渗滤液回流对不同填埋结构甲烷变化规律的影响研究

建立了大型模拟填埋试验装置,研究了渗滤液回流对不同填埋结构甲烷变化规律的影响.每周对填埋气体中甲烷浓度进行监测.结果表明:厌氧填埋中回流操作使甲烷浓度峰值提前了147 d,峰值为59.6%(体积分数,下同);准好氧填埋中回流操作使甲烷浓度峰值提前259 d,峰值为44.7%.回流操作使甲烷产气高峰提前,增加产气量,加快填埋垃圾稳定,减轻渗滤液污染.厌氧填埋中进行回流操作有利于甲烷的回收利用;准好氧填埋结构可有效减少甲烷的排放,减小对环境的危害.稳定期的垃圾填埋体进行回流产生一定的甲烷,但浓度较低,最高仅26.0%,没有利用价值.     

生活垃圾填埋场不同填埋方式填埋气特性研究

对于国内外在传统的厌氧填埋和新型的准好氧填埋两种不同运行方式下对填埋气的特性研究作了简介。通过比较分析，传统的厌氧填埋结构中填埋气的甲烷含量比较高（40％～60％），而准好氧填埋中填埋气的甲烷含量只有10％～20％。对于中小型的填埋场，由于技术和成本的制约，建立准好氧填埋场，不仅有利于加快垃圾的稳定化进程，还可以减少甲烷的生成量，减轻对环境所造成的污染。     

生物过滤法净化垃圾填埋场温室气体甲烷的研究进展

生物过滤法是一种低费用、无二次污染的减少垃圾填埋场温室气体甲烷排放的方式,是垃圾填埋气净化的一种很好的选择.介绍了净化垃圾填埋场甲烷的生物过滤器类型及甲烷氧化微生物,概述了生物过滤器氧化甲烷的影响因素、操作条件,并分析了其发展趋势.     

准好氧填埋场FSQ标准的室内模拟研究

以室内模拟实验为基础,对准好氧填埋场的FSQ标准作了相关研究.实验结果表明,准好氧填埋的渗滤液COD与其他指标的变化具有明显的不同步性,根据该特点,把准好氧填埋场的稳定化过程划分为不稳定、基本稳定和完全稳定3个阶段.相应把准好氧填埋的FSQ标准分为2级:基本稳定状态时的FSQ二级标准,完全稳定状态时的FSQ一级标准.在评价基本稳定状态时,场地沉降量为控制性指标,确定准好氧填埋的FSQ二级标准为:填埋场地总沉降量占垃圾初始填埋高度的比例≥30%,渗滤液COD≤400 mg/L、NH3-N≤15 mg/L、TVS/TDS≤6%,固相垃圾BDM≤6%;在评价完全稳定状态时,渗滤液COD作为控制性指标,概化总结出准好氧填埋的FSQ一级标准为:填埋场地总沉降量占垃圾初始填埋高度的比例＞30%,渗滤液COD≤100 mg/L、NH3-N≤15mg/L、TVS/TDS≤3%,固相垃圾BDM≤3%.     

城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术试验研究

对城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术与传统垃圾填埋技术进行了对比试验,由试验结果可知,半好氧生物反应器填埋技术可缩短填埋垃圾产酸时间,净化渗滤液,加速填埋垃圾稳定化进程.城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术是中国中小城市垃圾填埋处理的发展方向.     

曝气频率对生物反应器渗滤液与填埋气的影响

传统生物反应器填埋场长期以来存在酸化阶段过长和能源回收利用率低等同题.上层垃圾好氧处理可有效实现垃圾快速降解与集中甲烷化.为探究好氧处理阶段不同曝气频率对生物反应器填埋场运行效果的影响,设置厌氧生物反应器A1作为对照,曝气频率不同的上层曝气式生物反应器C1和C2为实验组进行实验.结果表明,上层垃圾好氧处理可有效改善填埋柱内高浓度挥发性脂肪酸(VFA)累积现象,缩短酸化阶段,促进甲烷化环境建立.至曝气结束,C1和C2填埋柱内渗滤液COD低于30 000 mg/L,VFA浓度降也降低到10 000 mg/L以下.好氧处理阶段,增大曝气频率可提高填埋垃圾对渗滤液pH的缓冲作用,扩大甲烷化面积,促进高浓度甲烷化过程的快速发生.与C1相比,曝气频率较高的C2反应器提前15 d达到pH为7的预处理要求,曝气阶段氨氮浓度经历先上后下,填埋柱日产甲烷量700 mL,约为C1产气能力的2倍.但考虑到实际氧气利用率与经济性能问题,曝气频率的选择不宜过大.     

垃圾填埋场甲烷氧化菌及甲烷通量的研究

采用静态箱法、滚管计数法和气相色谱法,对6个不同封场时间填埋区的甲烷通量、覆土层甲烷氧化菌数量和甲烷氧化速率的变化趋势进行了测定,并分析了它们与封场时间、植被覆盖率等因素之间的相关性。结果发现6个填埋区甲烷通量的变化范围在-0.34～5.31 mg/(m2.h)之间;覆土层甲烷氧化菌的数量范围为3.10×107～20.77×107 cfu/g干土,甲烷氧化速率在1.65×10-8～4.34×10-8mol/(h.g)之间。覆土层甲烷氧化菌的数量与甲烷氧化速率呈正相关,但前者并不是后者的决定性因素;甲烷通量高时可刺激甲烷氧化菌数量及氧化速率的提高,且三者均与封场时间呈显著负相关,与植被覆盖率呈负相关;当含水率大于15%时,随着覆土层含水率的增加,甲烷氧化速率呈下降趋势;覆土pH、有机质和铵态氮与甲烷氧化速率等无明显相关性。提高覆土层的甲烷氧化速率可有效减少垃圾填埋场的甲烷排放。     

模拟生物反应器加速产甲烷过程研究

渗滤液原液回灌易导致填埋垃圾产甲烷过程的滞后,从而对甲烷收集利用产生不利影响。通过3根实验室模拟生物反应器,研究了原液回灌(C1)、渗滤液好氧预处理后回灌(C2)和原液回灌+垃圾层上部通风曝气(C3)3种填埋方式下的填埋气产气规律。结果表明,C1甲烷浓度经历短暂上升,达到19.5%后开始逐渐降低,产甲烷速率和产甲烷总量均很低;C2甲烷浓度逐渐上升,在第121天时甲烷浓度达到50%,产甲烷最高速率和产甲烷总量分别为0.31 L/(kg·d)和25.2 L/kg。在停止上部垃圾层通风曝气后,C3甲烷浓度迅速上升,在81 d时甲烷浓度便达到50%以上,最大产甲烷速率和产甲烷总量分别为0.22 L/(kg·d)和16.0 L/kg。对各模拟柱填埋气可回收性评价结果表明,C3填埋气可回收利用比例最高,C2略低,C1在实验期间内则无可回收利用气体产生。     

填埋结构对渗滤液中氨氮脱除的影响

建立了模拟填埋试验中试装置,研究了准好氧填埋渗滤液NH3-N的变化特性和稳定期垃圾对渗滤液NH3-N的处理效果.结果表明,准好氧填埋结构下渗滤液NH3-N衰减很快,下降率可达99.6%,没有出现传统填埋场累积的现象,为渗滤液后续处理解决了氨氮浓度过高的难题;随着水力负荷的增大,NH3-N的去除率呈下降趋势,去除率由低水力负荷时的99.9%,下降到高水力负荷时的87.7%;准好氧填埋垃圾对低可生化性、高浓度氨氮的渗滤液有很好的处理能力,但反硝化能力不足;较高有机物浓度有利于反硝化作用,使氨氮彻底转化为氮气.     

渗滤液耦合矿化垃圾制备甲烷氧化菌菌液

利用甲烷氧化菌菌液增加材料中甲烷氧化菌的数量,可以得到高甲烷氧化率的填埋场甲烷生物氧化覆盖材料。研究发现,渗滤液原水和渗滤液处理尾水均能促进甲烷氧化菌的生长,可利用渗滤液耦合矿化垃圾混合培养制备甲烷氧化菌菌液用于填埋场甲烷减排。填埋龄长的渗滤液原水有着较好的培养效果,得到的菌液在4 d内最高甲烷氧化速率达到2.68 mL/h,超过甲烷氧化菌培养液(nitrate minimal salt medium,NMS)的实验结果。渗滤液中总氮、无机碳、总有机碳和Ni元素的含量对甲烷氧化菌的培养过程影响较大,适用于甲烷氧化培养的渗滤液应满足:总氮1 400 mg/L,总有机碳55 mg/L,Ni元素0.4 mg/L,总磷含量较高。     

准好氧矿化垃圾反应床＋超声／芬顿联用技术处理垃圾渗滤液

针对垃圾渗滤液污染物浓度高、可生化性差等特点，采用准好氧矿化垃圾反应床＋超声／芬顿联用技术对垃圾渗滤液进行预处理。准好氧矿化垃圾床处理后渗滤液中COD、氨氮、总磷、色度的去除率分别为80％、85％、92％和85％。通过单因素实验和正交实验，确定了超声／Fenton法最佳工艺条件。经该组合工艺后，渗滤液中COD、氨氮、总磷和色度的最高去除率分别可达96％、86％、94％和95％，且出水无臭，颜色为淡黄色，BOD5／COD从0．16增至0．35左右，可生化性基本满足后续生物处理需要，且COD、总磷这2个指标达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）规定的排放标准。     

生活垃圾可持续化填埋

通过对中国填埋场现状分析,提出了"可持续填理"的概念.认为生活垃圾填埋场将从单纯的最终处置场所演变为填埋与中转相结合的场所.填埋场的可持续发展也将从两方面得到体现:一为垃圾降解过程及其副产品处理中以能量形式得到利用,另一方面为稳定化后的垃圾及填埋场本身空间得到再一次的利用.     

填埋垃圾腐殖质组成在填埋场稳定度表征中的应用

通过对上海老港生活垃圾填埋场1991-2004年封场单元填埋垃圾腐殖质组成的分析,考察了填埋垃圾中腐殖质组成随填埋龄的变化规律.研究结果表明,填埋垃圾腐殖质的总可提取率和胡敏酸(HA)与富里酸(FA)比值(HA/FA)分别随填埋龄呈线性下降和上升趋势.因此,填埋垃圾总可提取率和HA/FA可用来有效表征填埋场和填埋垃圾稳定度.     

Codisposal of municipal refuse, sewage sludge and marine dredgings for methane production

As marine disposal of sewage sludge and dredged sediments may impose serious adverse effects to marine ecosystems, landfilling seems to be the most feasible method for the final disposal of these wastes. A batch experiment was conducted to study waste degradation and gas production after sewage sludge and marine dredgings were mixed with municipal refuse at 13 different ratios for 36 days. The addition of sludge and dredgings to municipal refuse enhanced gas production, compared with the degradation of refuse or sludge alone. A proper mixing ratio of wastes can also shorten the time to reach the final phase of anaerobiosis. The highest gas production was obtained from the ratio of 75-20-5 (refuse-sludge-dredgings) (wet weight basis). Its average daily gas production rate was 1.42 l kg(-1) waste mixture; methane content was 68.3%. The results indicated that codisposal of the three wastes would be beneficial for energy recovery from landfill gas.     

Distribution and temporal trend of polybrominated diphenyl ethers in one Shanghai municipal landfill, China

The scarcity of information on polybrominated diphenyl ethers’ (PBDEs) flow in landfill restricts the life cycle analysis of PBDEs. In this study, eight PBDE congeners (BDEs 28, 47, 99, 100, 153, 154, 183, and 209) in topsoil, vegetation leaves, leachate, and municipal aged refuse collected from Shanghai Laogang Municipal Landfill (SLML) were investigated. The present study revealed elevated PBDE concentrations in topsoil and proved PBDE leakage from SLML and vegetation uptake. BDE-209 was the predominant congener, and this could be due to massive usage of deca-BDE mixture in Shanghai. ΣPBDE concentrations in leachates treated by reed wetland and A²/O process fell in the low end of the worldwide range. ΣPBDE concentrations in aged refuse samples rose from under 50 ng/g dw in 1989 to the range of 5,150–5,718 ng/g dw in 2002. PBDE concentrations increase in aged refuse samples throughout the 1990s into the 2000s paralleled municipal solid waste output from 1991 to 2002 in Shanghai. Exponential increase in BDE-209 concentration in aged refuse suggested the increasing market demands for deca-BDE mixture after 1990 in China. Notably, the inventory of PBDEs in SLML was 28.7 MT, and the doubling time of BDE-209 in aged refuse was calculated to be 1.6 year. SLML can be considered as a source of PBDE and one main recipient of PBDE as well, receiving inputs predominantly from the PBDE-containing waste. Priority should be given to formulate regulation on PBDEs and sorting work before landfill disposal.     

城市生活垃圾降解率分析研究

针对城市生活垃圾降解率研究不足的现状,结合室内物理模拟实验,对垃圾温度和垃圾降解率的变化规律进行分析研究。研究结果表明,填埋初期垃圾填埋体温度升高较快,服从三次曲线变化规律;温度对垃圾降解率有重要的影响,单一温度下垃圾降解率随时间变化近似符合微生物生长曲线;不同温度下,温度高,垃圾降解率快,试验证明41.00、45.00℃垃圾降解率最快,垃圾降解率相差不大,可以认为温度高于41.00℃时垃圾降解率可以按照41.00℃时垃圾降解率计算。     

老港生活垃圾填埋场垃圾组成和资源化价值研究

在上海老港生活垃圾填埋场,对1991～2004年间填埋垃圾进行了小规模开采和手工分选,考察了填埋垃圾组成随填埋年份的变化规律.分选结果表明:在缺氧和避光的封场环境中,填埋垃圾中塑料、橡胶和化纤织物组分在未发生明显老化,经简单预处理后即可再生利用;以塑料为主的有机组分随填埋年份呈对数上升趋势,2010年将占填埋垃圾的50%以上.因此,焚烧和气化热处理工艺将是填埋垃圾资源化的理想选择之一.     

Microbial utilization and transformation of humic acid-like substances extracted from a mixture of municipal refuse and sewage sludge disposed of in a landfill

The purpose of the research was to establish whether humic acid-like substances (HA) related to municipal refuse disposed of in a landfill can resist microbial degradation and if they contribute, in that way, to long-term stabilization of landfill refuse. Using a mixture of 0.1 M Na(4)P(2)O(7) + 0.1 M NaOH, we extracted HA from municipal refuse mixed with sewage sludge and disposed of for up to 12 months, in a 40-m(3) model landfill. In laboratory experiments under aerobic conditions, up to 50% of HA was utilized as a supplementary source of nutrients by an assemblage of soil microorganisms in only 21 days. The microbial utilization was enhanced to over 80%, and up to 98%, respectively, if HA served as the sole source of carbon or nitrogen. Remaining HA which could be re-isolated from microbial cultures were lower in carbon (<12%) and nitrogen (<2.3%). Spectroscopic analysis (UV, Vis, FTIR) indicated losses, especially in aliphatic structural units, and a relative enhancement in aromatic structures. It was postulated that for their high degree of degradability, HA indigenous to that anthropogenic environment would not play an important role in the long-term stabilization of landfill refuse.