基于現(xiàn)場試驗的循環(huán)式垃圾準好氧填埋研究.pdf

1、準好氧填埋技術因具有填埋結構簡單、垃圾降解速度快等優(yōu)勢而成為目前垃圾處理處置領域的一個研究熱點。但是目前國內(nèi)的研究仍以基于室內(nèi)試驗的理論分析為主，為了探索準好氧填埋技術的工程適應性和對準好氧填埋技術的一些重要問題進行深入研究，開展了三個規(guī)模為10m×10m×5m的不同回灌方式和前期不同覆蓋方式的垃圾循環(huán)式準好氧填埋單元的現(xiàn)場試驗。探討了準好氧填埋場滲濾液水質(zhì)在不同時期的降解規(guī)律；氧氣在準好氧填埋場的傳質(zhì)和消耗規(guī)律以及填埋氣體的排放規(guī)律。

2、同時對填埋場污染物運移的平衡流與優(yōu)先流進行數(shù)值模擬，確定影響污染物運移的主要因素。本研究可為準好氧填埋技術的推廣應用提供相關的技術參數(shù)和理論依據(jù)。 通過對試驗單元滲濾液水質(zhì)的監(jiān)測，結果表明：三個單元的COD在分別經(jīng)過742、704、697天后，從最初的26172 mg/L、72435 mg/L和65324 mg/L降低到1566mg/L、1443mg/L和2013mg/L，去除率分別為94．0％、98．0％和96．9％。BOD

3、5分別從21012mg/L、42800mg/L和33900mg/L降低到130mg/L、120mg/L和140mg/L，去除率為99．4％、99．7％和99．6％?？梢钥闯鰷屎醚跆盥駥τ袡C物的去除效果明顯，但是由于受到滲濾液收集管直徑較小的限制，滲濾液氨氮的降解受到一定的影響，降解效果不夠理想。分別利用Excel和Lingo軟件對滲濾液COD降解模型進行擬合和預測，結果顯示采用Lingo擬合的結果與實測值比較接近，其預測值也更為準確。

4、 在考慮彌散、對流、吸附和降解作用下，首次利用FlexPDE軟件對填埋場污染物的平衡流和優(yōu)先流運移模型進行模擬。研究表明：在平衡流條件下，當擴散系數(shù)和滲流速度增大時，污染物的濃度降低趨勢很明顯。當擴散系數(shù)為0．5m2/d和0．05m2/d時，擴散系數(shù)較小方向上的運移可以忽略不計，滲流速度降低到0．02m/d后，對污染物運移的影響可以忽略不計。污染物衰減系數(shù)對污染物運移的影響較大，衰減系數(shù)越大，污染物濃度降低得越快，而當污染物衰減

5、系數(shù)減小到0．0008/d后，污染物濃度變化受衰減系數(shù)的影響大大減小。通過優(yōu)先流模擬發(fā)現(xiàn)，在流動區(qū)域，由于污染物隨著流體快速運移，其濃度也發(fā)生較大的變化，而對于不流動區(qū)域，由于污染物濃度的變化只受到降解以及動力學傳質(zhì)的影響，所以其濃度變化緩慢；流動區(qū)域的含水率越大，不流動區(qū)域污染物濃度降低的越快；傳質(zhì)系數(shù)越大，不流動區(qū)域污染物濃度降低越快，相對而言流動區(qū)域的濃度有所增大。在優(yōu)先流發(fā)生時，滲流速度和擴散系數(shù)明顯增大，當擴散系數(shù)為5m2/d

6、，滲流速度為2m/d時，到了第50天，流動區(qū)域污染物濃度的最大值與擴散系數(shù)為0．5m2/d，滲流速度為0．2m/d相比較，降低了96．7％。說明優(yōu)先流對污染物運移的影響大。 對準好氧填埋場氧氣的傳質(zhì)和消耗規(guī)律進行試驗研究，并利用Surfer軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。結果表明：氧氣在垃圾層的傳遞方式主要以擴散傳遞為主：通過覆蓋層進入垃圾層中的氧氣分布具有一定的層次效應，從上到下濃度依次減小。在滲濾液收集管氧氣供給的影響下，導氣管周

7、圍的氧氣濃度有所增加。三個試驗單元上、中、下層氧氣的平均濃度分別為：13．8％、2．1％、0．6％：13．6％、2．3％、0.3％；13．8％、2．4％、0．4％。利用氧氣濃度的大小將填埋場的不同垃圾降解區(qū)域進行劃分，好氧、兼氧和厭氧區(qū)的氧氣濃度分別為大于2．4％、大于0而小于等于2．4％和等于0。 利用靜態(tài)箱法對準好氧填埋場填埋氣體排放通量進行研究。結果表明，距離導氣管較近的區(qū)域，在垃圾好氧降解的條件下，CH4的排放通量絕大

8、部分接近于零，即處于完全被氧化的狀態(tài)。隨著離導氣管距離的增加，CH4排放量逐漸增大，但是受到填埋場垃圾層厚度等的影響，不同的區(qū)域的CH4和CO2排放量有所不同，填埋垃圾層較厚的區(qū)域，氣體的產(chǎn)量增大，排放量也較大。在填埋邊坡地帶，CH4排放量較低，CO2排放量較大，在覆蓋層較薄區(qū)域，大氣滲透到垃圾層的深度增加，使垃圾好氧降解區(qū)域增大，CO2排放量增大。整個試驗中的CH4排放量遠遠低于CO2排放量，兩者的通量比值除了第二單元在4月為47外，