垃圾填埋场填埋气中甲烷浓度变化研究.pdf

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1、工程技术技术论坛2015年4月·263·垃圾填埋场填埋气中甲烷浓度变化研究权旭东刘鹏王彬蔚郑娟(1．陕西省环境监测中心站，陕西西安710054；2．陕西省环境工程评估中心，陕西西安710054)摘要：垃圾填埋场中的生活垃圾合有失量有机物，可被微生物细茵消化、降解，产生大量的垃圾填埋气体，主要成分为甲烷、二氧化碳、微量的硫化氢和挥发性有机气体。若不采取适当的措施，则聚集累积的气体向场内外环境释放，将造成严重的危害。本文通过对不同时期填埋气排放中的申烷浓度的监测，以掌握随着垃圾填埋量的增加，甲烷排放的变化规律，对于了解我国生活

2、垃圾填埋场甲烷排放的特点和控制填埋场的甲烷排放总量都有重要的意义。关键词：生活垃圾填埋场；甲烷中图分类号：F407．472文献标识码：A文章编号：1671—5586(2015)07—0263一O11研究背景及方法20141排气管3．2lO-3l44oo．3．2986．6772拌排气管3O10．4236oo1．1垃圾填埋场概况及监测内容．本次研究中的西北某市城区生活垃圾场是一座较为典型的20141拌排气管1-411．154l0o．6-3093．6582瓣I}气管2垃圾填埋场。自2006年开始运营，占地2o3．24亩，库容20

3、0万．O10．872400立方米，设计使用年限为10．7年。整个填埋场主要分为填埋库、2．4结果分析渗滤液处理、生产管理、取土场等四个功能区。场内竖直埋设垃圾场设计填埋量为200万nl3，从试运行起止2014年6排气导管，气体直接排入大气【1】。月31日已累计填埋93．658万m3，据统计，垃圾场的垃圾填埋由于垃圾并非均匀混合后填埋，因此不同区域的气体产生量平均以2．2万tn3／月的速度在递增。本次研究期间正值垃圾条件和浓度会有所不同，本次研究以均匀性兼顾代表性为原则填埋场寿命的初期和中期】。布设监测点。垃圾填埋场共设置2

4、8根排气管，本次研究选择2l及2排气管中气体的浓度随时间的变化差异并不显著，个作为监测点。监测因子为甲烷、二氧化碳、氧含量。基本可以反映填埋场内部的情况。填埋气中的氧含量在监测的1．2监测方法第二季度同比降低0．11倍，第三季度同比降低0．39倍，第四季1．2．1气相色谱法测定甲烷度同比降低0．81倍；二氧化碳含量第二季度同比增加0．02倍，测定填埋气时，将乳胶导管伸入排气管深部，用采气泵将第三季度同比增加0．09倍，第四季度同比增加0．05倍；甲烷浓管中气体抽入采气袋中密封，作为填埋气排气管气体样品。气度第二季度同比增加

5、2．04倍，第三季度同比增加11．69倍，第体样品中甲烷浓度用气相色谱岛津GC．2010(检出限为0．O2mg／四季度同比增加2．32倍。lIl3)分析测试，i翼i试条件：FID检测器，柱温100℃，进样由此可知，在垃圾填埋场开始阶段甲烷排放浓度较低，此口温度7O℃，检溯器温度230℃；以氮气做载气；进气速度时填埋场尚未具有成熟的厌氧产气环境优势，第三季度，当填60mL／m／n。埋量达到设计填埋能力的43．3％，垃圾场寿命接近中期时，排1．2．2傅里叶红外法测定二氧化碳气管中的二氧化碳含量及甲烷浓度的增长速率达到最大，其中

6、本次研究使用便携式傅立叶红外多组分分析仪DX-4015甲烷浓度基本处于对数增长，在监测第四季度，填埋量接近设测定填埋气排气管中二氧化碳，测定时将仪器探头深入排气管，计填埋能力的50％时，甲烷浓度增长速率放缓。同时还可看待稳定后读值。出二氧化碳含量随垃圾填埋量的浓变化趋势与甲烷基本同步，1．2．3氧传感器法测定氧含量而氧含量则呈现稳步的降低趋势，体现了三者彼此之间具有良本次研究使用l036智能烟气分析仪测定填埋气排气好的相关性。管中氧含量，测定时将仪器探头深入排气管，待稳定后读值[2]。3结论2调查结果及讨论垃圾发酵过程一般

7、分成4个阶段，即有氧分解、厌氧分解2．1垃圾成份调查(无甲烷生成)、厌氧分解(有甲烷生成，但不稳定)、厌氧分解、根据填埋场实际情况及垃圾产气量随季节变化的特点，本(有甲烷生成、稳定)。在垃圾填埋场运行初期，主要为第1阶次研究历时一年，每季度末监测1次。填埋场垃圾主要来源于段和第2阶段，故填埋气中甲烷增长较慢，当垃圾填埋场接近居民生活、办公、酒店厨余、无害工业废弃物，主要成分及所运行中期时，填埋层增厚，垃圾开始发生大规模厌氧分解，产占比率见表l，可知有机可降解成份为60％左右。生大量的甲烷气体，说明填埋垃圾达到成熟的产生甲烷

8、的厌氧表1生活垃圾填埋场成分统计条件，垃圾发酵主要进入了第3、第4阶段，甲烷浓度增长率分类厨渣纸类织物塑料橡胶木竹园林其他达到高峰。本文对填埋气排气管中氧含量、二氧化碳含量、甲废物烷浓度的跟踪监测，研究出二氧化碳含量、甲烷浓度增长速率所占比率最高时所对应的垃圾填埋负荷，同时进一步证明填埋气中氧含(％)3