李启彬[1]2004年在《基于渗滤液回灌的厌氧型生物反应器填埋场快速稳定研究》文中指出传统的垃圾卫生填埋场具有填埋垃圾稳定速率慢、渗滤液难处理且费用高等不足，生物反应器填埋场不仅能加快填埋垃圾的稳定进程，还能减少渗滤液的排放量和污染强度，是一种极具发展潜力的城市垃圾处理方式。作为最主要的一种控制措施，渗滤液回灌能大大加快生物反应器填埋场的稳定进程。本文即以渗滤液回灌为主线，研究它在厌氧型生物反应器填埋场快速稳定进程中的影响和作用。 本文通过模拟实验首次系统地研究了不同回灌方式(不同回灌频率、回灌量和回灌速率)下渗滤液在不同填埋垃圾(不同垃圾密度和厚度)中的运移和滞留特征；对比研究了不同渗滤液回灌频率对厌氧型生物反应器填埋场启动和稳定进程的影响，并以实验成果为依据，在全面利用填埋垃圾固相可降解有机物量、渗滤液COD浓度和产甲烷速率叁方面信息的基础上，建立了厌氧型生物反应器填埋场稳定的动力学模型。针对厌氧型生物反应器填埋场运行后期渗滤液COD浓度衰减慢、氨氮浓度长期偏高的不足，首次提出通过改变运行方式来加速其稳定进程的理念，并在室内模拟实验中得以成功实施。 通过回灌渗滤液水力特性实验研究表明：①填埋垃圾的有效贮水率是渗滤液回灌方式和环境温度的函数。回灌频率越高，回灌量越多，回灌速率越慢，填埋垃圾的有效贮水率就越高；填埋垃圾有效贮水率与环境温度基本符合负线性相关关系，温度越高，填埋垃圾的有效贮水率越低。由于温度降低时填埋垃圾的有效贮水率反而增加，加之低温时微生物降解填埋垃圾的活动有所减弱，对水分的需求也相应减少，因此在低温环境中适当降低渗滤液回灌频率、减小回灌量不会导致填埋垃圾含水率过分下降。②回灌渗滤液的非均匀流在渗流前期占主导地位，但低频率、大水量、低速回灌以及较高的垃圾压实密度、较大的垃圾厚度使渗滤液运移相对均衡。在综合考虑不同第日页西南交通大学博士研究生学位论文回灌方案对填埋垃圾有效贮水率和含水率变化的影响后，实施高频率、大水量、低速率回灌更有利于改善填埋垃圾的含水率分布。 对厌氧型生物反应器填埋场启动的实验研究显示，在调节回灌渗滤液pH值的条件下，回灌频率越高，厌氧型生物反应器填埋场较传统填埋场先开始产甲烷，但当回灌频率在3d/次以上时，两者开始产甲烷的时间相差无几。综合考虑启动周期和运行费用等因素，认为在厌氧型生物反应器填埋场启动阶段实施3d/次的渗滤液回灌频率较为合适。 模拟实验研究还表明，渗滤液回灌频率越高，厌氧型生物反应器填埋场稳定产甲烷速率越快，但产甲烷速率随回灌频率的提高而继续增加的幅度会逐渐减小。在填埋垃圾的稳定过程中，产甲烷速率快速衰减并不意味着填埋垃圾已得到更充分的降解。对厌氧型生物反应器填埋场稳定进程的判断需同时综合考虑渗滤液有机污染强度、产甲烷速率和固相垃圾变化等指标。 在充分利用填埋垃圾固相可降解有机物量、渗滤液COD浓度和产甲烷速率叁方面信息的基础上，建立了厌氧型生物反应器填埋场稳定动力学模型，根据模拟实验结果对固相垃圾水解和产甲烷进程的相关参数进行了估计。在比较渗滤液回灌运行费用和填埋场提前稳定产生的经济效益后，在厌氧型生物反应器填埋场稳定期间施行Zd/次的渗滤液回灌频率经济效益最佳，然后是3d/次和ld/次的回灌频率，而回灌频率为o.sd/次时效益最差。 根据首次提出的改变厌氧型生物反应器填埋场稳定后期运行方式的理念开展的模拟实验，厌氧型生物反应器填埋场稳定后期按准好氧方式运行后，渗滤液COD浓度衰减速率提高约3倍，渗滤液氨氮浓度在较短时间内 (回灌频率为ld/次的180天，3d/次的360天)降到不能检出水平，色度明显改善，渗滤液很快(回灌频率为ld/次的205天，3.5d/次的360天)达到国家二级排放标准要求。按准好氧方式运行时，较高的渗滤液回灌频率更有利于渗滤液水质的快速改善。关键词:厌氧型生物反应器填埋场;启动;稳定;渗滤液回灌;动力学模型
蒋建国, 黄云峰, 杨国栋, 邓舟, 黄中林[2]2007年在《中试规模厌氧型生物反应器填埋场的启动》文中研究指明对生物反应器填埋场启动的优化方案进行了考察,以每周回灌渗滤液量分别为1.6,0.8,0.2m3的3个模拟试验柱(记作R1、R2、R3)和1个每周回灌0.1m3清水的对比试验柱(记作R4)为研究对象,分析试验柱进出水水质变化和填埋气体产生情况.结果表明,较高的回灌水力负荷能够加速垃圾中有机质的溶出,提高填埋气体的产生速率.R1~R4的CODCr净流出总量之比为6.75:3.74:1.16:1.00,累计气体产生量之比为100.00:7.92:4.78:1.30.启动初期采用较大的回灌水力负荷不利于生物膜的附着生长,可先采用较低的回灌负荷进而逐步提高.较大的回灌量有利于加速填埋场的稳定化,R1在45周时出水水质已呈现“老龄”渗滤液的部分特征,CODCr降低到1870mg/L,BOD5/CODCr降至0.12.气候条件对回灌渗滤液的污染负荷有重要影响,进水氨氮浓度旱季最高值3475mg/L,雨季最低值1274mg/L.生物反应器填埋场的启动时间宜选择在雨季.
洪大林[3]2006年在《垃圾填埋场厌氧—准好氧运行的实验研究》文中认为本文主要以模拟实验为基础,探讨厌氧—准好氧填埋场稳定化的机理及影响因素;在与准好氧填埋对比的基础上确定厌氧—准好氧填埋场的评价指标体系及评价标准;并尝试采用时延神经Chebyshev正交多项式自适应法对厌氧—准好氧填埋场的COD进行预测,进而评估厌氧—准好氧填埋场的稳定程度。 室内模拟对比实验结果表明:厌氧模拟柱稳定后期运行方式的改变可以明显改善垃圾降解,加速渗滤液中有机物污染物的衰减,提高沉降速度,促进填埋场的稳定。改变运行方式3个月后,渗滤液氨氮浓度由1781.27mg/L迅速下降到38.03mg/L;COD浓度由5000mg/L左右下降至2500mg/L左右;填埋场地总沉降量占垃圾初始填埋高度的比例提高了5.81%。另外,垃圾的初始压实密度对填埋场的沉降有直接的影响;而渗滤液收集管管径对渗滤液水量及氨氮的去除有着重要影响。 根据实验结果和理论分析发现,准好氧填埋场渗滤液氨氮浓度的衰减符合一级反应过程,且衰减系数随时间不断减小:而COD浓度的衰减不符合一级反应过程。厌氧—准好氧填埋及准好氧填埋稳定后期的主要问题是渗滤液中COD处理的问题,在室内模拟条件下,可以将渗滤液COD浓度作为这两类填埋场达到稳定状态的重要指标。采用时延神经Chebyshev正交多项式自适应法对准好氧填埋场及厌氧—准好氧填埋场的COD等特征指标进行了预测,进而预测了厌氧—准好氧填埋场的稳定化时间,同时修正了准好氧填埋场的稳定化标准。 论文的研究是对厌氧—准好氧填埋的一次有益尝试,实验结果对厌氧生物反应器填埋场及准好氧填埋场的研究有一定的借鉴意义。
王亚楠[4]2012年在《准好氧生物反应器填埋场N_2O产生规律及影响因素研究》文中认为准好氧生物反应器填埋场具有加速垃圾降解及有效去除渗滤液中氨氮的技术优势，其中，微生物硝化作用和反硝化作用是氨氮去除的主要途径。然而，垃圾脱氮过程中会有温室气体N_2O产生。我们提出了一些问题：准好氧生物反应器填埋场内垃圾降解过程中是否会有N_2O产生？N_2O在垃圾降解过程如何变化？哪些影响因素导致了N_2O产生？对此，实验模拟了准好氧生物反应器填埋场并运行了262d，研究了N_2O的产生特性及主要影响因素。垃圾降解过程中，N_2O产生量随垃圾降解进程波动较大，且可以分为四个阶段，即初期阶段（2-50d），中期（50-138d），后期阶段（140-214d）及末期阶段（216-262d）。实验得出主要结论如下：（1）准好氧生物反应器填埋场脱氮过程中N_2O的产生量显着高于厌氧型生物反应器填埋场N_2O产生量。初期，除第一次测得N_2O浓度为563ppm外，N_2O浓度在ND~100ppm范围内波动，N_2O平均浓度为30.52±113.97ppm。中期，N_2O的浓度水平低于初期阶段，大多数时间内未检出，且平均浓度为0.50±1.90ppm。后期，N_2O浓度比初期和中期N_2O浓度高得多，平均浓度为2232±2345ppm，其中N_2O浓度峰值达10000ppm。随着垃圾的稳定化进程，末期N_2O浓度降低，平均浓度为216±204ppm。（2）不同阶段影响N_2O产生的主要因素有所差异。初期，N_2O与NO_2~-之间呈现高度正相关，相关系数为0.949。中期DO对N_2O产生有一定的影响，相关系数为0.442。后期，渗滤液中NO_2~-、NO_3~-、VFA及C/N等因素是造成N_2O产生量较高的原因。末期，N_2O的产生量与各因素之间相关性较弱，没有显着的影响因素。（3）微生物硝化过程中，O2含量较低是导致N_2O大量产生的根本原因，反硝化过程中电子供体缺乏可能是导致N_2O大量产生的根本原因。对于硝化作用和反硝化作用在同一反应器内进行的反应，微生物的反硝化作用具有“N_2O汇”的功能。因此，从长远来看，需要加强准好氧生物反应器填埋场内N_2O的管理，尤其是垃圾降解的后期和末期。
韩智勇, 刘丹, 李启彬[5]2012年在《厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场产气规律的研究》文中进行了进一步梳理通过将厌氧型生物反应器填埋场(ANBL)和准好氧矿化垃圾生物反应床(SAARB)串联,组成新型的厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场(AN-SABL),研究其产气速率、产气量以及产气组分的变化规律,以期为填埋气体的收集、利用和处理提供理论依据.实验表明,AN-SABL中的厌氧填埋单元的产气受到了抑制,其中ANBL2号单元和ANBL3号单元的产气率分别为49 L.kg-1和39 L.kg-1,仅占ANBL1号的94.2%和75.0%,但提高回灌频率,能促进厌氧填埋单元的产气,其甲烷含量最大值可达到62.67%;ANBL夏季产气速率和产气量明显高于冬季,并以12 h为周期交替出现产气高峰;此外,AN-SABL能够促进其厌氧单元的硝化和反硝化作用,N2O的含量受季节和填埋场类型影响显着,其变化范围在0.001 7%～4.017 9%之间.ANBL的累积产气量在初始调整阶段呈对数增长,过渡酸化阶段呈线性增长,酸化产甲烷阶段呈指数增长.
韩智勇, 刘丹, 李启彬[6]2011年在《厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场产气规律的研究》文中研究指明通过将厌氧型生物反应器填埋场(ANBL)和准好氧矿化垃圾生物反应(SAARB)串联,组成新型的厌氧.准好氧联合型生物反应器填埋场(AN-SABL),研究其产气速率、产气量,以及产气组分的变化规律,以期为其填埋气体的收集、利用和处理提供理论依据。实验表明,AN-SABL中的厌氧填埋单元的产气受到了抑制,其中ANBL2#单元和ANBL3#单元的产气率分别为49 L/kg和39L/kg,仅占ANBL1#的94.2%和75.0%,但提高回灌频率,能促进厌氧填埋单元的产气,其甲烷含量最大值可达到62.67%;ANBL夏季产气速率和产气量明显高于冬季,并以12h为周期交替出现产气高峰:此外,AN-SABL能够促进其厌氧单元的硝化和反硝化作用,N_2O的含量受季节和填埋场类型影响显着,其变化范围在17-40179ppm之间。ANBL的累积产气量在初始调整阶段呈对数增长,过渡酸化阶段呈线性增长,酸化产甲烷阶段呈指数增长。
参考文献：
[1]. 基于渗滤液回灌的厌氧型生物反应器填埋场快速稳定研究[D]. 李启彬. 西南交通大学. 2004
[2]. 中试规模厌氧型生物反应器填埋场的启动[J]. 蒋建国, 黄云峰, 杨国栋, 邓舟, 黄中林. 中国环境科学. 2007
[3]. 垃圾填埋场厌氧—准好氧运行的实验研究[D]. 洪大林. 西南交通大学. 2006
[4]. 准好氧生物反应器填埋场N_2O产生规律及影响因素研究[D]. 王亚楠. 青岛理工大学. 2012
[5]. 厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场产气规律的研究[J]. 韩智勇, 刘丹, 李启彬. 环境科学. 2012
[6]. 厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场产气规律的研究[C]. 韩智勇, 刘丹, 李启彬. 四川省环境科学学会二〇一一年学术年会论文集. 2011
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