摘要：通过对同一水力负荷下不同填埋结构的2个试验的研究，发现传统的垃圾填埋场即使到填埋晚期渗滤液也会有氨积累的现象，而对于准好氧填埋场，渗滤液中氨氮可以大幅度消减。
关键词：生活垃圾；厌氧填埋；准好氧填埋；氨氮消减
传统的垃圾填埋场渗滤液氨氮含量很高[1-2]，无疑增加了后期水处理的费用，寻找一个既经济又方便的解决办法成了环保工作者急需解决的问题。好氧填埋要通过强制通风的手段来保持填埋垃圾的好氧降解状态，运行费用颇高[3]，准好氧填埋通过自然通风来保持填埋场的局部好氧状态节省了能源[4]，我们研究发现在适当的水力负荷下，准好氧填埋结构可以使得填埋场自身渗滤液中氨氮的含量下降到一个较低的水平。
1实验装置及方法
本实验采取65%（质量分数）的新鲜垃圾和35%老垃圾充分混合作为实验用的垃圾，混合前除去其中的玻璃、石块、橡胶、大块塑料袋等不可降解的大块物质，没有粉碎的较大块的都是水果，蔬菜等容易生物降解的物质，混合后垃圾的含水率为50％，挥发分60.47％，垃圾体的初始压实密度为0.964kg/L（本实验的老垃圾已经矿化为土壤，和新垃圾很容易混合均匀，而且占有相对很小的体积，致使本实验初始密度较实际填埋场高）。
实验设置准好氧与厌氧PVC塑料垃圾柱各1个，厌氧柱为1#柱，准好氧柱为2#柱。2柱均为直径40cm，垃圾的高度90cm，底部装入8cm的石子起过滤作用，为了布水均匀和防止垃圾体表面堵塞，还在上部按锥形填充了15cm高的石子，石子的下面有多孔圆形PVC布水器。其中，厌氧柱需要关上反应器下面的阀门，并塞紧上面的通风口（见图1）。
实验自填埋18d起，对2柱采用渗滤液进行回灌，回灌量为1L/d，并取水样分析。自31d起，回灌量增至1.8L/d；自第50d，回灌量降为1.25L/d。

图1实验装置
2实验结果与讨论
2.1氨氮随时间的变化
2实验柱渗滤液的pH值、氨氮浓度与填埋时间的关系如图2所示。实验初期（无渗滤液回灌）的1#柱氨氮浓度上升明显而2#柱基本不变，这是由于在填埋初期和垃圾一起装填进来的空气比较充足，垃圾中蛋白质等大分子物质在有氧的条件下进行氧化性脱氨，生成大量的氨氮和氨基酸等物质，过量的氨氮溶于渗滤液中，造成厌氧填埋渗滤液中氨氮含量大幅度上升。而对于准好氧填埋，由于通风状况良好，生成的氨氮接着发生硝化反应，被硝化菌氧化为硝酸根，所以没有表现出上升的趋势。

图2 1#、2#柱氨氮及pH值随时间的变化
在回灌后2#柱的氨氮都陡然升高，这主要是因为回灌后垃圾体的湿度增加，使得固相垃圾水解溶出氨基酸的速度加快，在厌氧和好氧环境下，氨基酸经过氧化性脱氨和非氧化性脱氨，生成氨氮和一种不含氮的有机物。2#柱的氨氮都达到了1200mg/L左右。准好氧填埋的pH值也由原来较高的水平（8.4左右）骤然下降到一个很低的水平（6.2左右），此后2#柱的氨氮含量都持续的缓慢升高，至110d的时候2柱都达到了最大值，其中2#柱达到2100mg/L左右，而1#柱达到2800mg/L左右。此后2柱都表现出下降的趋势，但1#柱的氨氮变化甚微。
2.2氨氮与COD的比较
由图3可知，在填埋初期2#柱的氨氮和COD都表现出缓慢下降的趋势，随着回灌的进行都急剧增高，但由于其良好的通风条件使溶出的COD好氧分解，又因为实验混入了35%的老垃圾，接种了大量的微生物，故COD降解速度很快，至130多d的时候已经下降到了较低的水平，此阶段氨氮随着垃圾体的分解也逐渐溶出，由图3也可以看出氨氮含量缓慢升高，但是此后，COD降解速度减慢，而氨氮降解的速度加快，可能因为此阶段，有机物浓度已大幅度下降，使得发生硝化作用的氧气量增加，同时硝化细菌对环境逐渐适应，硝化作用逐渐增强，氨氮浓度逐渐降低。对于1#柱，虽然COD下降到了较低的水平，而且填埋装置密封性能做的也不是太好，并且回灌的时候还很可能有部分空气被泵抽进填埋柱，即使如此氨氮的降解速度一直很微弱。

图3 1#、2#柱氨氮及COD随时间的变化
3结论
1）从降解过程可以看出，氨氮的降解速度受pH值的影响很小。
2）对于回灌型准好氧垃圾填埋场，当COD的含量降低到较低的水平时，氨氮降解速度明显加快，即如果垃圾体空隙中空气量充足，渗滤液中的氨氮降解速度将会很快，准好氧垃圾填埋场能够利用自身的处理功能消除大部分的氨氮。
3）回灌型准好氧垃圾填埋场，垃圾体的降解速度很快，试验到273d的时候，COD和氨氮都已经降到了较低的水平。
4参考文献略