生活垃圾生物反应器填埋技术

尽管传统填埋场不时有雨水进入，但受季节影响进入水量分布不均、受填埋场所布设的覆盖层影响使进入场内水分分布地点不均，因而填埋垃圾得不到均匀的、快速的降解，垃圾体的污染特征长期存在。美国EPA要求填埋场封场后监管30年，但有专家认为现行部分垃圾填埋场封场100年后还有大量垃圾未得到有效降解，仍对周围环境构成潜在威胁。长时间填埋场监管期不仅增加渗滤液处理、监测以及其他系统的维护费用，还增大了渗滤液收集系统、防渗层等系统失效的可能，从而增加了潜在的二次污染风险。
1.4传统填埋场产气期滞后且历时较长，产气量小，资源化率低
传统填埋场进入甲烷化阶段所需时间长，还因渗滤液连续排放而损失大量可转化为甲烷气体的有机物，从而降低填埋场甲烷气体总产量；由于产气期较长而降低了产甲烷速率，使填埋场在甲烷总量减少的同时还延长了回收甲烷气体所需时间，因而降低了回收甲烷气体作为能源的经济效益。目前，除杭州、广州和深圳已在利用填埋场气体发电外，其余100多个填埋场都将填埋气体在燃烧后排放或直接排放，造成资源的严重浪费和对环境的负面影响。
1.5传统填埋场垃圾处理费用高
由于传统填埋场的以上不足之处，自然就直接导致较高的单位垃圾填埋处理处置费用，不利于这一垃圾处置方式在更大范围的推广和运用。
2生活垃圾生物反应器填埋技术
2.1技术优势[3~6]
鉴于传统垃圾填埋技术以上一系列不足之处和生物技术在环境保护中的广泛运用，二十世纪后期欧美及日本等国家开始另一种改进的填埋场方式即生物反应器填埋技术的研究。生物反应器填埋技术根据填埋垃圾被微生物降解的机理和过程，利用填埋场这一天然的微生物活动场所，通过一系列手段优化填埋场内部环境使其成为一个可控生物反应器，为微生物大量繁殖提供一个最优的生存空间。生物反应器填埋技术不仅对填埋场产生的渗滤液能实现很大程度的场内就地净化，还为填埋场的提前稳定创造了良好条件，同时还增加了填埋气体回收利用的经济效益，明显提高垃圾的生物降解速度和效率，从而提高垃圾的资源化、无害化水平。生活垃圾生物反应器填埋技术较现行垃圾卫生填埋技术的主要优势：（1）通过渗滤液回灌，让渗滤液进一步参与生物反应，降低其污染物浓度，从而降低渗滤液的处理难度和处理费用；（2）加速生活垃圾的微生物降解过程，从而增加填埋场的有效容积；（3）通过控制填埋场内部的温度和湿度等条件，提高填埋气体的产气率和产气量，从而提高生活垃圾的资源化率；（4）加速填埋垃圾的稳定过程，从而降低填埋场的运行维护费用，并进一步降低对周围环境的二次污染风险等。由此可见生物反应器填埋技术具有传统卫生填埋技术不可比拟的优点。现如今生物反应器填埋技术在世界各国得到了广泛的运用，如美国EPA已着手修改现有的垃圾管理法规以推广这一新型的垃圾填埋技术。同样在1979年，生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术被由日本健康福利部颁布的废物最终处置导则采用，该工艺还在马来西亚、印尼、菲律宾及巴西等国被广泛运用，同时该技术的培训课程也在亚太地区逐步开展。
2.2生活垃圾生物反应器填埋技术的不同形式及其特点
生活垃圾生物反应器填埋技术根据填埋工艺不同可分为好氧、厌氧、好氧－厌氧及半好氧四种生物反应器填埋技术。与传统的卫生填埋技术相比较，四种生物反应器填埋技术都有各自的特点。
2.2.1好氧生物反应器填埋技术
好氧生物反应器填埋技术是将渗滤液、其他液体及空气等根据场内垃圾生物降解需要，通过一种可控的方式加入至填埋场，概念图见图1。这样不仅大大地加快填埋垃圾生物降解和稳定速率，减少危害最大的温室气体——甲烷的排放，同时降低渗滤液污染强度和处理费用。国外研究表明，好氧生物反应器填埋场的生活垃圾达到稳定的时间在2～4年左右，温室气体减少50%～90%。由于需要强制通风供氧、渗滤液回灌及其他控制形式，故单位时间内运行费用很高。由于运行维护时间大大缩短，故总的运行维护费用同传统的卫生填埋技术相比，相差不大。

图1好氧生物反应器填埋场概念图
2.2.2厌氧生物反应器填埋技术