导气管管径对准好氧生物反应器填埋场固相垃圾降解的影响研究

发布时间：2017-06-19 14:14

  本文关键词：导气管管径对准好氧生物反应器填埋场固相垃圾降解的影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在全球经济增长的背景下,中国经济发展迅速,城市规模、数量和人口随之快速增长,居民生活质量也不断提高,随之而来的城市生活垃圾污染问题也日益突出。准好氧生物反应器填埋场具有促进垃圾快速稳定化、有效降低渗滤液氨氮浓度等优势,而导气管管径对其固相垃圾降解影响很大,但少有学者对其深入研究。为此,本文基于室内模拟实验,建立1#、2#、3#(导气管管径分别为φ25mm、φ75mm、φ50mm)三个准好氧生物反应器模型,分析各反应器固液相污染物质的降解及转化情况以及不同部位处半腐熟垃圾的物化特性和光谱特性(三维荧光光谱、紫外-可见光谱),以探寻导气管管径对准好氧生物反应器填埋场固相垃圾降解的影响,为加速填埋场的稳定化提供理论基础。研究表明,当导气管管径从Φ25mm增大至Φ50mm时,渗滤液中的氨氮、COD等污染物浓度的下降速率增大,而当导气管管径继续增大,管径对渗滤液中污染物质去除速率影响不明显。另外,导气管管径的增大有利于固相垃圾的降解,填埋561天后,1#、2#、3#模拟柱中固相垃圾有机质含量分别下降了15.54%、33.01%、21.25%,BDM值分别下降了7.94%、23.7%、11.59%,铵态氮含量分别下降了7%、22.6%、18.2%,但总氮下降不明显。通过对3个模拟柱固液相指标值的综合分析,发现1#、2#、3#模拟柱中含氮化合物的固相转化率分别为10.7%、57.07%、19.93%,含碳化合物的固相转化率分别为28.9%、61.3%、39.5%,但转移到液相的氮和碳均较少,分析认为除漏失外,大部分均转移至气相中。由此表明导气管管径的增大有利于固相垃圾的降解和渗滤液中含氮含碳物质的去除,但由于实验进行的周期不够长,垃圾的转化量有限。实验截止日,通过对3个模拟柱上、中、下三层距离导气管近、中、远处9个部位半腐熟垃圾BDM和有机质的监测分析,发现导气管管径越大,越有利于填埋柱内垃圾的降解；距离导气管管径越近的区域,垃圾降解越彻底；同时导气管管径的大小对上部层位近、中、远处垃圾的降解影响不明显,对中部层位近、中处垃圾降解的影响较明显,对下部层位近处垃圾的降解影响更大。此外,通过光谱特性分析也佐证了以上结论,3个模拟柱垃圾样品的荧光指数r(1/2)2#r(1/2)3#r(1/2)1#,即2#模型垃圾的腐殖化程度最高,1#模型垃圾的腐殖化程度最低,表明在一定程度上,导气管管径的增大有利于填埋柱内各部位垃圾的降解,有助于实现垃圾的快速稳定化。
【关键词】：准好氧生物反应器填埋场 导气管管径 固相垃圾 光谱分析 转化规律
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X705
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 城市生活垃圾特性及处置情况13-14
• 1.3 国内外研究现状14-19
• 1.3.1 准好氧生物反应器填埋场的研究现状14-15
• 1.3.2 生物反应器填埋场固相垃圾降解的研究现状15-17
• 1.3.3 垃圾填埋场光谱特性的研究现状17-19
• 1.3.4 存在的主要问题19
• 1.4 论文的研究目标、研究内容及技术路线19-22
• 1.4.1 研究目标19-20
• 1.4.2 研究内容20
• 1.4.3 技术路线20-22
• 第二章 准好氧生物反应器填埋场垃圾降解机理分析22-31
• 2.1 准好氧生物反应器填埋场垃圾的降解22-25
• 2.1.1 垃圾降解的过程分析22-23
• 2.1.2 垃圾降解的机理分析23
• 2.1.3 垃圾降解的影响因素分析23-25
• 2.2 准好氧生物反应器填埋场含碳物质的降解机理分析25-27
• 2.2.1 好氧和兼氧区26
• 2.2.2 厌氧和兼氧区26-27
• 2.3 准好氧生物反应器填埋场含氮物质的降解机理分析27-31
• 2.3.1 含氮物质的降解机理分析27-29
• 2.3.2 含氮物质降解的影响因素分析29-31
• 第三章 试验方案与设计31-35
• 3.1 试验目的31
• 3.2 实验装置的设计31-32
• 3.3 实验的实施32-33
• 3.4 实验监测指标及方法33-34
• 3.5 实验期间温度34-35
• 第四章 导气管管径对准好氧生物反应器填埋场污染物质降解的影响分析35-54
• 4.1 液相指标35-42
• 4.1.1 pH和挥发性脂肪酸35-37
• 4.1.2 含碳化合物变化规律分析37-38
• 4.1.3 含氮化合物变化规律分析38-42
• 4.2 固相指标42-48
• 4.2.1 沉降42-43
• 4.2.2 灰分43-44
• 4.2.3 含碳化合物44-45
• 4.2.4 含氮化合物45-48
• 4.3 准好氧填埋结构固液相氮化合物转化规律分析48-50
• 4.4 准好氧填埋结构固液相中碳化合物转化规律分析50-52
• 4.5 小结52-54
• 第五章 导气管管径对准好氧生物反应器填埋场不同部位垃圾降解的影响分析54-68
• 5.1 导气管管径对不同层位垃圾降解的影响分析54-58
• 5.1.1 导气管管径对上层垃圾降解的影响分析54-56
• 5.1.2 导气管管径对中层垃圾降解的影响分析56-57
• 5.1.3 导气管管径对下层垃圾降解的影响分析57-58
• 5.2 不同导气管管径反应器中垃圾的光谱特性分析58-65
• 5.2.1 三维荧光光谱(3D-EEM)59-63
• 5.2.2 紫外-可见光谱(UV-Vis)63-65
• 5.3 物化指标与光谱指标的相关性分析65-66
• 5.4 本章小结66-68
• 结论与展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74

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