Question

渗滤液由哪些因素造成 影响填埋场中垃圾降解的因素

Answer 1

　　【摘 要】垃圾填埋场实际上是一座庞大的生物反应器，影响填埋场垃圾降解及稳定化的因素很多，除了微生物的生长和垃圾本身的降解特性外，还有许多外在的因素。如垃圾组成、垃圾水分含量、坊圾的处理与填埋场操作方式等等。本文在此主要分析几种影响填埋场垃圾降解的因素。
　　【关键词】填埋场;垃圾降解;影响因素
　　
　　一、填埋场操作方式
　　1．压实
　　垃圾填埋过程中，常对垃圾进行压实作业，但是这—操作方式会对垃圾降解有—定的影响。填埋作业时，对垃圾进行压实，能减少垃圾携带的氧气量，缩短垃圾好氧降解过程，不利于垃圾快速降解。同时，对垃圾进行压实、能改变单位体积垃圾的水分含量。当垃圾水分含量低于饱和状态时，垃圾压实密度越大，单位体积垃圾内的水分量越多，垃圾中微生物越易得到水分，微生物越活跃，因此越有利于垃圾的降解。当垃圾水分含量处于饱和状态时，垃圾压实密度越大，单位体积垃圾内的水分越少，垃圾中微生物可利用的水分量越少，不利于微生物的活动，因而不利于垃圾的降解。
　　2．填理层日覆盖与填埋场最终覆盖
　　在填埋作业时，一般每天在垃圾填埋层覆以15—30cm厚的土壤，以减轻填埋场的臭味、改善填埋场的卫生条件。垃圾填埋高度达到设计高度后，要在垃圾层上方覆以60—90cm厚的最终覆盖层，然后覆以30cm厚的粘土、压实并使表面保持2％的坡度，最后植以植被。日覆盖土壤与最终覆盖层，能减少进入垃圾层的氧气量、缩短垃圾好氧降解过程，同时也会大大减少进入垃圾层的降雨量，从而不利于垃圾快速降解。
　　3．铺设到气管
　　在填埋单元铺设导气管，不但可以回收利用填埋场的甲烷、消除填埋场甲烷爆炸的危险性，而且还可以加速填埋场垃圾的降解。填埋场内CO2和CH4的分压增大，不利于生成CO2和CH4的底物(多肽、多聚糖、葡萄搪、氨基酸、长链有机酸、酷酸)的分解，良好的导气系统，能及时地排除垃圾最终降解产物CO2和CH4，减小CO2和CH4的分压，从而有利于垃圾的降解。
　　4．筑造防渗层
　　为了防止渗滤液对地下水造成污染，必须在填筑单元四周特别是底层筑造防渗层，以确保渗滤液不向填筑单元四周特别是底部渗透；当垃圾层高于地下水位时，防渗层能使垃圾水分含量不因为渗滤液向四周渗透而降低，因而有利于垃圾降解；当垃圾层低于地下水位时，防渗层能使垃圾水量不因为地下水渗入填筑单元而增加，因而不利于垃圾降解。不过此时将会因为渗滤液向四周的渗透造成地下水的污染问题。
　　5．渗滤液回灌
　　填埋场渗滤液回灌，是国外填埋场常用的减少渗滤液量和处理渗滤液的方法。渗滤液回灌，能增大垃圾层的水分含量，并使渗滤液中微生物的营养成分返回到填埋场中。所以，渗滤液回灌能加快垃圾降解速率，使渗滤液浓度降低，提高填埋场甲烷速率，提高填埋场的沉降量和总沉降幅度。
　　二、垃圾预处理
　　1．破碎预处理
　　垃圾成分复杂，颗粘大小相差很大，较难压实。如果填埋前不破碎。则填埋场内垃圾降解极不均匀，给填埋场的维护与管理带来诸多不便。对垃圾实行袋装化收集，有利于垃圾运输。但在实际填埋场中，打包的垃圾处于相对“封闭”状态、袋内垃圾渗滤液流动不畅通，通过覆盖层渗入的雨水难以与袋内垃圾接触，不利于增大渗滤液中生物可降解大分子有机化合物的水解产物的浓度梯度，因而，不利于垃圾降解。垃圾填埋前先进行破碎，对垃圾降解既有有利的一面，又有不利的一面。—方面，垃圾破碎可减小垃圾粒径、改善压实效果、增加填埋场垃圾的纳入量，减轻垃圾降解不均匀给填埋场的维护与管理带来的不便，消除包装袋对垃圾降解的不利影响；同时，又能使垃圾比表面积增大，可扩大固液和接触面，促进胞外酶对垃圾中生物可降解大分子有机化合物的分解作用，使生物可降解大分子有机化合物的固态分解产物更快扩散到水中，从而有利于生物可降解大分子有机化合物的分解，加快垃圾降解速度。另一方面、垃圾的过度破碎延长了垃圾厌氧降解产酸阶段，使垃圾渗滤液长时间处于低pH值、高有机碳浓度状态下，不利于甲烷的产生，减慢了垃圾降解速度。
　　2．堆肥预处理
　　堆肥预处理，是指在常规填埋作业前，先将垃圾置于单元底层(厚度约为1m)，不压实不覆盖，使其自然好氧堆肥l一2个月。在填埋场对垃圾进行堆肥预处理，能使填埋单元底层垃圾在填埋场封场后立即进入厌氧降解产甲烷阶段，有利于加快垃圾降解速率．研究表明，填冲场对垃圾实施堆肥预处理，在降低渗滤液COD浓度方面，其效果要明显优于实施滤液回灌的填埋场。
　　三、填埋场垃圾的组成
　　不同垃圾组分，分解速率不同。果类、蔬菜和粮食等食品类有机物分解的速率快，而塑料、橡胶等人工合成高分子材料的分解则很缓慢。适量的碳、氢、氮、钾、钠、钙、镁、磷和微量的铁、锰、钼、铜、锌、钴、钨等金属，都是微生物生长必不可少的营养成分。
　　垃圾中某些组分不利于垃圾的分解。垃圾中过量的重金属汞、银、铜及其化合物能与酶的SH基结合，使酶失去活性，或与菌体蛋白结合使之变性或沉淀，因此对垃圾的分解有抑制作用。卤素及其他氧化剂的杀菌能力很强。酚、醇、醛等有机化合物能使蛋白质变性，它们都会抑制微生物的活动，从而减缓垃圾的降解速度。当垃圾内作为电子受体的硫酸盐含量过高时，硫酸盐还原反应在与利用H2/CH4或酯酸盐产甲烷的反应竞争电子供体H2时处于优势地位，硫酸盐优先被还原成H2S，从而使H2/CO2或醋酸盐生成甲烷的反应受到抑制.所以，垃圾内硫酸盐含量过高，会减缓垃圾降解速度。
　　四、污染物的化学组成和结构
　　污染物质的化学组成和结构，决定其在环境中的微生物降解行为。生物降解是一个酶促反应过程，而酶与污染物质的结合是污染物可被酶催化降解的第一个关键步骤。这种结合常常是以某个基团的作用为前提，或者是污染物的空间结构形态等，即酶的活性中心具有特定的空间构象。如果污染物的空间构象正好能与酶活性中心的空间形态吻合，则两者在空间上具有了亲和力。酶与污染物质结合后生成一种复合中间产物，这种产物存在的过程就是酶对污染物质进行激活的相互作用过程。经过这一激活过程，污染物质可能在结构上发生某种变化，或者被部分地降解。酶将被激活或者降解的污染物释放出来，形成一种新的酶促反应产物，酶又恢复原有的性状，进行新—轮的酶促反应。污染物质的某个基团与酶蛋自质的表面基团的亲和性是酶能与污染物质结合的一个必要的性质。
　　参考文献
　　[1]彭刚,金春姬,曹煊.白泥对填埋场垃圾降解的影响实验研究[J].环境污染与防治,2005年04期
　　[2]严勃.准好氧填埋加速垃圾稳定的现场试验研究[D].西南交通大学,2007年