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1、环 境 工 程2005年10月第23卷第5期593渗滤液回流对准好氧填埋产气过程影响研究黄启飞 刘玉强 董 路 王 琪刘国浔(中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所,北京100012)(江西省九江市浔阳区建设环境保护局,九江332000)摘要 依据准好氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场。对准好氧填埋结构渗滤液回流情况下填埋气产气过程做了跟踪监测。定期测定填埋气中的组分浓度变化,结合填埋场渗滤液水质变化进行分析。结果表明:准好氧填埋条件下+进行渗滤液回流有利于减轻渗滤液的排放量且不会造成NH42N的累积
2、。渗滤液回流可以加快甲烷的产气速度,渗滤液回流时的甲烷浓度约为不回流时的甲烷浓度的2倍。从而可加快垃圾的稳定化进程。关键词 准好氧填埋 渗滤液回流 城市固体废物 甲烷1 引言床”作用,降低渗滤液中污染物的浓度。目前已在国[8]垃圾填埋气是指垃圾填埋场中,生活垃圾所含的内外得到广泛的应用。日本福冈大学的花岛正孝大量有机物被微生物降解所生成的气体。填埋气体教授,在“准好氧填埋”理论的基础上结合渗滤液回流[9]的主要成分为CH4和CO2,此外还有其它一些成分如进行了“循环式准好氧填埋”的实验。王琪也在实[1,2]
3、H2S等。CH4和CO2是重要的温室气体,CH4对温验室内研究了不同填埋结构下渗滤液回流效果和影[10]室效应的贡献仅次于CO2,但其当量体积温室效应潜响因素。由于以上的实验皆为小型实验,因此存在值是CO[3]在着代表性的问题,本次实验在大规模填埋实验的条2的21倍,CH4在大气中的浓度在过去件下,探讨渗滤液回流对于准好氧填埋产气过程动态100多年里增加了1倍,过去20a中以每年019%的[4]变化的影响,尤其是对填埋气中甲烷的影响。寻求完速度增长,远高于二氧化碳浓度的增加速度。全世整的理论体系。界CH4排
4、放量大约5亿tPa,其中2200～3600万t来2 材料与方法自垃圾填埋场。在人为CH4排放源中,垃圾填埋场[5]211 填埋装置的建立排放列第3位。本试验为填埋规模为21m×318m×6m。准好准好氧填埋场最早于1975年在福冈市建成,它氧填埋结构为:底部铺设HDPE膜,膜上铺设直径为的设计原理是不通过动力供氧,而是利用渗滤液收集012m渗滤液收集主管道,主收集管周围铺设碎石用管道的不满流设计,利用填埋堆体的内外温差,使堆以保护覆盖,在主收集管的3个等分节点处铺设直径体外空气自然通入,在渗滤液收集管和竖直
5、通风管道为011m渗滤液收集支管和直径为0115m的竖直导周围存在一定的好氧区域。相对于传统的厌氧填埋,气管,导气管周围用石笼保护。准好氧填埋方式加快了渗滤液的排出,抑制了甲烷和[6]硫化氢等气体的产生,降低渗滤液中污染物浓度。目前,清洁发展机制CDM(CleanDevelopmentMechanism)是世界各国特别是发达国家环境研究的热点,其核心问题即是如何在发展中国家的领土上实施能够减少温室气体的项目,并据此获得“经核证的减排量”,即通常所说的CERs(CertifiedEmission图1 准好氧填
6、埋实验装置示意图[7]Reductions),准好氧填埋方式体现CDM的核心。因在装填垃圾过程中,在垃圾倾倒至115、310、此有必要加强对填埋场甲烷产气过程的研究和控制。415m时,进行采气点的铺设,采气点位于各个填埋层渗滤液回流技术是指将不经任何处理或略加处指定的点位。在垃圾填至515m高时铺设模拟降雨理的渗滤液直接回流垃圾层,利用垃圾层的“生物滤管道,最上层用塑料膜代替粘土层覆盖,实现垃圾层3“十五”863国家计划课题(2001AA644010)密封。环 境 工 程602005年10月第23卷第5期2
7、12 分析方法填埋垃圾为江西省九江市生活垃圾,所填垃圾量约250t,理化性质见表1。在填埋装置封顶后1周即开始对准好氧填埋结构进行水质和气体采样分析,水质分析采用相对的国家标准,采样频率为1次P周。气体分析仪器使用便携式四组分气体红外分析[11]仪,用于测定填埋气的成分和浓度。前期采样频率为1次P周,在垃圾层进入相对稳定期后,每隔2周图2 准好氧填埋场渗滤液中CODCr浓度的变化进行采样分析。表1 填埋垃圾组分和物理性质组分厨余草木纸类布类塑料砖瓦玻璃金属灰土密度Pt·m-3含量%50.842.304.56
8、1.208.743.831.550.1826.770.523 结果与讨论311 渗滤液CODCr浓度变化随着填埋时间的进行,渗滤液的CODCr有了明显+的下降趋势。在实验进行到第28d后,开始进行渗图3 准好氧填埋场渗滤液中NH42N浓度的变化经过分析可知在准好氧填埋结构进行渗滤液回滤液回流。刚开始的28d内无论回流和不回流的填灌不仅可以减少渗滤液的产生量,减轻处理压力,并埋场的CODCr浓度下降的都比较快,但实
