填埋場(chǎng)甲烷排放衰減期日變化特征研究.pdf

1、本文通過填埋場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方法，結(jié)合回歸分析與建模等方法，對(duì)填埋場(chǎng)甲烷排放衰減期甲烷排放日變化特征進(jìn)行了研究。探討了不同溫度及含水率條件對(duì)垃圾發(fā)酵產(chǎn)氣不同階段的產(chǎn)氣過程的影響，以及不同壓實(shí)程度對(duì)垃圾體滲透系數(shù)的影響，同時(shí)建立了垃圾發(fā)酵產(chǎn)氣模型，估算了填埋場(chǎng)的產(chǎn)氣速率，結(jié)合達(dá)西定律推算了填埋場(chǎng)內(nèi)的氣壓變化范圍，從而進(jìn)一步揭示了填埋場(chǎng)甲烷排放日變化規(guī)律不明確的原因，為控制填埋場(chǎng)甲烷的排放提供了科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果表明:

2、r>　　填埋場(chǎng)的甲烷排放是填埋場(chǎng)局部點(diǎn)的間歇性排放，并非填埋場(chǎng)整體的連續(xù)排放，甲烷濃度變化范圍為1.9-119.7mg/m3，通量變化范圍為-20.6-52.6mg/(m2·h)，各采樣點(diǎn)間甲烷釋放通量存在較大差異且沒有表現(xiàn)出規(guī)律性。
　　溫度對(duì)垃圾發(fā)酵過程中的不同階段有不同影響，溫度不但會(huì)影響各個(gè)反應(yīng)階段主要菌種活性，同時(shí)還會(huì)影響各個(gè)階段在整個(gè)發(fā)酵過程中的時(shí)間比重。在25℃條件下峰值期累積產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣時(shí)間在總產(chǎn)氣時(shí)間的比重均遠(yuǎn)小

3、于其他三個(gè)實(shí)驗(yàn)組，其峰值期累積產(chǎn)氣量為287.6mL，峰值期產(chǎn)氣時(shí)間比為13％;同時(shí)在25℃條件下穩(wěn)定期的累積產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣時(shí)間在總產(chǎn)氣時(shí)間的比重均大于其他三個(gè)實(shí)驗(yàn)組，其穩(wěn)定期累積產(chǎn)氣量為405.6mL，穩(wěn)定期產(chǎn)氣時(shí)間比為40％;較低的溫度抑制水解產(chǎn)酸過程，但對(duì)產(chǎn)甲烷過程有促進(jìn)作用，這同時(shí)會(huì)影響到這兩個(gè)階段在整個(gè)產(chǎn)氣過程中的時(shí)間比重。同時(shí)擬合結(jié)果還顯示，當(dāng)溫度達(dá)到31℃時(shí)，穩(wěn)定期的累積產(chǎn)氣量最大;但峰值期的累積產(chǎn)氣量與溫度關(guān)系仍需要進(jìn)一步

4、探討。含水率對(duì)垃圾發(fā)酵過程的影響主要在于對(duì)累積產(chǎn)氣量的影響。在不同含水率條件下，峰值期累積產(chǎn)氣量及穩(wěn)定期累積產(chǎn)氣量存在很大差異。49％含水率條件下的峰值期累積產(chǎn)氣量為676.8mL，遠(yuǎn)低于60％、70％及80％含水率條件的實(shí)驗(yàn)組;但其穩(wěn)定期累積產(chǎn)氣量為311.5mL，遠(yuǎn)高于60％、70％及80％含水率條件的實(shí)驗(yàn)組;而90％含水率條件下各產(chǎn)氣階段的累積產(chǎn)氣量均低于其他四個(gè)實(shí)驗(yàn)組。這表明含水率的提高有利于水解產(chǎn)酸階段的進(jìn)行，但同時(shí)會(huì)抑制產(chǎn)甲

5、烷過程的進(jìn)行，并影響發(fā)酵過程的穩(wěn)定性，而過高的含水率則不利于整個(gè)發(fā)酵過程的進(jìn)行。
　　垃圾體的滲透系數(shù)主要受壓實(shí)度變化影響，滲透系數(shù)隨壓實(shí)度升高呈負(fù)指數(shù)衰減，關(guān)系函數(shù)為:K=0.139e-10211ρ。并且在相同壓實(shí)度下，垃圾體的滲透系數(shù)仍存在一定差異，這表明垃圾體本身有較大的不均一性，因而在估算填埋場(chǎng)甲烷排放時(shí)要充分考慮垃圾體不均一性對(duì)氣體遷移造成的影響。
　　通過模型估算得出填埋場(chǎng)的產(chǎn)氣速率在不同溫度條件下有較大差異，其