厌氧—准好氧型生物反应器填埋场氮污染物迁移转化研究

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随着生活垃圾产量日益增加与环境问题的加剧,农村及小城镇生活垃圾处理处置问题不容忽视。传统卫生填埋场是我国城市生活垃圾处理处置的主要方式,但存在渗滤液污染严重、后期氨氮浓度高、稳定速率慢等缺点,针对以上不足,结合农村及小城镇生活垃圾可生物降解度较高的特点,本论文提出采用厌氧-准好氧型生物反应器填埋场处理农村及小城镇生活垃圾。基于模拟试验,通过与厌氧型生物反应器、准好氧型生物反应器模型中氮污染物迁移转化对比(变化趋势和去除率),同时通过控制回灌条件(回灌频率、交叉回灌比例、调节pH、曝气时间),研究对联合型生物反应器氮污染物的迁移转化情况的影响,总结出在填埋初期的最佳回灌条件及氮污染物去除规律,为该类型填埋场氮污染物的去除提供理论基础。其研究结果表明:当填埋场处于初始酸化阶段时,提高回灌频率能明显提高垃圾的降解速度,同时也能促进氮污染物的迁移和转化。50%的交叉回灌比例有利于加速垃圾分解。以上两个回灌条件是影响垃圾降解速度和氮污染物迁移转化速度的主要因素,另外,渗滤液pH值和曝气时间也对体系的稳定有一定的影响,研究表明,当渗滤液pH值调节至7.5、曝气时间为20min时,可有效促进填埋场填埋垃圾的降解及氮污染物的迁移转化。同时,从垃圾填埋到初始酸化阶段,厌氧型生物反应器填埋场对垃圾的降解速度远小于准好氧型生物反应器填埋场,而两者又均小于厌氧-准好氧型生物反应器填埋场的降解速度,由此表明,在填埋初始阶段,填埋体内的准好氧环境和交叉回灌对垃圾的降解有明显的促进作用。研究表明,通过控制回灌条件,能有效加速垃圾的降解速度,促进氮污染物的迁移转化,但由于试验时间较短、外界温度较低等因素的限制,固相转化率均不超过20%,逾80%的氮素仍然贮存在固相体系,同时,转移到液相的氮素量也较少,迁移转化率最高仅为7.13%。
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