垃圾填埋场渗滤液生物强化脱氮研究

摘要

垃圾渗滤液是一种具有高化学需氧量(Chemical Oxigen Demanded，CODCr，以下简称COD)、高氨氮(Ammonia Nitrogen)NH3-N特点的有机污水。从垃圾转运站被污染的土壤中筛选出1株高效菌，向垃圾渗滤液中投加该高效菌株进行厌氧培养，结果表明该菌株具有较好的厌氧去除氨氮的性能。本实验通过投加该高效菌株对垃圾渗滤液进行生物强化脱氮。
　　通过自行设计的垃圾填埋场模拟柱，对自制模拟垃圾填埋场组分的垃圾产生的渗滤液进行了厌氧、准好氧和好氧三种不同填埋结构下的循环回灌，对三种条件下渗滤液COD、氨氮、pH等常规水质指标进行了测定和分析，初步探讨了不同填埋结构下渗滤液的脱氮特性及加速垃圾稳定化特性。
　　在非厌氧填埋结构中，由于空气或多或少的进入到了垃圾填埋层内，由压力扩散和分子扩散作用而使得填埋层达到微氧或好氧状态，填埋层内微生物利用氧气进行生物氧化还原反应，可以消除在厌氧填埋结构下回灌出现的酸积累和氨氮累积现象，有利于有机物快速降解，所以渗滤液COD和氨氮浓度下降都较快，比在厌氧条件下提前进入稳定阶段，进而加快了填埋垃圾的最终稳定化进程。
　　在准好氧填埋结构下，渗滤液中的氨氮浓度由第26d时的最大值1526mg/L降低到第141d时的103mg/L，氨氮去除率为88.9％。此后氨氮浓度依然不断降低，实验截止日时，氨氮浓度降至18mg/L，氨氮的去除率为98.1％。pH快速升高到8.3左右，COD浓度在下降的过程中出现了较大的波动。
　　好氧条件下，填埋体系易形成中性偏碱的环境，整个试验的大部分时期内，好氧柱中渗滤液氨氮浓度都低于准好氧柱中的渗滤液氨氮浓度。但实验后期，好氧柱渗滤液中的氨氮浓度于第141d达到最小值为112mg/L，去除率达到88.28％，随后氨氮浓度呈现缓慢上升的趋势;准好氧柱渗滤液中的氨氮浓度至实验结束时却一直呈现缓慢下降的趋势。
　　通过氮气δ15N的GC-IRMS分析方法，验证了本实验确有由同位素标记物生成的N2，从而验证本实验中厌氧氨氧化现象的存在。综合第四章中对于A菌最适生长温度和pH值的试验以及脱氮试验结果，可以推测该菌应该是厌氧氨氧化菌的混合培养物。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 我国城市生活垃圾处理处置概况

1．2 垃圾渗滤液的产生

1．3 垃圾渗滤液的特性

1．4 垃圾渗滤液的危害

1．5 垃圾降解原理

1．6 国内外垃圾渗滤液处理技术

1．6．1 与城市生活污水合并处理

1．6．2 单独建造渗滤液处理厂处理

1．6．3 回灌法处理垃圾渗滤液

1．7 垃圾填埋场生物反应器技术

1．8 厌氧氨氧化技术

1．8．1 厌氧氨氧化的发现

1．8．2 厌氧氨氧化机理

2 本课题研究内容、目的、意义及技术路线

2．1 研究内容

2．2 研究目的

2．3 研究意义

2．4 技术路线

3 实验内容与试验方法

3．1 实验内容

3．2 实验测定指标

3．3 测试指标与分析方法

3．4 实验材料

3．4．1 模拟填埋场生物反应器

3．4．2 试验装置

3．4．3 试验垃圾样品

3．5 实验药品

3．6 实验设备

3．7 我国垃圾渗滤液排放标准

4 厌氧脱氮茵的分离筛选及其特性研究

4．1 菌株的分离和筛选

4．2 实验用纯培养菌液的制备

4．3 菌株的复筛

4．4 菌株复筛结果

4．4．1 单菌株厌氧脱氮实验

4．4．2 混合菌株厌氧脱氮实验

4．5 A菌生长最佳温度

4．6 A菌在不同pH条件下的生长状况

4．7 接种率实验

4．7．1 实验样品

4．7．2 实验方法

4．7．3 实验结果

4．8 本章小结

5 垃圾渗滤液厌氧、准好氧回灌原位处理试验研究

5．1 试验结果与分析

5．1．1 回灌垃圾柱内渗滤液氨氮浓度变化

5．1．2 回灌垃圾柱内渗滤液COD和BOD变化

5．1．3 回灌垃圾柱内渗滤液pH值的变化

5．1．4 回灌垃圾柱内渗滤液各含氮物质变化

5．2 本章小结

6 垃圾渗滤液准好氧、好氧回灌原位处理试验研究

6．1 实验结果与分析

6．1．1 回灌垃圾柱内渗滤液pH值变化

6．1．2 回灌垃圾柱内渗滤液COD和BOD变化

6．1．3 回灌垃圾柱内渗滤液氨氮浓度变化

6．2 本章小结

7 应用15N同位素示踪技术检验厌氧氨氧化反应的存在

7．1 15N同位素示踪技术

7．2 实验装置

7．3 15N同位素示踪试验方法

7．4 结果与讨论

8 结论

9 展望

参考文献

11 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢