纳米乳化油修复地下水硝酸盐过程中产气及微生物增殖代谢对多孔介质堵塞的模拟评估

为有效评估纳米乳化油原位处理地下水硝酸盐过程中,产气及微生物增殖代谢对含水层多孔介质的堵塞作用,以纳米乳化油为碳源,采用市售反硝化菌剂接种微生物进行硝酸盐降解批实验研究,探讨产气及微生物增殖代谢的动态变化及特征,并基于Kozeny-Carman(K-C)方程、Clement、Pham及Kozeny Grain(KG)模型,对假定含水层一维流模拟柱,预估产气及微生物增殖代谢造成的渗透性损失,识别堵塞过程及主导因素.结果显示,反硝化菌降解效果良好,硝氮总去除率达90.23%.CO_2及N_2为主要产气成分,降解1 mg硝氮对应的平均CO_2产气量为0.71 mL,平均N_2产气量为0.14 mL;微生物代谢产物胞外聚合物以蛋白质及多糖为主,降解1 mg硝氮平均蛋白产量为0.64 mg,平均多糖产量为0.16 mg.在含水层不与外界交换气体的假设前提下,K-C方程预测显示产气可在2个周期内造成渗透性完全损失,Clement、Pham及KG模型评估的微生物增殖代谢造成中、细砂渗透性损失分别为10.87%～31.10%、12.77%～48.32%,分析认为初期细胞生物量是导致渗透性骤降的关键因素,后期为细胞生物量和胞外聚合物共同作用.此外,封闭体系中产气是堵塞的主导因素,随着含水层开启程度增加,产气的贡献占比会下降,微生物的贡献占比提高.因此,对于相对封闭的含水层系统,探索增强其开放状况是缓解堵塞的有效途径之一.     

UBF两相生物反应器对渗滤液水质的稳定化作用

为解决渗滤液直接回灌型垃圾填埋反应器(R1)的酸化问题,利用厌氧污泥复合床(UBF)和卫生填埋反应器组合为垃圾两相厌氧消化系统(R2)对垃圾降解。结果表明,与渗滤液直接回灌的R1生物反应器系统相比,UBF型两相厌氧生物反应器系统对渗滤液中有机物质的去除率更高,COD降至24600mg/L,NH3-N浓度保持在1130mg/L,pH值始终维持在7.26,为垃圾渗滤液的后续处理工艺提供了方便。此外,UBF型两相厌氧生物反应器产气性能更好,累积产气量是R1的3.06倍。     

城市生活垃圾填埋产气规模研究

通过理论计算及实验室和现场的试验，研究了生活垃圾填埋产气规律。结果表明，理想条件下上海市生活垃圾填坦产气量最大不超过９６．３１Ｌ／ｋｇ，填埋后１－５ａ内，产气速率为１．７－２４７．２ｍＬ／ｋｇ．ｄ填蛙后２ａ的产气速率为４．６ｍＬ／ｋｇ．ｄ填埋气体中ＣＨ４和ＣＯ２的体系分数范围分别为５５＝－５６０＾     

产气荚膜梭菌（示踪剂）的水体稀释扩散试验

产气荚膜梭菌具有抗污染，在好氧，厌氧状态下存活期长，不自行繁殖的特性。用产气荚膜力为示踪剂的水体稀释扩散。试验结果表明：排污口下游不同位置产气荚膜梭菌的浓度实测值与理论计算吻合，并可以替代罗丹明Ｂ。     

城市生活垃圾填埋产沼的模拟实验

通过城市生活垃圾的填埋降解模拟实验，研究了不同温度、不同垃圾成份对垃圾降解及填埋气产生过程的影响。实验结果表明：增加温度及在填埋垃圾中添加污泥，可加快填埋垃圾的降解与填埋气的产生，实验期间累计产气量分别比对照组提高2．04和3．4倍；以厨余垃圾为主的样品垃圾，其产气过程的显著特征是产气速率衰减较快，这与国外文献报道有较大差异。对我国城市生活垃圾，填埋封场后产气量的快速衰减，是填埋气利用规划设计应该考虑的问题。     

秸秆干发酵沼气增产研究

研究了复合菌剂预处理秸秆和添加沼气发酵促进剂对秸秆干发酵的影响.结果表明,秸秆经菌剂预处理后的产气量比不加菌剂预处理(对照)提高29.54%;在菌剂预处理过的秸秆中加入促进剂,其产气量比对照提高35.28%,比单纯菌剂预处理提高4.43%.另外,菌剂预处理过的秸秆的TOC降解率和纤维素降解率分别比对照高136.32%和47.68%;秸秆经菌剂预处理后再添加促进剂的TOC降解率、纤维素降解率分别比对照高169.58%和49.62%,比单纯菌剂预处理高14.07%和3.36%.图2表1参8     

污泥和香蕉秸秆的配比对其厌氧消化特性的影响

城市污水处理厂污泥与香蕉秸秆以不同配比(质量比1∶0、2∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶2和0∶1)进行中温((35±1)℃)厌氧消化实验,研究了不同配比下的产气特性,并考察了消化过程中消化液的挥发性脂肪酸(VFA)、溶解性化学需氧量(SCOD)、溶解性蛋白质、溶解性多糖以及总固体(TS)和挥发性固体(VS)的变化。结果表明:(1)污泥与香蕉秸秆进行混合厌氧消化可以明显提高系统的产气量。当污泥和香蕉秸秆的配比为1∶2时,累积产气量可达到339.12L/kg,分别比污泥和香蕉秸秆单独消化时提高了17.36%、31.25%。(2)当污泥与香蕉秸秆配比为1∶2时,TS、VS、SCOD、溶解性蛋白质和溶解性多糖的去除率都达到最大,分别为37.50%、22.66%、70.25%、58.71%、85.39%,此厌氧消化系统的稳定性良好。     

探讨洗瓶剂对厌氧污泥的影响

本文针对啤酒厂灌装生产线的洗瓶剂的种类,在实验室进行试验,通过数据中的COD去除率和产气量来探讨灌装生产线洗瓶剂浓度对厌氧反应器内的污泥活性是否有影响。     

垃圾填埋场不同产气模型大气环境影响评价内容的讨论

以敦煌市城市生活垃圾处理场为例,分别用Scholl Canyon模型、Mgmemcon模型和IPCC推荐的一阶衰减模型(FOD)估算填埋垃圾在运营期及封场后的产气量,对比分析3种模型估算出填埋气在不同时期的产气规律,并据此进行大气环境影响评价,探讨不同产气模型的估算结果在大气环境评价等级、评价内容、大气环境质量现状监测要求和环境影响的范围及程度等方面的差异。结果表明Mgmemcon模型估算的年最大产气量最小,与其它两种方法差异较大;Scholl Canyon模型和FOD模型预测年最大产气量及相应年份一致。合理选择填埋气预测模型,是客观评价垃圾填埋场建设项目大气环境影响的基础,也是项目建设具备环境可行性的重要依据。     

生活垃圾资源化有机浆液的厌氧消化调试研究

以城市生活垃圾经过破碎、淋滤等预处理后的有机浆液为研究对象,进行了中试规模的厌氧反应器的调试研究,研究的结果表明:①采用污水处理厂的污泥,生活垃圾经过预处理后的有机浆液历时120 d的完成了厌氧调试;②根据调试过程分为3个阶段:污泥驯化阶段、负荷提高阶段、稳定运行阶段。在污泥驯化期,OLR=0.5 kg/(m3·d)下,COD去除率经历缓慢增长、快速增长2个时段。在负荷提高阶段,COD去除率基本保持85%左右。稳定运行期OLR=7.0 kg/(m3·d)下,COD去除率保持在80%左右;③沼气的产气率保持在0.45~0.55 m3/kg,CH4和CO2的百分比分别保持在55%和40%左右。