垃圾填埋场硫化氢释放监测与影响因素分析

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填埋场硫化氢释放是我国填埋场臭味问题的重要原因之一。硫化氢主要是由填埋场中微生物作用于有机与无机含硫物质生成的。硫化氢的释放水平与产量估算对于填埋场臭味控制有着重要的指导意义,然而现今针对填埋场硫化氢释放的影响因素探究并没有得到足够的重视。硫化氢释放水平受到填埋场类型、采集位置、气体成分、环境指标等多方面因素影响。本研究在三个不同类型填埋场的不同采集位置对填埋气进行连续收集与监测,分析气体成分及其浓度水平,并利用相关性及回归分析等方法研究分析了影响硫化氢释放水平的重要因素,为填埋场气体收集系统维护及臭味控制提供了参考。在此基础上,优化了填埋场硫化氢释放模型参数,并从硫化氢控制的角度提出了填埋场控制方法。经过一系列的监测与分析发现监测的三个填埋场硫化氢释放水平处在0-1054ppm之间。其中,竖井硫化氢释放水平(46ppm)要显著高于膜下气释放水平(8ppm);生活垃圾卫生填埋场硫化氢水平(55ppm)要显著高于灰渣填埋场释放水平(14ppm);新鲜垃圾填埋区硫化氢释放水平(816ppm)要显著高于陈旧垃圾填埋区释放水平(141ppm)。填埋场竖井内硫化氢的释放水平在不同的二氧化碳与甲烷浓度下、不同温度与降雨条件、不同的填埋龄均表现出了显著的差异。其中,竖井内硫化氢释放的浓度与二氧化碳浓度(r=0.55)、甲烷浓度(r=0.53)都有显著的正相关,与氧气浓度(r=-0.28)和降雨(r=-0.23)都有显著的负相关,与温度也呈现了正相关关系。硫化氢的释放对填埋气中甲烷与二氧化碳的浓度也有影响,在较高浓度情况下甚至会也抑制甲烷的生成。在考虑填埋气成分、环境指标、填埋龄等因素的基础上建立了硫化氢浓度估算的线性回归模型。依据实际填埋场监测数据,对基于LandGEM模型的硫化氢估算模型进行了参数优化,并据此对一阶衰减模型参数进行了估算,得到Ls0为0.09 m3/t,ks为0.271/yr。本研究的结果为我国填埋场硫化氢释放水平和产量估算提供了数据与方法支撑。
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