準(zhǔn)好氧填埋工藝氮的動態(tài)變化特征研究.pdf

1、填埋是目前生活垃圾主要處置方式之一，現(xiàn)行的填埋處置技術(shù)僅把填埋場作為一個被動接受垃圾的系統(tǒng)，填埋場內(nèi)的垃圾與外界的水氣隔絕，填埋場內(nèi)濕度低，無法為微生物生長提供一個適宜的條件，垃圾的生物降解受到了限制，填埋場穩(wěn)定化時間長，滲濾液在長時間內(nèi)仍會污染地表水和地下水。填埋場具有處理功能，通過改善填埋層內(nèi)的空氣和水分狀況，利用微生物加速填埋層中有機物的降解，實現(xiàn)填埋場的穩(wěn)定化，同時，垃圾填埋層對產(chǎn)生的滲濾液也會產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)和生物作用，

2、降低滲濾液中污染物濃度，改善滲濾液的水質(zhì)。 準(zhǔn)好氧填埋是一種新型的垃圾填埋方式，它利用滲濾液收集管的不滿流設(shè)計，使得外界空氣進入垃圾體，從而使填埋場內(nèi)存在一定的好氧區(qū)域，加速了垃圾的降解，大大降低滲濾液中氮濃度。但目前對準(zhǔn)好氧填埋工藝中垃圾降解的機理研究較少，尤其以氮轉(zhuǎn)化研究更為不足。為了更好的設(shè)計準(zhǔn)好氧填埋工藝，從源頭上控制滲濾液氮污染，開展準(zhǔn)好氧填埋工藝中氮轉(zhuǎn)化機理的研究具有重要意義。本文通過對準(zhǔn)好氧與厭氧填埋模擬實驗對比研

3、究，探討了準(zhǔn)好氧填埋與厭氧填埋滲濾液中含氮物質(zhì)的時空變化特性，初步揭示了準(zhǔn)好氧填埋結(jié)構(gòu)中氮類物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律。 依據(jù)準(zhǔn)好氧與厭氧填埋設(shè)計原理，分別構(gòu)建了準(zhǔn)好氧與厭氧填埋小型實驗裝置。沿著模擬填埋箱豎直方向設(shè)置3個剖面，在每個剖面設(shè)置滲濾液采樣點。定期對各滲濾液采樣點進行水質(zhì)分析(CODcr、BOD5、TN、NH3-N、NO3-N、NO2-N、pH)，研究了準(zhǔn)好氧與厭氧填埋結(jié)構(gòu)滲濾液中氮素的時間動態(tài)變化和空間動態(tài)變化特征。結(jié)

4、果表明，準(zhǔn)好氧填埋場垃圾填埋后CODcr值在前8周快速下降，分別從10358 mg/L、34183 mg/L.47809 mg/L下降到740.5 mg/L、3557.3mg/L、13043.5 mg/L，其下降率分別為92.9％、88.6％、72.7％，8周后三層CODcr濃度下降趨于緩慢。三層CODer濃度層次差異明顯，呈現(xiàn)出下層>中層>上層的規(guī)律。厭氧填埋上中下三層CODcr濃度下降緩慢且三層濃度差異不明顯，并且三層CODcr濃度

5、一直高于準(zhǔn)好氧填埋。 準(zhǔn)好氧填埋結(jié)構(gòu)上層滲濾液中總氮濃度呈穩(wěn)定下降的趨勢，試驗37周時，降幅為97.2％；中層和下層總氮濃度下降幅度較緩慢，降幅分別為80.3％和70.8％：厭氧填埋結(jié)構(gòu)三層滲濾液中總氮下降幅度均緩慢，并且各時間段總氮濃度波動性較大。準(zhǔn)好氧填埋結(jié)構(gòu)三層氨氮也呈不斷穩(wěn)定下降的趨勢，37周時上層、中層和下層滲濾液中氨氮濃度分別從填埋初的462.7mg/L、2154.8mg/L和3018.8mg/L下降到31.3mg/

6、L、85.4mg/L和468.5mg/L；厭氧填埋結(jié)構(gòu)三層滲濾液中氨氮濃度下降趨勢不明顯且波動性較大。準(zhǔn)好氧填埋上層滲濾液中硝態(tài)氮在8周前低于中層和下層，8周后硝態(tài)氮含量快速上升，到18周時最高達到了145.7mg/L，超過了此時上層滲濾液中氨氮的濃度(53.1mg/L)，上層大部分氨氮轉(zhuǎn)化成了硝態(tài)氮。而中層和下層滲濾液中硝態(tài)氮濃度變化不顯著。厭氧填埋結(jié)構(gòu)上層滲濾液中硝態(tài)氮基本呈穩(wěn)定下降的趨勢，中層和下層滲濾液中硝態(tài)氮變化趨勢基本一致，

7、沒有呈下降的趨勢。準(zhǔn)好氧填埋與厭氧填埋各層滲濾液中均出現(xiàn)了亞硝態(tài)氮的累積，且準(zhǔn)好氧填埋比厭氧填埋對亞硝態(tài)氮的累積量稍大。準(zhǔn)好氧填埋上層由于處于有氧環(huán)境，氨氮硝化作用強，氨氮與硝態(tài)氮含量相關(guān)性較顯著(r=-0.76，p<0.01)；中層和下層處于兼氧和厭氧狀態(tài)，硝化作用較弱，氨氮與硝態(tài)氮含量相關(guān)性不顯著。準(zhǔn)好氧填埋上層、中層和下層氨氮與總氮相關(guān)性極顯著(r=0.81，P<0.01；r<0.94，p<0.01；r=0.92，p<0.01)。