垃圾填埋气产生过程与产气量预测模型的研究

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填埋法是现阶段我国垃圾处理的主要方式,垃圾填埋所产生的填埋气是一种以甲烷和二氧化碳为主要成分混合气体,会对环境和人体健康造成很大的影响,同时它又是种可回收利用的能源,因此必须对填埋气进行利用,但是得首先研究清楚填埋气的产量和产气速率。填埋气的产生受到很多因素的影响,虽然国外出现了一些垃圾填埋气的产气模型,但是由于我国垃圾特点和国外的有较大的差异,不能照搬使用,而国内的研究成果还不能满足实际的需要,因此必须建立起适合我国自身垃圾特点的产气模型,来为填埋气的回收利用服务。本文在分析研究国内外有关垃圾填埋气产气模型和影响垃圾厌氧降解产气的因素基础上,从动力学角度来分析垃圾厌氧降解产气的实质,得出甲烷和二氧化碳的产气速率表达式;并通过实验室的现场实验,得到了垃圾产气量和产气速率的数据,建立了适合我国垃圾自身特点的产气模型。其主要的工作和结论如下:①通过实验对比了温度控制和添加污水厂厌氧污泥这两个因素对填埋气产生的影响,得到:a)当温度范围在20℃~40℃之间时,升高温度不仅能增加填埋气的总量,还能够增加其产气速率。b)添加厌氧消化污泥不仅能够明显增加填埋气体的总量和产气速率,还能够大大增加其气体中甲烷的含量。c)当垃圾自身的含水率达到或接近饱和时,在垃圾自身产生的渗滤液后再进行回灌,它虽然对渗滤液本身具有一定的处理作用,但是对产气量和产气速率却没有太大影响。②提出我国垃圾实际产气量的计算公式。③在实验数据的基础上,建立起了垃圾填埋气模型,并对实测值和本模型的预测值以及Scholl Canyon模型预测值进行了对比,结果表明建立的模型是合理可靠的,最后利用此模型计算出了重庆市某填埋场的产气速率和产气量。
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