硝酸盐浓度对序批式生物反应器填埋场N2O产生规律影响研究

摘要

N2O做为一种重要的温室气体，其增温潜势为CO2的310倍。序批式生物反应器填埋场在垃圾降解时存在硝化和反硝化作用，该过程会产生填埋气氧化亚氮(N2O)。课题组前期研究结果表明，硝酸盐是影响序批式生物反应器填埋场N2O产生的主要因素。
　　不同浓度硝酸盐对相同填埋龄生物反应器填埋场中N2O产生的影响是不同的，相同浓度硝酸盐对不同填埋龄生物反应器填埋场中N2O产生的影响也是不同的。本文设置了两种共五组序批式生物反应器填埋单元，依次回灌含有硝酸盐浓度分别为50、100、300、100、300mg/L的渗滤液至五组反应器中，监测了实验过程中各反应柱的渗滤液出水水质及N2O产生情况，探讨了硝酸盐对N2O产生的影响。结果如下:
　　(1)三个新鲜垃圾柱中气体变化趋势大体一致，均为初始N2O浓度很高，之后迅速降低，至实验后期，N2O产量又有所上升。在实验的不同阶段，NO3--N浓度与产生的N2O相关程度不同，实验前期的相关性较小，实验后期的相关性较大。整体来说，添加硝酸盐浓度越高，产生的N2O越多，三个柱子中产生的N2O平均浓度分别为256.85ppm、314.89ppm和579.73ppm。
　　(2)矿化垃圾柱中，实验初期阶段产生的N2O较少，且产量较稳定，实验后期，气体产量上升到一个较高的水平，且波动范围较大。两个矿化垃圾柱相比，添加高浓度硝酸盐的柱子产生的N2O量比低浓度的多。除了硝酸盐因素外，柱体中C/N与N2O呈现较明显的负相关关系。
　　(3)无论添加硝酸盐浓度的高低，矿化垃圾柱中产生的N2O均多于新鲜垃圾柱。与新鲜垃圾相比，矿化垃圾有机物含量低，限制了反硝化作用的彻底进行，造成了N2O较多的产生。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 研究目的和意义

1．1．3 课题来源

1．2 N2O的基本性质

1．3 N2O的来源及其产生途径

1．3．1 N2O的来源

1．3．2 N2O的产生途径

1．4 影响N2O产生的因素

1．5 生物反应器填埋场的研究现状

1．5．1 垃圾的处理现状

1．5．2 生物反应器填埋场研究现状

1．6 填埋场中N2O产生的研究现状

1．6．1 覆土理化性质对N2O产生的影响

1．6．2 回灌渗滤液对N2O产生的影响

第二章 实验方案

2．1 实验内容

2．2 实验装置

2．3 实验垃圾样品及装填

2．4 实验运行

2．5 分析测试方法

2．5．1 水质指标测试方法

2．5．2 填埋气N2O测定分析方法

2．5．3 主要仪器设备

第三章 渗滤液水质及N2O气体变化趋势

3．1 渗滤液水质指标变化趋势

3．1．1 渗滤液pH变化趋势

3．1．2 渗滤液ORP变化趋势

3．1．3 渗滤液COD变化趋势

3．1．4 渗滤液TKN、NH4+-N、有机氮变化趋势

3．1．5 渗滤液NO2--N、NO3--N变化趋势

3．1．6 渗滤液C／N变化趋势

3．1．7 两种生物反应器填埋场污染物的去除效果

3．2 序批式生物反应器填埋场N2O变化趋势

3．3 本章小结

第四章 添加硝酸盐对不同类型序批式生物反应器填埋场N2O产生特性分析

4．1 新鲜垃圾+矿化垃圾组(A组)中N2O产生情况

4．1．1 2#柱中N2O产生情况分析

4．1．2 新鲜垃圾+矿化垃圾组(A组)中N2O产生情况分析

4．2 老龄垃圾+矿化垃圾组(B组)中N2O产生情况

4．2．1 4#柱中N2O产生情况分析

4．2．2 老龄垃圾+矿化垃圾组(B组)中N2O产生情况分析

4．3 A组和B组中N2O产生情况对比分析

4．4 本章小结

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢