生物反应器填埋场不仅能够加速垃圾的稳定化进程,而且可以提高甲烷的产量,减少渗滤液处理费用,它为城市生活垃圾的最终处置提供了一个新的选择.然而,由于氨氮在厌氧条件下几乎是"惰性的",渗滤液循环将不可避免地导致氨氮在渗滤液中的积累.高污染强度的渗滤液在排放之前需进行必要的处理.渗滤液脱氮处理工艺一般采用物理化学方法或者生物处理法等独立于填埋垃圾层之外的处理系统.但Onay和Pohland(1998年)通过实验室规模的研究证实了通过渗滤液循环完成脱氮处理的可行性.与传统的脱氮处理工艺相比这种填埋垃圾层内的硝化反硝化工艺的优势在于操作运行费用的减少与所需空间的减小.但是由于此操作会导致空气进入填埋垃圾层,从而会造成填埋气体中甲烷浓度的急剧下降.Jokela等人(2002年)和Price等人(2003年)分别对上述构想进行了改进,提出垃圾层外硝化与垃圾层内反硝化相结合的处理工艺.但是这种工艺能否用于易降解的食品垃圾含量较高的城市生活垃圾尚未得到验证.在该论文中,研究了以下四种渗滤液循环方式去除氨氮的效率:模拟降雨入渗、渗滤液不经预处理直接循环、经活性污泥法预处理后循环、垃圾层外硝化处理与层内反硝化相结合的渗滤液循环工艺.实验所用垃圾是根据上海市城市生活垃圾组分调查的结果自行配置的垃圾,其中食品垃圾的含量为84﹪.模拟降雨入渗的填埋模拟反应器产生的渗滤液中氨氮浓度在1500-2000 mg/L之间.渗滤液不经预处理直接循环的填埋模拟反应器产生的渗滤液中氨氮浓度为1500-1700mg/L.而渗滤液经好氧反应器预处理后循环的填埋模拟反应器产生的渗滤液中KN浓度可以下降至450mg/L的水平,似乎有希望解决渗滤液的脱氮处理问题.但由于渗滤液中有机碳含量很高从而导致渗滤液中大部分的氮在好氧预处理装置中转化成活性污泥,增加污泥处置的难度.垃圾层外硝化处理与层内反硝化相结合的工艺由独立于填埋垃圾层之外的硝化反应器、装填新鲜垃圾的填埋模拟柱、装填稳定填埋垃圾(well-decomposed refuse)的填埋模拟柱三者串联构成.此系统中垃圾降解所产生的KN可以通过转化成氮气的途径被去除.在稳定填埋垃圾层内,由于产甲烷菌的作用,循环渗滤液中有机碳的去除率达85﹪以上,因此KN能够在硝化反应器内被有效地转化成NO<,2><->或者NO<,3><->,从而使得通过硝化反硝化的途径去除渗滤液中的氮成为可能.新鲜填埋垃圾层产生的渗滤液中氨氮浓度在126天内自2700mg/L下降至50mgg/.累计去除的氮量占新鲜填埋垃圾中初始含氮量的86﹪以上.由三个反应器串联所构成的垃圾层外硝化处理与层内反硝化相结合的处理工艺首次被证实可以用于以高含量的食品垃圾为特征的城市生活垃圾所产生渗滤液的脱氮处理.