生物反应器填埋场的脱氮功能及其微生物学机理初探

论文摘要

在回灌型生物反应器填埋场中,渗滤液的直接循环导致有机酸和氨氮的不断积累,甚至使最终渗滤液中氨氮浓度远高于普通填埋场,这不仅增加了渗滤液的场外处理费用和处理难度,而且会影响填埋场垃圾的彻底降解。为此本研究将垃圾填埋场与渗滤液处理作为一个系统考虑,以渗滤液回灌型生物反应器填埋场（R1）系统为对比,利用硝化和反硝化原理,以渗滤液为主线将不同稳定化阶段的填埋区块串连起来,形成由硝化生物反应器、反硝化生物反应器和产甲烷生物反应器相串连的（R2）系统,对垃圾生物反应器填埋场脱氮功能及微生物学机理进行了研究。取得以下结果: （1） R1作为参比系统,对填埋场的有机物的去除效果较好,系统出水的CODcr浓度由起始的5200mg/L降至637.4mg/L,对有机物的去除率基本维持在80%左右。 （2） R2系统对填埋垃圾有机物和氨氮的去除效果远远好于R1系统,整个系统运行稳定。R2系统出水氨氮的最初浓度是58.56mg/L,到127天时浓度降为0,而R1系统出水氨氮浓度直到127天时才降至100.9mg/L;R2系统出水CODcr浓度在127天时仅为79.68mg/L,远远低于R1系统的637.4mg/L。 （3） R2系统对填埋体中总氮去除效果比较显著,虽然R2系统垃圾填埋体中总氮的背景值浓度高于R1系统,但在实验结束时,两个系统的总氮浓度基本持平。R1系统填埋体中总氮由最高浓度6628mg/g降至396mg/g,R2系统填埋体中总氮由最高浓度7639mg/g降至479mg/g。 （4） R2系统所提供的生物空间环境更有利于反硝化细菌的生长与繁殖,其反硝化细菌的数量始终比R1系统高1—3个数量级。R2系统反硝化细菌的数量最多可达4.39×1011（个/g干垃圾）,到124天时反硝化细菌的数量为7.51×105（个/g干垃圾）:R1系统反硝化细菌的数量最多可达9.34×109（个/g干垃圾）,到124天时反硝化细菌的数量为8.65×104（个/g干垃圾）。

论文目录

• 1 文献综述
• 1.1 城市生活垃圾概况
• 1.2 生物反应器填埋场的研究现状及存在问题
• 1.3 本试验研究的目的与意义
• 2 实验研究
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 实验垃圾组成
• 2.1.2 实验装置
• 2.1.3 试验方法
• 2.1.4 主要分析项目与分析方法
• 2.2 实验进程
• 3 结果与讨论
• 3.1 启动阶段的结果与讨论
• 1、M₂渗滤液CODc_r去除率的变化'>3.1.1 产甲烷生物反应器M₁、M₂渗滤液CODc_r去除率的变化
• r去除率、NH₄⁺-N去除率的变化'>3.1.2 硝化反应器N渗滤液 CODc_r去除率、NH₄⁺-N去除率的变化
• 3^-浓度变化'>3.1.3 硝化反应器N渗滤液 NO₃^-浓度变化
• 3.1.4 硝化反应器N中硝化细菌数量变化
• 3.1.5 小结
• 3.2 稳定阶段的结果与讨论
• 1）的运行性能'>3.2.1 第一套填埋场系统（R₁）的运行性能
• 2）的运行性能'>3.2.2 第二套填埋场系统（R₂）的运行性能
• 1）与第二套填埋场系统（R₂）运行性能比较'>3.2.3 第一套填埋场系统（R₁）与第二套填埋场系统（R₂）运行性能比较
• 3.2.4 稳定阶段小结
• 4 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢