论文部分内容阅读
城市生活垃圾的大量产生是现代城市发展带来的严重环境问题。据统计,90%以上的垃圾通过填埋进行处理处置。垃圾填埋的主要问题是渗滤液和填埋气对环境产生的污染及占用大量土地。无论是稳定时间还是渗滤液水质,准好氧填埋工艺都较传统厌氧填埋工艺具有明显优势。本课题以准好氧填埋工艺为基础,通过实验室研究和中试研究,比较准好氧填埋与其他填埋方式的差异,根据监测结果从环境化学、环境工程学和微生物生态学等多学科角度进行研究和探讨,确定生活垃圾处置在准好氧填埋工艺条件下渗滤液和填埋气形成条件及影响因素,为准好氧填埋工艺的实际推广应用奠定基础。
通过实验室研究和中试研究,在对填埋场渗滤液集排水管道和排气管道进行必要的改造以及在一定的运行条件下,填埋场的稳定时间可以仅为常规填埋场的一半。在本实验条件下采用新型填埋结构的实验工艺在20周左右达到稳定,而常规工艺一般在40周左右才达到稳定。
无论是稳定时间还是渗滤液水质,准好氧工艺都有明显优势。实验工艺产生的渗滤液用常规水处理方法就可以使之达到排放标准。
渗滤液回流的填埋柱渗滤液中有机物浓度降低的速度要大大高于无回流的填埋柱;而空气流通的填埋柱渗滤液中有机物浓度降低的速度要大大高于厌氧填埋。准好氧结构比厌氧填埋结构能获得更佳的回流效果,不仅渗滤液中COD<,cr>、NH<,3>-N浓度保持稳定的下降趋势,COD<,cr>下降的速率也要高于厌氧填埋。而厌氧填埋渗滤液回流易导致氨氮的累积,不利于渗滤液中NH<,3>-N浓度的下降。增加渗滤液在填埋层中的停留时间能提高回流的效果。
在厌氧条件下,渗滤液回流可以加快甲烷的产生速度。甲烷气体产生量与填埋层温度有着密切的关系,特别是在产气阶段的中期,产气量变化曲线与温度变化曲线几乎重叠。在产气初期,几乎每次回流都可能引起产气量的峰值。进入中期,这种作用减弱,但是在停止回流后往往会出现产气量的谷值。
厌氧填埋甲烷浓度的变化随填埋时间先上升然后下降最后趋于平缓;二氧化碳浓度的变化随时间呈现出相对稳定的状态。准好氧填埋二氧化碳的浓度随时间开始略有下降,其后保持稳定;甲烷浓度随着时间进行开始处于上升过程,很快就缓慢下降,氧气的浓度随着填埋时间进行开始上升其后就趋于平缓。
通过对厌氧填埋和准好氧填埋两种填埋气中甲烷气体时空变化进行分析,准好氧填埋方式下、厌氧填埋方式下甲烷的平均浓度变化范围分别为7%-13%、25%-50%。
相对于厌氧填埋,准好氧填埋方式下填埋气的分布在空间层次上的变化非常明显,这种不同于厌氧填埋的变化主要是由于填埋结构的改变。竖直通风管和渗滤液收集管与大气相通,使得空气得以在垃圾层内扩散。氧气在填埋层内的分布状态决定了准好氧填埋方式下填埋气的空间层次性。