生物反应器垃圾填埋场特性研究

通过对反应器垃圾场模拟情况的分析,总结了反应器垃圾场在不同运行方式下的生化特性,深刻剖析了反应器垃圾填埋场的诸多优点和存在问题,并针对此提出了改良性意见。

农村生活垃圾厌氧/准好氧生物反应器堆肥产物的安全性分析

为实现农村生活垃圾的资源化利用,评价了农村生活垃圾堆肥产品的品质,探讨了该堆肥产品农林利用的可行性,并基于淋滤实验从生态环境保护角度提出了堆肥的施肥策略。研究表明:发酵1.5年的堆肥产品中有机质质量分数为31.28%,总养分为3.84%,重金属由高到低依次为Cu(1322.02 mg/kg)、Pb(118.39 mg/kg)、Cr(91.61 mg/kg)、Cd(8.81 mg/kg),按照15%(质量分数)的比例施用后,土壤质量符合相关要求,但存在轻微生态风险。在淋滤过程中,淋溶液中总氮和硝酸盐氮浓度呈指数下降趋势,氨氮呈先增加再降低的趋势,相较于发酵1年的堆肥产品,发酵1.5年堆肥产品的淋溶液中氨氮浓度显著降低(P<0.01);模拟春季、雨季、旱季施用发酵1.5年的堆肥产品,10000 m^(2)园林绿地中总氮年溶出累积量介于24534~31783 g,约占初始总氮含量的10%;春季施肥氮释放与作物生长同步,更有利于作物生长。

生物反应器填埋场处理生活垃圾的研究进展

介绍了生物反应器填埋场的结构特点及其对渗滤液和微生物生态的影响,并概述了国内外有关生物反应器填埋场处理生活垃圾研究的主要类型和发展趋势.

生物反应器填埋场系统中城市生活垃圾原位脱氮研究

采用填埋垃圾上层间歇曝气充氧或渗滤液回流前经好氧、硝化反应器处理的方式,营造生物反应器填埋场系统内生物脱氮环境,研究了其中生活垃圾原位脱氮的性能.结果表明,在填埋垃圾稳定化过程中,88%以上的含氮化合物以渗滤液的形式溶出.填埋垃圾上层间歇曝气充氧或渗滤液经好氧、硝化反应器处理后回流的生物反应器填埋场系统对渗滤液总氮的处理效果较好,实验结束时,渗滤液总氮量仅为对照填埋场的28.7%和14.3%.

城市垃圾处理的新动向——生物反应器填埋场技术

基于传统垃圾卫生填埋场的不足 ,介绍了生物反应器填埋场及其对垃圾和渗滤液中污染物的有效去除和阻滞机理 ,总结了生物反应器填埋场降低渗滤液污染强度、增加填埋场有效容积、提高产气量、加速填埋场稳定、降低垃圾处置成本等优势 ,概括了生物反应器填埋场设计和操作运行要素 。

厌氧-准好氧运行加速生物反应器填埋场垃圾稳定的研究

通过厌氧型、好氧型和准好氧型生物反应器填埋场的比较,提出了厌氧-准好氧联合运行加速生物反应器填埋场垃圾降解和稳定的填埋场运行方法,并通过模拟试验进行了研究.结果表明,按厌氧方式运行710 d的模拟垃圾柱改为按准好氧方式运行360 d后,每天回灌1次的D1柱和每周回灌2次的D4柱渗滤液COD浓度分别由705 mg/L和669 mg/L下降到135mg/L和178 mg/L,氨氮浓度由650 mg/L和877 mg/L降到不能检出水平;而继续按厌氧方式运行的垃圾柱D2和D3的渗滤液COD浓度仅分别由435mg/L和852 mg/L下降到295 mg/L和596 mg/L,氨氮浓度由654 mg/L和1 107 mg/L下降到469mg/L和783 mg/L.模拟厌氧型生物反应器填埋场垃圾柱稳定后期改为按准好氧方式运行,能加快渗滤液COD和氨氮浓度的衰减速率,而较高的渗滤液回灌频率更能强化这一优势.

生物反应器填埋场固相垃圾的水解速率

在一级反应动力学基础上,建立了反映温度变化影响的生物反应器填埋场固相有机垃圾水解模型,通过模拟实验对模型参数进行了估计,并对模型可靠性进行了检验.研究表明,生物反应器填埋场进入减速产甲烷阶段后,环境温度较高时,较高的渗滤液回灌频率有利于固相有机垃圾的水解和填埋场的快速稳定;环境温度较低时,应降低渗滤液回灌频率.

脱氮型生物反应器填埋场中生活垃圾的稳定化研究

研究了填埋垃圾上层间歇曝气充氧或渗滤液回流前经好氧、硝化反应器处理的生物反应器填埋场系统中渗滤液的脱氮效果及其填埋垃圾的稳定化过程．结果表明，填埋垃圾上层间歇曝气充氧的生物反应器填埋场系统渗滤液NH4^＋-N浓度的衰减速度虽然比渗滤液回流前经好氧、硝化反应器处理的生物反应器填埋场系统慢，但其理论能耗可比后者节省98％左右，并且无需好氧、硝化反应器的基建投资和污泥处理．此外，填埋垃圾上层间歇曝气充氧的方式加快了填埋垃圾和渗滤液中有机物的降解，提高了填埋垃圾的稳定化效果，增加了10％～12％的沉降高度．而渗滤液经过好氧反应器处理后回流到填埋场，将会引起填埋垃圾降解后期碳源供应不足，减慢垃圾的稳定化过程．填埋垃圾上层间歇曝气充氧的生物反应器填埋场系统由于其中的反硝化作用有机物的消耗及好氧微生物的代谢活动，其渗滤液CODCr和VFA最大浓度仅为对照的50％，并且产甲烷反应器的产气量也减少了42％～44％．

生物反应器填埋场系统中有机垃圾降解特性研究

针对渗滤液回灌型生物反应器填埋场中存在着有机酸积累的问题,试验将产甲烷反应器作为渗滤液回灌前的预处理设施引入生物反应器填埋场,研究了其系统中有机垃圾的降解和产气规律。结果表明,在本模拟试验条件下,有机垃圾在填埋场、产甲烷反应器和生物反应器填埋场系统的总产气量分别为62.1、456和518.1 L,其中产甲烷反应器产气量占生物反应器填埋场系统产气量的88%以上。在产甲烷反应器中产气速率与有机物去除率成正比,回归系数为0.4614 L/gCOD。基于生物反应器填埋场系统中有机物降解的特征,建立了其产气动力学模型。该模型可用来初步估算相关生物反应器填埋场系统中填埋垃圾稳定化所需时间及产气量,为系统填埋气的能源化利用提供理论依据。

考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌运移规律

生物反应器填埋场在渗滤液的回灌过程中,垃圾体会产生较大的沉降变形,这主要是由于填埋体的自重和生物降解所致。由于沉降变形会导致生物反应器填埋场中垃圾体的孔隙比减小,孔隙比的减小会影响垃圾体的渗透系数和填埋场所能容纳的渗滤液量。为了研究考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌运移规律,根据质量守恒原理,以修正的Darcy定理为基础,结合Elagroudy等人提出的沉降模型,建立了考虑垃圾体沉降的生物反应器填埋场渗滤液回灌的计算模型,应用该模型研究了非饱和条件下渗滤液在生物反应器填埋场中的运移规律,分析了回灌强度、垃圾体初始孔隙比、初始含水率和组成成份等参数变化对垃圾体含水率和填埋场单位表面积回灌量的影响规律。

垃圾渗滤液处理的新思路——生物反应器填埋场技术的应用

针对垃圾渗滤液处理工艺复杂、费用高昂的难题,在对比分析传统填埋场与生物反应器填埋场渗滤液特征的基础上,进行了不同的模拟填埋场试验.结果显示,模拟准好氧型生物反应器填埋场渗滤液的COD(化学需氧量)和氨氮(NH3-N)浓度去除率可分别达到95%和98%以上,表明生物反应器填埋场本身具有强大的渗滤液处理功能,充分发挥和利用这一功能可大大减轻渗滤液“末端”处理的巨大压力.研究为我国填埋场渗滤液处理和污染控制提供了新的思路和途径.

生活垃圾生物反应器填埋场的试验研究——土地填埋技术的发展与改良

对回灌型填埋场进行改良,采用生物反应器填埋场消纳生活垃圾,试验表明,生物反应器填埋场具有稳定时间短,渗滤液CODCr浓度远低于传统的土地填埋场,给后续的渗滤液处理系统的设计及运行带来极大的便利。

生活垃圾生物反应器填埋场的试验研究——渗滤液处理技术的发展与改良

采用生物反应器填埋场消纳生活垃圾,通过改变模拟生物反应器填埋场实验垃圾柱的装填方式和运行方式,对不同垃圾柱的渗滤液水质变化特征进行分析,试验表明,生物反应器填埋场具有稳定时间短,渗滤液污染强度削减快,给后续的渗滤处理系统的设计及运行带来极大的便利。

填埋场生物炭-甲烷氧化菌改性覆层的甲烷氧化特性

填埋场覆盖层是一种控制甲烷逃逸的最简单可行办法,然而一般的土质覆盖层工程特性差,与微生物甲烷氧化菌的甲烷氧化效能低。生物炭施加到土体中能够改变土体的微环境和微生物活性,进而可影响生物氧化甲烷的效能。为了研究生物炭-甲烷氧化菌改性土的甲烷氧化效率,该研究使用甲烷检测仪,测定不同pH、甲烷浓度、土样干密度和生物炭掺量下,有菌和无菌土样的甲烷降低率的变化规律。结果表明:当无机盐培养液的pH值为7时,甲烷氧化菌具有较高的氧化效能;pH值为9时,甲烷氧化菌的甲烷降低率小于pH值为7时。在一定初始甲烷浓度下,甲烷氧化菌的氧化效能随着初始甲烷浓度的增大而增大,但当初始甲烷浓度超过一定值时会抑制甲烷氧化菌的氧化效能,生物炭掺量和干密度均会影响甲烷氧化菌甲烷削减效能。随着生物炭掺量的增加,生物炭-甲烷氧化菌改性土的甲烷氧化效率是逐渐增大的;在干密度和生物炭掺量为1.20 g/cm3和15%时,无菌和有菌两种工况的甲烷降低率降幅较明显,分别为10.38%和39.72%。由此表明添加生物炭改变了填埋场覆盖层土体的微环境,提高了甲烷氧化菌的甲烷氧化效能,该研究对填埋场温室气体减排、大气污染防治及土体固碳减排具有重要学术意义和实际价值。

好氧加速降解技术在非正规垃圾填埋场治理中的应用

以天津滨海新区某非正规填埋场治理工程为例,通过有机质、气体成分等参数,分析了好氧加速降解技术在北方海滨地区填埋场中的应用效果。结果表明,好氧加速降解运行24个月,堆体中有机质降解率为27.6%,有机质平均含量从22.1%降低至16.0%;堆体沉降率为6.62%,平均沉降量为53 cm;地下水和周围地表水体水质稳定。该治理修复案例可为同类非正规垃圾场好氧治理提供参考。

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 .

生物反应器填埋场渗滤液回灌影响特性研究

通过模拟实验,研究了渗滤液回灌前加热、加入厌氧污泥进行微生物接种、变化渗滤液回灌频率等操作运行方式对生物反应器填埋场渗滤液特征的影响。结果表明,回灌前对渗滤液进行加热、加入污泥进行微生物接种有利于生物反应器填埋场渗滤液有机污染物浓度的快速下降;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。

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。

生物反应器填埋场临时覆盖材料的选择探讨

生物反应器填埋场要求临时覆盖材料具有较强的渗透能力和一定的均衡回灌渗滤液流动的能力。通过比较,认为生物反应器填埋场在运营前期宜采用粉质砂土、黄土或轻亚粘土作临时覆盖材料,后期采用稳定垃圾分选的细粒物作临时覆盖材料,在雨季时还可配合使用塑料布防止过多的降水进入场内。

生物反应器填埋场系统有机物降解动力学模型

为了研究生物反应器填埋场系统对生活垃圾的处理效果,在对系统的运行特性进行研究基础上,以COD表示有机物质量浓度的变化,建立了生物反应器填埋场系统有机物降解动力学模型.研究表明,系统对COD有较好的处理效果,至试验的145 d时,系统的COD已降至100 mg/L以下,不需要处理即可直接排放;模型的模拟值与系统的实测值基本一致,可以预测生物反应器填埋场系统的出水水质.