序批式生物反應(yīng)器處理農(nóng)村生活垃圾中試研究.pdf

1、本論文以浙江省富陽市新登鎮(zhèn)施村農(nóng)村生活垃圾為對象，構(gòu)建了兩套生物反應(yīng)器系統(tǒng)R1(序批式生物反應(yīng)器)和R2(滲濾液直接回灌型生物反應(yīng)器)，進行了70天左右的農(nóng)村生活垃圾生物處理中試研究以及后續(xù)滲濾液土壤吸附、解吸和凈化小試研究，結(jié)果表明： (1)系統(tǒng)R1和R2新鮮垃圾在運行進程中的減容率趨勢總體一致，試驗結(jié)束時系統(tǒng)R1和R2新鮮垃圾減容率分別高達57％和53％。 (2)系統(tǒng)R1和R2新鮮垃圾生物反應(yīng)器上、下層有機質(zhì)含量

2、以及BDM都經(jīng)歷逐漸減小，最后趨于穩(wěn)定的類似變化過程。在整個運行期間，系統(tǒng)R1新鮮垃圾生物反應(yīng)器中垃圾體有機質(zhì)和BDM下降的速度明顯比R2要快，試驗結(jié)束時系統(tǒng)R1新鮮垃圾生物反應(yīng)器中垃圾體上、下層有機質(zhì)含量分別穩(wěn)定在221.2g/kg和223.5 g/kg，BDM分別穩(wěn)定在19.1％和18.3％。而系統(tǒng)R2新鮮垃圾生物反應(yīng)器中垃圾體上、下層有機質(zhì)含量分別穩(wěn)定在250.2 g/kg和264.4 g/kg，BDM分別穩(wěn)定在20.2％和21.

3、1％。 (3)系統(tǒng)R1和R2經(jīng)過70天左右的運行，填埋垃圾基本不再產(chǎn)生新的滲濾液。試驗結(jié)束時系統(tǒng)R1和R2新鮮垃圾滲濾液累積水量各自在440L左右，系統(tǒng)聞滲濾液量相差很小。 (4)系統(tǒng)R1滲濾液pH值從第3天的4.78開始緩慢上升，基本恒定在6.00～8.00的中性范圍內(nèi)。系統(tǒng)R2滲濾液。pH值從中試開始到結(jié)束為止一直呈酸性，基本上在5.20左右。 (5)系統(tǒng)R1和R2新鮮垃圾滲濾液COD、VFA濃度變化相

4、差甚遠。系統(tǒng)R1滲濾液COD、VFA濃度分別從最初的14800.2mg/L和5689.3mg/L上升到最離點的24770.5mg/L和17932.4mg/L，而后較之系統(tǒng)R2快速下降。試驗結(jié)束時，COD、VFA濃度分別為10113.1mg/L和1502.3mg/L。而系統(tǒng)R2滲濾液COD、VFA濃度分別從最初的15098.0mg/L和6510.3mg/L快速上升到最高點的41328.4mg/L和34688.0mg/L。但隨著時間的延長，

5、滲濾液COD和VFA濃度下降緩慢，始終處于較高狀態(tài)。試驗結(jié)束時，系統(tǒng)R2滲濾液COD濃度高居35300.9mg/L，VFA濃度為23723.4mg/L，分別是系統(tǒng)R1的3.49倍和15.79倍。 (6)系統(tǒng)R1和R2滲濾液TN和NH4+-N濃度的變化趨勢基本相同，都經(jīng)歷了由低到高、逐漸累積穩(wěn)定的過程，但兩者上升速度和最終累計值不一樣。系統(tǒng)R1滲濾液TN和NH4+-N濃度分別從開始的502.9mg/L和410.2mg/L不斷累積

6、，最終穩(wěn)定在822.3mg/L和765.5mg/L。而系統(tǒng)R2滲濾液TN和NH4+-N濃度分別從開始的567.1mg/L和432.6mg/L不斷累積，最終穩(wěn)定在2790.6mg/L和2309.1mg/L，分別是系統(tǒng)R1的3.39倍和3.02倍。 (7)陳垃圾在運行進程中的減容率很小，排除試驗開始因不壓實引起的減容率外，試驗結(jié)束時陳垃圾減容率只有2％，陳垃圾基本穩(wěn)定化。 (8)陳垃圾生物反應(yīng)器對滲濾液具有一定的緩沖能力

7、和有機物降解性能，滲濾液出水基本呈中性，COD去除率由一開始的7.4％逐漸上升到最高值的39.2％，然后下降，基本穩(wěn)定在10.0％左右。 (9)土壤對滲濾液COD和NH4+-N的吸附方程符合Langmuir等溫吸附方程，吸附量都是隨著平衡溶液中各自濃度的增加而增加。由于吸附是放熱反應(yīng)，所以土壤對滲濾液COD和NH4+-N的吸附量均隨溫度的升高而下降，飽和吸附量的大小依次是10℃、20℃和30℃。滲濾液COD和NH4+-N的解吸

8、量都是隨土壤中各自吸附量的增加而增加，但從土壤中解吸的比例較低。 (10)溫度對滲濾液COD在土壤中的凈化效果影響較大。20℃和30℃狀況下，隨著培養(yǎng)時間的延長，滲濾液COD在土壤中的溶出量呈大幅度下降趨勢。經(jīng)過3天的時間，滲濾液A中COD溶出量分別從第0天的1984.8 mg/kg迅速下降到第3天的52.0 mg/kg和54.2 mg/kg。滲濾液B中COD溶出量分別從第0天的768.0 mg/kg迅速下降到第3天的54.1

9、8 mg/kg和50.98 mg/kg。3天以后，兩種滲濾液COD溶出量均變化很小，濃度很低。而在低溫10℃狀況下，滲濾液隨著培養(yǎng)時間的延長，COD下降緩慢，經(jīng)過一周的時間，滲濾液A在土壤中COD溶出量仍高達714.0 mg/kg。滲濾液B由于本身所含污染物較低，故與20℃、30℃相比凈化效果不是特別明顯，且隨著時間的延長慢慢縮小，一周后滲濾液B在土壤中COD溶出量為98.0 mg/kg。 (11)溫度對滲濾液NH4+-N在土

10、壤中的凈化效果影響較大。20℃和30℃狀況下，隨著培養(yǎng)時間的延長，滲濾液NH4+-N在土壤中的溶出量呈大幅度下降趨勢。經(jīng)過5天的時間，滲濾液A中NH4+-N溶出量分別從第0天的105.32 mg/kg迅速下降到第5天的4.36 mg/kg和4.34 mg/kg。滲濾液B中NH4+-N溶出量分別從第0天的106.38 mg/kg迅速下降到第5天的4.38 mg/kg和4.34 mg/kg。5天以后，兩種滲濾液NH4+-N溶出量均變化很小，

11、濃度很低。而在低溫10℃狀況下，滲濾液隨著培養(yǎng)時間的延長，NH4+-N下降緩慢，經(jīng)過一周的時間，滲濾液A和B在土壤中NH4+-N溶出量分別為33.44 mg/kg和33.58 mg/kg。 (12)該村生活垃圾經(jīng)過序批式生物反應(yīng)器處理后，滲濾液年產(chǎn)生量為10000L，需要396.8m2土壤經(jīng)過5天處理后，滲濾液COD和NH4+-N溶出量均變化很小，濃度很低。又因為每套生物反應(yīng)器裝置70天左右才排放滲濾液1次，即396.8㎡土壤