摘要：温度对填埋场有机垃圾的厌氧降解具有十分重要的影响，因而对填埋场渗滤液特征也产生重要的影响。文章通过在常温及29~45 ℃范围内设置的6个不同温度下的模拟垃圾柱降解对照试验，分析研究了温度对填埋有机垃圾渗滤液特征的影响。结果表明，在垃圾降解适宜的温度范围（29~45 ℃）内，较高的温度对渗滤液COD衰减具有较大的促进作用，而保持恒定的温度比升高温度对渗滤液COD衰减的影响更加显著，但温度对垃圾降解渗滤液中氨氮影响并不明显。
关键词：温度；有机垃圾；厌氧降解；渗滤液
中图分类号：X13 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）03-0799-03
填埋场有机垃圾降解的实质是由多种微生物参与的多阶段、复杂的生物化学反应过程，其反应速率对温度的变化很敏感。在温度过高或过低时，酶的失活作用增强，生化反应总速率下降。因此，温度对填埋场中垃圾降解速率具有非常重要的影响。
有关温度对填埋有机垃圾厌氧降解的影响已有较多报道，如Mata-Alvarez等(1986)研究发现[1]，最大甲烷产生速率在42 ℃，但累积最大甲烷产量出现在34～38 ℃之间。Ham等(1987)认为[2]，30～40 ℃对于垃圾的产气是合适的温度。Barlaz等(1987)研究表明[3]，当垃圾处于41 ℃环境中时，其降解速率最大，填埋气的产量也达到了最大。赵由才等(1994)通过实验证明[4]，负温条件(-13～0 ℃)下的垃圾降解速率明显小于低温环境(4～10 ℃)中的垃圾。吴满昌（2005）通过实验结果表明[5]，城市生活垃圾厌氧消化的较佳温度为55 ℃。然而，上述研究由于试验中不同温度设置少或试验垃圾样太少，亦或是以甲烷产量为主要指标等原因，其结论具有一定的局限性。本文基于城市生活垃圾填埋理论，通过室温及29～45 ℃范围内设置6个不同温度的垃圾填埋实验装置进行中试模拟，并对其渗滤液特征进行分析研究，以期揭示温度对填埋有机垃圾渗滤液特征的影响。
1 材料与方法
1.1 实验装置及材料
本实验的实验装置(见图1)由垃圾柱、模拟降雨（灌水）装置和排水集气装置三部分组成。其中，垃圾柱采用PVC管制作，内径400 mm，高2 m，顶部设模拟降雨喷头（穿孔管）和导气管，中间设BDM分析取样孔和温度探头，底部设排液孔(网)，并对每个垃圾柱以电热毯和保温材料设置安装了保温措施。实验在室内完成，实验期间温度在4.1～30.8 ℃间波动。

图1 实验装置结构
1.2 垃圾装填
实验垃圾取自成都长安垃圾卫生填埋场进场新鲜垃圾，剔除其中较大的玻璃瓶、砖土等无机物，将所有垃圾切成5 cm大小，并混和均匀后分别装入6个模拟柱中（期间进行人工压实处理），装填垃圾初始组分如表1所示。设置6个模拟柱中，有5个柱通过温控措施使温度分别保持在29 ℃、33 ℃、37 ℃、41 ℃和45 ℃，另一模拟柱为室温下的对比实验柱，各模拟垃圾柱装填参数如表2所示。
1.3 实验运行
实验于2005年12月25日完成室内垃圾破碎、混匀及装填工作，后对整套模拟装置进行封顶，并保证模拟垃圾柱内垃圾的厌氧、密闭环境。在垃圾装填完成后静置稳定两个月，以使垃圾内微生物大量繁殖，并建立新的微生物适宜的生存环境。与此同时对填埋有机垃圾的固体特性，如生物可降解物(BDM)和挥发分(VS)进行分析，2006年2月25日正式启动温控设施，并根据长安填埋场多年平均降雨量(947 mm)估算出日降雨量进行模拟降雨，每天灌水一次（灌水量为300 mL•d-1）。其中对比垃圾柱C6的灌水量根据SCS模型计算所得的日入渗量进行。
表1 初始垃圾组分