模拟生物反应器填埋场产甲烷特征研究

通过模拟实验，对渗滤液回灌频率及回灌前对渗滤液进行加热、厌氧污泥接种等不同因素对生物反应器填埋场产甲烷的影响进行了研究。结果表明，回灌前对渗滤液进行加热、厌氧污泥接种都能加快生物反应器填埋场产甲烷的进程并加速填埋垃圾的稳定，而较低的渗滤液回灌频率有利于生物反应器填埋场快速进入产甲烷阶段，但不利于填埋垃圾的最终稳定。     

生物反应器填埋场固相垃圾的水解速率

在一级反应动力学基础上，建立了反映温度变化影响的生物反应器填埋场固相有机垃圾水解模型，通过模拟实验对模型参数进行了估计，并对模型可靠性进行了检验．研究表明，生物反应器填埋场进入减速产甲烷阶段后，环境温度较高时，较高的渗滤液回灌频率有利于固相有机垃圾的水解和填埋场的快速稳定；环境温度较低时，应降低渗滤液回灌频率．     

好氧生物反应器填埋场的渗滤液回灌量研究

为了研究渗滤液回灌量对好氧填埋场稳定化进程的影响,通过模拟实验,探讨了不同回灌量时,好氧填埋场固相垃圾与渗滤液特性的变化趋势,填埋周期为122 d. 结果表明,不同的渗滤液回灌下各反应器中填埋垃圾的含水率始终保持在70%左右;填埋过程中,回灌量为20%的反应器填埋垃圾中总有机质含量、（半纤维素 + 纤维素）/木质素比（Q）值与沉降量变化速度最快,至填埋结束时,总有机质含量与Q值较其他反应器低8.9%～14.6%和9.9%～16.9%,沉降量较其他反应器提高了6.6%～13.3%;在20%回灌量下,整个填埋周期填埋场所产渗滤液中的还原性有机物的量较10%、15%、30%和全回灌分别低9.8%、12.5%、17.8%和14.9%,氨氮在52 d,即降至25 mg/L,达到GB 16889—2008所规定的垃圾填埋场渗滤液氨氮排放浓度值,较其他反应器提前7～21 d.      

温度对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响

为研究填埋温度对好氧生物反应器填埋场稳定化进程的影响,通过模拟实验,探讨了渗滤液及填埋垃圾性质随温度变化的趋势.结果表明:在20~40 ℃温度下,随着温度提高,渗滤液化学需氧量和氨氮消减速度越快; 40 ℃条件下,氨氮在56 d达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889—2008)规定的垃圾填埋场渗滤液氨氮排放浓度限值,比20 ℃时早84 d;温度越高,填埋过程中渗滤液累计产量越少,固相垃圾含水率与总有机碳含量的下降速度越快,垃圾降解越彻底;填埋结束时,填埋场稳定速度较快,垃圾体的沉降性能好,表明较高温度有利于加速填埋场的稳定化进程.      

准好氧填埋场渗滤液重金属变化特性

为提高渗滤液中重金属的去除率,进行了模拟准好氧填埋场中试试验,分别对渗滤液pH值、氨氮和溶解氧等对准好氧填埋场渗滤液重金属变化特性的影响进行了研究.结果表明,渗滤液pH值和溶解氧等对重金属在填埋场中的迁移转化起重要作用.pH值较低时,渗滤液中重金属的浓度普遍较大;溶解氧对重金属浓度的影响取决于重金属在垃圾体中的存在形态;渗滤液中的Cr,N i和Pb在经过250 d准好氧填埋后,去除率分别达到76.5%,94.3%和91.4%.     

填埋场快速稳定的功能菌筛选及复合菌系构建

为加速填埋场的稳定化进程,采用传统的微生物学方法,从环境中经反复筛选及多次传代培养得到性能稳定的功能菌.根据功能菌的功能,组合成不同的功能菌群,通过研究各组功能菌群产酶的能力和对填埋场稳定化指标的影响,构建了加速填埋场稳定化进程的复合菌系.结果表明:在性能稳定的功能菌中,含9株纤维素降解菌,8株渗滤液化学需氧量COD(chemical oxygen demand)降解菌,7株絮凝剂产生菌;由所有菌株共同组成的功能菌群Ⅶ#的产酶能力最强,引入填埋场可有效加速填埋垃圾的生物降解,促进填埋场稳定化,使填埋垃圾有机质生物降解率、胡敏酸的百分含量和沉降率较未添加功能菌群对照组分别高26.23%、9.18%和10.01%.     

准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的试验研究

在用实验室矿化垃圾填充的准好氧生物反应床上,对渗滤液进行了1次过流处理.结果表明,当每立方米矿化垃圾的水力负荷为40 L/d、有机负荷(以化学需氧量计)为480 r/d、氨氮负荷约为12 r,/d时,渗滤液中化学需氧量的去除率为92%以上,处理前后渗滤液中有机物由26种减少到10种,对氨氮和总氮的去除率分别为98%和96%以上.随着氨氮负荷的增大,当进水TN为523～2 611 mg/L时,去除率保持在75%～96%之间.因此,准好氧矿化垃圾床同时实现了对渗滤液中有机污染物和氮污染物的处理,能承受较大氮负荷的冲击.     

生物强化技术加速填埋场稳定化进程实验研究

为解决传统填埋场中垃圾降解缓慢、稳定化时间长、运行管理复杂等问题,提出利用生物强化技术加速填埋场稳定化的新工艺.采用室内模拟实验方法,在填埋场中引入复合菌系,研究了复合菌系对填埋垃圾稳定化的影响.结果表明:复合菌系可加速有机垃圾的生物降解,使填埋体系的温度在填埋前中期升高0.8～5.0℃,填埋场pH值快速升高至8.0以上,比对照组提前208 d进入稳定运行阶段;复合菌系使渗滤液化学需氧量下降更加明显,505 d以后基本维持在3 000 mg/L左右;氨氮消减更加快速,463 d后一直低于对照组,700 d后下降至25 mg/L以下,达到国家标准(GB 16889—2008)规定的氮排放标准;复合菌系提高了垃圾体的沉降性能,使填埋前、中、后期的沉降率分别较对照组增加27.39%、19.23%和14.81%.     

蚯蚓粪生物反应器去除H_2S气体试验研究

为探究蚯蚓粪能有效处理硫化氢气体,以污泥基蚯蚓粪为填料,采用卧式生物反应器去除H_2S气体,考察蚯蚓粪对H_2S的去除效果,研究气体停留时间和容积负荷对H_2S去除率的影响及生物降解宏观动力学.结果表明:蚯蚓粪为载体卧式生物反应器在启动运行6 d后,H_2S去除率可接近100%.当气体停留时间76～106 s,进气浓度100～500 mg/m~3,H_2S容积负荷高达400. 6 g/(m~3·d)时,H_2S去除效率稳定在90%以上;蚯蚓粪吸附降解H_2S的最大表观去除速率(Vm)和表观半饱和常数(Ks)分别为1 428. 6 g/(m~3·d)、417. 1 mg/m~3.通过分析可知,卧式蚯蚓粪生物反应器能高效处理H_2S气体,且具有较强的抗负荷冲击能力.     

准好氧矿化垃圾去除渗滤液中有机物的试验研究

用室内埋龄为3 a的准好氧矿化垃圾填充生物反应床,分别在自然通风和封闭填埋条件下对渗滤液进行灌注处理,以探讨准好氧矿化垃圾对渗滤液中有机物的去除特性和效果.结果表明准好氧矿化垃圾去除最多的是渗滤液中含量最多的分子量小于2×103的有机物.当水力负荷为40 L/(m3·d)时,在自然通风和封闭填埋条件下总溶解性有机物的去除率分别为92%和87%;当水力负荷为50 L/(m3·d)时,总溶解性难降解有机物的去除率分别为34%和21%.在自然通风条件下,当水力负荷从50 L/(m3·d)减小到25 L/(m3·d)时,相应的容积负荷从600 g/(m3·d)减小到300 g/(m3·d),化学需氧量(COD)去除率从85%提高到93%以上.经过40 d连续运行,生物反应床出水中的COD质量浓度稳定在400～900 mg/L之间.     

导排管径对模拟回灌型准好氧填埋结构运行的影响

为了解导排管管径对准好氧填埋的影响,运用室内模拟试验,分别采用80、50和25 mm3种导排管管径模拟了回灌型准好氧填埋中垃圾堆体温度、渗滤液产量及水质等运行344d的变化.结果表明:导排管管径对模拟回灌型准好氧填埋的运行有明显影响,管径越大,渗滤液产量越少,渗滤液pH值上升越快,而化学需氧量、氨氮和总氮等指标的污染负荷也得到快速改善;回灌型准好氧填埋导排管径和堆体水平堆放直径的比例达到1:32时,渗滤液中有机基质能彻底降解;当二者比例大于1:16时,不仅渗滤液中的有机基质降解彻底,而且也能迅速削减氮元素.     

不同气候条件准好氧填埋单元试验研究

为验证准好氧填埋在不同气候条件下的适用性,分别在峨眉山市亚热带季风气候和青藏高原气候2种不同气候条件下,对准好氧填埋单元垃圾的降解进行了试验研究.研究结果表明:在气温较高、气候比较潮湿的峨眉山试验单元,垃圾降解速度较快,渗滤液COD质量浓度在经过419 d后就能达到渗滤液国家一级排放标准的要求;而在青藏高原试验单元,经过733 d后才能达到相同的排放标准;准好氧填埋单元试验中,渗滤液NH3-N的降解速度较COD的降解速度快.     

城市垃圾焚烧灰在地下深层搅拌桩中的应用

以城市垃圾焚烧灰为新材料,将其视为一种辅助性胶凝材料与水泥共用,利用水泥固化原理提供一种围护桩体,将此围护桩体应用于土木工程建设中。讨论传统城市垃圾的处理方法及其存在的弊端,并对城市垃圾焚烧灰所存在的价值作进一步的说明。     

水泥稳定灰渣碎石的制备及路用性能初探

城市生活垃圾焚烧后残留了大量的灰渣,用灰渣替代部分集料制备水泥稳定灰渣碎石半刚性基层材料,进行了路用性能研究。结果表明:灰渣掺量为31.6%的情况下,与传统水泥稳定碎石相比,最大干密度降低3.9%,而最佳含水率增大62%;水泥含量增加0.5%,则材料的无侧限抗压强度提高0.52~0.63 MPa,但与相同水泥含量的传统材料相比,强度降低4.4%;水泥的含量对材料的最大干缩应变和干缩系数影响较大,当水泥含量为4.0%和4.5%时,水泥稳定灰渣碎石的最大干缩应变分别为151.8μ和185.8μ,平均干缩系数分别为40.5μ.%-1和44.0μ.%-1;与传统材料相比,平均干缩系数降低了9.2%~11.5%。