两种温度下垃圾准好氧填埋含水率与渗滤液脱氮效应研究

发布时间：2017-07-28 23:23

  本文关键词：两种温度下垃圾准好氧填埋含水率与渗滤液脱氮效应研究

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【摘要】：面对资源日趋匮乏,生态环境日益恶化的现状,城市生活垃圾的激增逐渐成为制约城市发展、资源废弃、生态环境日益恶化的又一突出问题。目前我国城市生活垃圾的准好氧填埋技术的应用还不多,我国大部分地区仍然采用传统的垃圾填埋技术对日益庞大的城市生活垃圾进行处理,而土地资源有限,垃圾渗滤液产生量大及垃圾填埋气逸散的二次污染正对我们赖以生存的土壤和大气等造成最直接的威胁,实现人类社会的可持续发展与缓解温室效应的任务迫在眉睫。本文依据垃圾准好氧填埋设计原理,进行了实验室模拟研究,构建了4个试验装置,分别平行观测不同温度、不同含水率情况下的填埋垃圾中有机物降解规律及垃圾中氮素转换的关系,此项研究可为降低填埋垃圾中的渗滤液产生量及污染负荷,缩短垃圾降解周期,优化工程设计提供数据参考。试验分别在室温环境和恒温(35℃)和下进行,分别采用装置保温、空气进出口恒温补偿、雨水定期浇灌、土工布滤层均匀布水、垫层石英砂集配、浇灌雨水恒温预制等多种措施,最大程度上保证模拟的生物降解状态贴近实际填埋场的运行状态,规避了室温温度变化差异较大等不利影响因素对本次实验的影响,使其降到最小的影响水平,保证实验测试过程的稳定,实验主要结论如下：(1)试验垃圾含水率测定方面：本实验中做了几个基本的假设条件,即模拟降雨浇灌量及频次固定；填埋堆体内各层的渗透特征一致,即渗透系数固定；各层垃圾初始含水率均匀固定；各层垃圾持水性相同；因此经过实验模拟,计算出垃圾的渗透系数为3.68×10-3。(2)试验模拟柱内温度变化方面：本实验采用两种温度进行实验模拟,一种是在室温环境下,一种是将填装柱放置在35℃C的恒温环境下,实验表明在恒温环境下垃圾堆体内的反应温度要高于常温下堆体内反应温度(42-34℃),温度曲线呈现总体升高后逐渐降低的现象,此现象符合垃圾准好氧填埋的降解过程。(3)通过试验得出在模拟降雨的过程中,虽然垃圾含水率呈现周期性变化,但对总氮和氨氮的整体变化趋势无明显影响,主要影响体现在维持和改变垃圾的含水率方面。对降解效果方面主要体现在各形态的氮随水分的运移而很快从上层转移到中下层,产生亚硝态氮积累或改变局部反应条件。(4)试验模拟过程中垃圾的含水率一直维持在60%,并通过降雨浇灌方式周期性提高并保证其含水率稳定,通过有机物降解及氮素的转换测试结果可以看出,此状态下的含水率有利于垃圾生物降解。(5)本试验在模拟方面做到了垃圾含水率的相对稳定以及垃圾堆体内反应温度的相对稳定,此为本实验研究的成功之处,因此使得测试结果相对稳定。在测试过程中发现,填埋垃圾的含水率及环境温度的是准好氧填埋地重要影响因子,在实际填埋应用中对含水率和温度进行合理控制,可以有效提高垃圾的降解速率。(6)通过建立的有机物降解模型对试验填埋柱上中下三层渗滤液所测定的COD平均值,以20天为单位进行拟合分析,分析曲线具有较高的相关性,通过此模型可以推断出不同温度下渗滤液中COD的浓度衰减规律。
【关键词】：准好氧填埋 渗滤液 含水率 渗透系数 温度
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 引言12-16
• 0.1 研究背景12-13
• 0.2 研究目的13
• 0.3 研究内容和创新点13-14
• 0.3.1 研究内容13-14
• 0.3.2 研究创新点14
• 0.4 研究方法和技术路线14-16
• 0.4.1 研究方法14-15
• 0.4.2 研究技术路线15-16
• 第1章 准好氧填埋基本原理16-20
• 1.1 垃圾准好氧填埋降解基本原理16-18
• 1.2 垃圾含水率和填埋温度对准好氧填埋的影响18-20
• 第2章 准好氧填埋模拟试验设计20-26
• 2.1 试验装置构建20-23
• 2.1.1 模拟装置的构建20-23
• 2.1.2 试验垃圾样品的组成23
• 2.2 模拟填埋条件选择23-24
• 2.3 主要测试分析方法24-26
• 第3章 试验数据分析26-48
• 3.1 实验室填埋垃圾渗滤液产生量及水质变化分析26-28
• 3.1.1 垃圾注水量及渗滤液产生量26-27
• 3.1.2 渗滤液水质变化27-28
• 3.2 垃圾填埋过程含水率特征28-31
• 3.2.1 垃圾含水率的测定与分析28
• 3.2.2 竖向含水率分布特征分析28-31
• 3.2.3 渗透水量与渗滤液排出时间对比31
• 3.3 填埋垃圾温度变化特征31-34
• 3.3.1 室温下模拟装置不同填埋层的温度变化31-33
• 3.3.2 恒温下模拟装置不同填埋层的温度变化33-34
• 3.4 填埋垃圾渗滤液中有机物降解变化分析34-36
• 3.5 填埋垃圾渗滤液中氮素转化降解分析36-44
• 3.5.1 渗滤液中总氮的变化特征36-38
• 3.5.2 渗滤液中氨氮的变化特征38-40
• 3.5.3 渗滤液中各形态氮变化特征40-44
• 3.6 含水率、温度与降解变化特征分析44-48
• 第4章 耦合模型建立及分析48-53
• 4.1 模型建立依据48-49
• 4.2 模型的建立49-50
• 4.3 模型分析与验证50-53
• 第5章 试验中出现的问题及解决方法53-55
• 5.1 试验中出现的问题53
• 5.2 问题解决方法53-55
• 第6章 结论与展望55-57
• 6.1 结论55-56
• 6.2 进一步工作的方向56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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