準(zhǔn)好氧填埋工藝溫度變化特性研究
摘要：根據(jù)準(zhǔn)好氧填埋理論, 構(gòu)建了大型模擬垃圾填埋場, 并對填埋體溫度、CH4、O2 等參數(shù)進(jìn)行了長期監(jiān)測。結(jié)果表明, 準(zhǔn)好氧填埋場中溫度分布規(guī)律為上層> 中層> 下層, 平均溫度分別為73, 69. 7 和55. 4 ℃; 填埋溫度參數(shù)與填埋體中氧氣濃度存在著密切的相關(guān)關(guān)系; 填埋體下層為厭氧環(huán)境, 溫度為 54. 8～ 58. 6 ℃, 屬于高溫厭氧發(fā)酵范圍, 甲烷濃度為 25%; 將填埋裝置自身產(chǎn)生的滲濾液回流后, 堆體中的溫度顯著提高, 與回流清水的填埋處理相比, 平均溫度高出 5. 4～ 11. 7 ℃, 更有利于有機(jī)質(zhì)的快速分解和填埋場的快速穩(wěn)定化。
關(guān)鍵詞：準(zhǔn)好氧填埋; 固體廢物處理; 環(huán)境工程; 填埋工藝
垃圾填埋場的穩(wěn)定化過程主要是微生物對垃圾中有機(jī)質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化過程。溫度作為微生物活性大小的指標(biāo), 對填埋場產(chǎn)氣、滲濾液水質(zhì)及垃圾穩(wěn)定過程等均具有重要影響[ 1 ] 。在適宜的溫度范圍內(nèi), 溫度越高, 甲烷菌產(chǎn)氣效率越高, 垃圾中的有機(jī)組分降解越快, 滲濾液的揮發(fā)性隨之增大, 與此同時(shí)也能夠加速滲濾液中有機(jī)組分的降解, 從而減少滲濾液后續(xù)處理的壓力[ 22 3 ] 。通過強(qiáng)制通風(fēng)供氧提高溫度、加快填埋場穩(wěn)定化進(jìn)程的填埋工藝, 已經(jīng)在國外得到應(yīng)用[ 4 ] 。了解填埋場中溫度的變化規(guī)律并對其加以控制, 一方面可為填埋場中微生物的生長、繁殖提供一個(gè)較好的外部環(huán)境, 從而提高微生物的活性, 使其對有機(jī)物的降解更快, 進(jìn)一步縮短穩(wěn)定化所需要的時(shí)間。另一方面通過了解垃圾填埋處理過程中溫度的變化規(guī)律, 有利于深入探討溫度與微生物種群、沼氣產(chǎn)量、堆體穩(wěn)定程度、封場時(shí)間等工程參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系。
根據(jù)填埋方式的不同, 填埋工藝可分為厭氧填埋、好氧填埋和準(zhǔn)好氧填埋, 受填埋方式的影響, 填埋場中溫度的變化規(guī)律也各不相同。Cru tcher 等[ 5 ] 和 Geo rge 等[ 6 ] 研究了大型厭氧垃圾填埋場中的溫度變化規(guī)律, Rees [ 7 ] 討論了環(huán)境溫度對堆體中不同深度溫度的影響過程, Kenneth 等[ 8 ] 和Rober t 等[ 9 ] 對填埋場產(chǎn)氣的最佳溫度進(jìn)行了探討。國內(nèi)關(guān)于垃圾填埋場溫度變化方面的研究較少, 研究內(nèi)容主要集中在溫度對產(chǎn)氣效率的影響方面[ 10 11 ] 。準(zhǔn)好氧填埋是一種新型的垃圾填埋工藝, 其利用填埋層內(nèi)外的溫度差和滲濾液收集管道的不滿流設(shè)計(jì), 使空氣自然通入, 保證填埋場內(nèi)部存在一定的好氧區(qū)域, 以加快垃圾穩(wěn)定化進(jìn)程, 降低滲濾液中污染物濃度[ 12 13 ] 。目前, 對于準(zhǔn)好氧填埋工藝的研究主要集中于填埋結(jié)構(gòu)對滲濾液水質(zhì)和產(chǎn)氣的影響上[ 12 15 ] , 但對準(zhǔn)好氧填埋場中溫度變化規(guī)律的研究尚未見相關(guān)報(bào)道。本試驗(yàn)在準(zhǔn)好氧填埋理論的基礎(chǔ)上, 結(jié)合生物反應(yīng)器技術(shù), 構(gòu)建了大型模擬垃圾填埋試驗(yàn)裝置, 并對其溫度、填埋氣進(jìn)行長期監(jiān)測, 以期揭示準(zhǔn)好氧垃圾填埋場中溫度的變化規(guī)律, 為準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)的深入研究提供基礎(chǔ)參數(shù)。
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