定义的演变历程,深刻揭示出各阶段定义的出现均与该阶段大气污染的科学知识、反应性认识及管控政策密切相关,大气污染的科学知识和反应性认识是管控政策的理论基础,而VOCs定义则是管控政策的集中体现.其中,反应性定义是美国VOCs定义的第三个阶段,也是VOCs反应性研究最为深入的阶段,对其进行了重点解读,并对美国VOCs定义的修订趋势进行了预测.最后,结合我国VOCs管控现状,建议现阶段我国国家环境管理采用反应性定义,采用豁免政策为基础的美国VOCs定义并进行修正:保留乙烷作为基准化合物,舍弃K_OH（羟基自由基反应速率常数）值,选用MIR（最大增量活性指标）值作为豁免基准指标,在美国现有的豁免物质名单的基础上进行修订并颁布我国的豁免物质名单.基于国家统一的反应性定义,可进一步完善我国VOCs反应性管控政策、完善固定源VOCs监测方法,统一VOCs表征方式、完善VOCs排放清单以及治理技术数据库,进而逐步建立和完善我国VOCs反应性管控体系.      

重点行业VOCs排放特征统计分析

吸附法是当前VOCs处理的基础方法,对不同特征的VOCs排放,吸附剂的特征选择也不尽相同。为进一步对特征匹配吸附的应用提供指导,通过文献调研和现场调查,收集了国内部分重点VOCs排放行业源排放数据,在通用的VOCs化学种类分析的基础上,进一步引入VOCs分子特征和性质分析,尝试对重点VOCs排放行业的VOCs 排放特征进行更加完备的系统分析和统计,明确各重点行业的VOCs排放统计特性,为其针对性吸附治理提供更加全面的指导。依据行业门类VOCs排放的综合特征分析,可为VOCs 废气控制技术的选择、评价和开发提供参考。     

美国人为源VOCs管控经验及其对我国的启示

“十四五”期间加强对PM_2.5和臭氧(O₃)共同前体物VOCs的有效管控,对于我国持续改善环境空气质量非常关键,但目前人为源VOCs管控仍然是我国大气环境管理中的短板,我国亟待构建有效的人为源VOCs管控机制. 美国自20世纪50年代开始关注人为源VOCs管控,历经70多年取得了较为明显的成效. 学习借鉴美国人为源VOCs管控经验将有利于推动我国人为源VOCs的管控. 本文全面梳理了美国人为源VOCs的管控历程,总结其成效与经验,结合对我国自2000年以来人为源VOCs的管控状况与所存在不足的分析,提出“十四五”期间我国人为源VOCs管控建议. 研究发现,美国在人为源VOCs管控中,通过逐渐厘清VOCs的定义、认清VOCs与O₃、PM_2.5污染间的联系,逐步推进VOCs管控工作,逐渐形成了集科学认识、技术支撑、政策支持与公众参与为一体的有效的VOCs管控体系,因而在人为源VOCs排放量降低及有毒有害污染物、O₃、PM_2.5浓度降低方面取得了较为显著的成效. 目前我国人为源VOCs管控在管控框架、基础支撑、制度保障等方面均存在不足,为有效推进我国“十四五”期间人为源VOCs的管控,建议加强以下工作:①优化管控体系;②提升基础能力;③完善制度保障;④促进创新发展;⑤调动公众参与.      

我国工业VOCs减排控制与管理对策研究

对我国工业挥发性有机物（VOCs）排放进行了研究,其中包括工业VOCs的排放特征、控制现状与管理政策.我国工业VOCs具有排放强度大、波动范围宽、地域分布不平衡等特点,集中分布在京津地区、山东半岛、长三角和珠三角地区.现有的主流控制技术包括吸附回收、催化燃烧、蓄热燃烧、生物净化以及吸附浓缩/催化燃烧联用技术,污染控制的重点领域在石油化工、油气回收、造船与集装箱以及印刷、制药、皮革加工等行业.VOCs管理比较薄弱,相关的法律/法规/标准较少,监管尚不到位.研究认为VOCs治理应以重点区域、典型行业为对象,逐步推进,以实际削减量为目标,通过技术筛选、示范工程等途径,建立健全相关行业VOCs排放法规/标准,并辅助于相关的排放登记制度与分级收费制度,可有效减少VOCs的整体排放量.     

基于含VOCs原辅材料和产污环节实测的印刷行业VOCs排放特征分析

为掌握印刷行业VOCs(挥发性有机化合物)污染特征,进一步科学合理地推进印刷行业VOCs减排,利用“气袋法采样+实验室FID检测”以及便携式非甲烷总烃测试仪对京津冀地区25家典型印刷企业VOCs排放情况进行检测.基于21类含VOCs原辅材料的VOCs含量及时应使用环节废气VOCs浓度的监测结果,得出不同类型原辅材料VOCs含量水平,以及产污环节的VOCs废气浓度水平.结果表明:①油墨VOCs含量范围为0.05%~76.9%,胶印油墨、凹印油墨、柔印油墨和网印油墨符合GB 38507—2020《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》中含量限值的样品数分别占抽检样品总数的98.3%、85.7%、66.7%和100.0%,VOCs含量水平差别较大.②润版液、清洗剂、胶粘剂、光油等原辅材料VOCs含量水平分别为0.4%~45.0%、3.0%~98.7%、0.1%~60.0%、0.1%~50.0%,其中溶剂型样品VOCs含量明显高于水性、UV样品.③从生产过程VOCs产污水平来看,同类工艺的烘干环节VOCs产污浓度普遍高于印刷、清洗、润版等环节;采用溶剂型油墨、胶粘剂、光油的生产工艺VOCs产污浓度(100.0~5 000.0 mg/m3)明显高于其他工艺类型(10.0~500.0 mg/m3);VOCs产污浓度最高的为采用溶剂型油墨的凹版印刷工艺(300.0~5 000.0 mg/m3),其次为采用溶剂型胶粘剂的干式复合工艺(300.0~1 000.0 mg/m3)和采用溶剂型光油的上光工艺(200.0~1 000.0 mg/m3).研究显示,平版胶印、柔印、丝印、复合、上光等工艺均可通过源头替代达到较低的VOCs产污浓度水平(≤50.0 mg/m3),但凹印工艺在采用水性墨替代后VOCs产污浓度水平为50.0~500.0 mg/m3,仍需采取高效的末端处理措施.      

工业VOCs气体处理技术应用状况调查分析

在调研大量工业VOCs气体处理工程案例的基础上,分析了不同工业VOCs气体处理技术的应用状况,包括不同处理技术在国内外的市场占有率、处理气体流量、VOCs浓度、VOCs种类以及所应用的行业等.结果表明,催化氧化、吸附、生物法是应用较多的VOCs处理技术.冷凝、膜分离和吸附工艺多用于处理浓度大于10000mg/m3的VOCs气体,并可回收VOCs;催化燃烧、热力燃烧工艺多用于处理浓度2000~10000 mg/m3且不具回收价值的VOCs气体;生物处理、等离子体多用于处理浓度低于2000mg/m3的VOCs气体.在进行VOCs处理技术选择时,应综合考虑VOCs气体特性(VOCs浓度、流量、温湿度、颗粒物含量)、VOCs处理技术的技术经济性能、排放标准等因素.     

吸附法净化挥发性有机物的研究进展

吸附法是净化挥发性有机物(VOCs)的主要方法之一,具有工艺成熟、操作简单、能耗低、净化效率高等优点。吸附剂的选择是VOCs净化的关键,同时如VOCs分子结构、外界环境因素也会影响净化效果。重点介绍了不同吸附剂对VOCs的净化,分析了影响VOCs吸附的其他因素,并展望了吸附法净化VOCs的研究方向。     

我国工业源VOCs排放的源头追踪和行业特征研究

按照“源头追踪”思路,采用排放因子法,对我国工业源VOCs排放量进行了计算.工业VOCs污染产生于4个环节:VOCs的生产,储存和运输,以VOCs为原料的工艺过程,含VOCs产品的使用和排放.结果表明, 2009年我国工业源VOCs排放量约为1206万t.4个环节的污染排放贡献分别为18.1%、6.8%、24.7%和50.3%.合成材料生产、石油炼制和石油化工、机械设备制造等17个排放源的年排放量达20万t以上,其排放量之和占全国总排放量的94.9%.2007~2009年我国工业源VOCs排放量分别为1023,1079,1206万t,年均增长率8.6%.     

不同行业点源产生VOCs气体的特征分析

在调研552个工业VOCs点源案例的基础上,采用Origin 7.5软件统计分析了不同行业产生VOCs气体的特征. 结果表明:工业点源产生VOCs气体的流量主要分布在103~105m3/h之间;其中,食品制造业,木材加工,印刷业和木、竹、藤、棕、草制品业等产生的VOCs气体流量较高,在104~105 m3/h之间. 各工业点源产生的ρ(TVOC)(VOCs气体质量浓度)主要分布在102~104mg/m3之间;其中,非金属矿物制品业、农副食品加工业、石油加工、炼焦和核燃料加工业、化学原料及化学制品制造业等行业产生的ρ(TVOC)较高,在103~104mg/m3之间. 化学原料及化学制品制造业、医药制造业产生的VOCs种类较多;各行业产生的典型VOCs包括苯类、酯类、醇类、醛类、酮类等. 该研究成果可为相关行业开展点源VOCs污染治理和控制技术选择提供参考依据.      

国外固定源VOCs排放控制法规与标准研究

对美国、欧盟、日本的固定源VOCs排放控制法规和标准进行了研究,提出了我国VOCs排放控制及其标准制订建议.笔者认为,应从健全VOCs排放标准体系、创新VOCs排放控制思路、提高VOCs排放控制效率、统一VOCs监测考核方法几方面入手,借鉴国外成功的环境管理思路和经验,以及相应法规、标准要求,走出一条适合我国的简便高效的VOCs控制之路.