填埋场中陈垃圾的开采、筛分与利用技术研究

2007-08-02 互联网 作者:赵由才等 A+  A-

温度对垃圾最终厌氧降解程度影响很大,温度越高,垃圾降解得越彻底,残留在垃圾中的有机碳越少。反应进行到180天、41℃时,残留在垃圾中的有机碳不到75%,30℃环境中残留于垃圾中的有机碳超过80%,室温条件下剩余垃圾有机碳含量则接近90%。
(2)温度对垃圾厌氧降解速率常数影响的分析
在一定范围内(∠70℃)温度升高,能促进固体垃圾的水解,并使垃圾中的产酸菌与产甲烷菌的活动更为活跃,从而加速垃圾的厌氧降解过程。固体垃圾有机碳的水解反应为一级反应,根据化学动力学原理,求得垃圾降解反应速率方程为:

故室温30℃和41℃温度条件下的斜率即速率常数K分别为0.0006、0.0009和0.00160同时求得:Lnk=-4677.9/T+8.4337,r=0.9998
通过计算可知,固体垃圾有机碳的水解反应的实验活化能Ea=38.89(kJ/mol),相当于0.65(kJ/g干垃圾)。41℃和30℃时的水解反应速率分别是室温(平均22℃)时水解反应速率的2.61与1.72倍。
(3)温度对渗滤水浓度的影响.
温度对渗虑液影响很大:在100天以前渗滤液浓度(TOC、CODcr和BOD5)较高,室温下浓度最高30℃和41℃下则相差不大;100天以后渗滤液浓度则较低,在41℃的环境中,浓度基本上是最高的,而30℃时则基本上是最低的,室温时则介于两者之间;
(4)上海老港垃圾填埋场热量平衡估算
本工作以填埋场北侧的小型卫生填埋场(1.2x104m3,填入垃圾10858吨)为对象进行热量平衡估算,结合Halvadakis的有关填理场微生物生态系统动力学模型来建立热量产生和转移模型,描述了填埋场热量的时空分布,估算填埋场内部最高温度可达51℃,最低温度可维持在27℃左右。
(5)填埋场上植物对垃圾中有毒有害物质的吸收过程与机理
目前只进行重金属和PCB等化合物在填埋场上所种植的各种农作物中的吸收研究。总的来讲,汞的含量均超过国家标准,锌、铅、镉等在花生、西瓜、油菜籽均超过食用标准。有毒有害有机物的吸收量很低,采用90年代的色谱-质谱仪无法检测到。总的结论是,按现行的食用标准,在填埋场覆土上种植农作物,大多数品种似乎是可食用的,但目前的食用标准是根据一般农田而言,对于填埋场的农作物,若食用标准提高,就无法食用。因此,在填埋场种植的农作物是不宜食用的。
填埋场和堆场生态恢复技术
垃圾填埋场和堆场相当于一个巨大的生化反应器,其内部处于高温厌氧发酵阶段的时候,温度可达50℃,植物显然很难生存;此外,填埋气体对植物的生长也有非常大的影响,其中的H2S、CH4等对植物有直接的毒害作用,而且大量沼气的产生也会使植物的根部处于缺氧状态而无法成活。垃圾中的重金属对植物也有毒害作用。根据我们的研究成果,在终场后的填埋场上种植植物是可行的,并且对恢复当地及周边地区的生态环境具有积极的促进作用;种植计划还应和终场后填埋场土地资源的综合利用结合起来,使其发挥出最大的效用。
填埋场土地生态恢复的主要影响因素是营养土的厚度以及植物种类的选择。填埋场植物生长受根部氧气的供给、覆盖土的厚度、水分养分供给状况以及填埋废物产生甲烷等因素制约,只有抗恶劣环境的品种才能成活。试验表明,各植物种类由于生物学特性不同,对恶劣环境抗性有差异。根据对甲烷抗性状况,以下种类品种成活性较高。
木本植物
耐性强树种:构祀是一种浅根系植物,侧根发达,根茎粗壮,萌发力强,可直接在填埋一年后的废弃地上种植,是垃圾填埋废弃地上植被恢复的一个优良绿化树种。
耐性较强树种:苦楝、紫穗槐、刺槐、白蜡树生长迅速,根系浅,侧根发达,具有一定抗旱、抗沼气性,覆以60cm厚土层生长良好,是保持水土改良土壤的好树种。
耐性中等树种:女贞、金银木、臭椿、冬青、龙柏在填埋2年后的垃圾废弃地,需覆以60cm厚土层,并采取阻断沼气等措施才能生长,也是改良废弃地的好树种。
耐性较差树种:紫荆、法桐、木槿、黑松对沼气抗性较差,根系生长受阻,第二年生长势减退,紫荆、法桐开始死亡。
敏感树种:迎春、连翘对甲烷耐性极差,在垃圾填埋2年覆60cm厚土,种植1年开始死亡,成活率低,是被淘汰的树种。
草本植物
野生种牛筋草、画眉草、知风草,可在垃圾填埋1年的废弃地上直接生长。苜蓿、三叶草、马尼拉草、中华结缕草在垃圾填埋1年的废弃地上需覆土l0cm生长。稗草、马唐是经过种间竞争,自然选择下来的野生种,以上品种均有改良土壤、固土保水作用,是废弃地生态恢复的优良品种。
(4)填埋场终场后的开发利用
终场后的城市垃圾填埋场具有两项重要的资源可供利用,一是宝贵的土地资源,一是已稳定的矿化垃圾,这两者都有很好的开发利用前景,填埋十年以上的垃圾基本已达到稳定化,如果能对稳定化填埋场的土地资源进行开发利用,不仅可以节省宝贵的建设用地,还能带来良好的生态效益和经济效益。
矿化垃圾挖掘和筛分
虽然,填埋场稳定化时间非常长,但填理场中的垃圾经过若干年后就基本上达到稳定状态。此时,填埋场中的垃圾可以考虑利用。
发表评论
0评