生物濾池處理垃圾滲濾液的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平的提高及我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)城市生活垃圾的產(chǎn)量在急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)城鎮(zhèn)垃圾人均日產(chǎn)量為1.2～1.4kg,人均年產(chǎn)量為440～500kg,到2007年,全國(guó)的城市生活垃圾年產(chǎn)量已達(dá)到2億噸,并且以每年8％～10%的速度遞增,接近工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平。相對(duì)于垃圾的堆肥處理和焚燒處理,填埋處理是目前最普遍采用的處理方法,但隨之產(chǎn)生的垃圾滲濾液會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。新頒布的國(guó)家《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》

2、（GB16889-2008）不僅對(duì)垃圾滲濾液的COD、BOD5、氨氮、懸浮物和大腸桿菌等進(jìn)行了更嚴(yán)格的控制,也明確了總氮、總磷及重金屬的排放指標(biāo)。傳統(tǒng)的垃圾滲濾液處理技術(shù)要達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),故對(duì)垃圾滲濾液處理技術(shù)展開研究具有重要實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以上海老港垃圾填埋場(chǎng)填埋多年的陳垃圾和廢棄多孔濾料為填料構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室生物濾池反應(yīng)器處理垃圾滲濾液,通過對(duì)濾池進(jìn)水負(fù)荷及溫度等參數(shù)的調(diào)控,研究了不同填料生物濾池對(duì)垃圾滲濾液的

3、處理效果;通過對(duì)反應(yīng)器不同時(shí)期的填料進(jìn)行微生物生態(tài)群落結(jié)構(gòu)分析,研究了微生物群落結(jié)構(gòu)的變化與處理效果之間的關(guān)系;在老港垃圾填埋場(chǎng)好氧塘和兼氧塘底泥中篩選出10株垃圾滲濾液的降解微生物并研究了其對(duì)滲濾液處理的生物強(qiáng)化效果。
　　本文研究得出以下結(jié)論:（
　　1）20℃條件下,相同水力負(fù)荷下的陳垃圾填料反應(yīng)器對(duì)TN、COD和NH3-N的去除率分別為50%、60%和70%,廢棄多孔濾料反應(yīng)器為15%、75%和90%。10℃條件下,

4、陳垃圾反應(yīng)器對(duì)TN、COD和NH3-N的去除率分別為25%、50%和30%,多孔濾料反應(yīng)器為15%、60%和60%。陳垃圾反應(yīng)器對(duì)TN的去除率優(yōu)于廢棄多孔濾料反應(yīng)器,而對(duì)COD和氨氮的去除率低于多孔濾料。
　　（2）在高于陳垃圾和廢棄多孔濾料反應(yīng)器的2倍水力負(fù)荷的條件下,復(fù)合填料反應(yīng)器20℃時(shí)對(duì)TN、COD和NH3-N的去除率分別為40%、60%和70%;10℃時(shí),其對(duì)TN、COD和NH3-N的去除率分別為30%、60%和45%;

5、對(duì)TN、COD和NH3-N的去除效率均接近陳垃圾和廢棄多孔濾料反應(yīng)器的最大值,表現(xiàn)出較好的負(fù)荷和低溫的耐受性。
　?。?）反應(yīng)器運(yùn)行2個(gè)月后,各反應(yīng)器中填料上異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量在106 cfu/g.D.W數(shù)量級(jí),放線菌為105 cfu/g.D.W數(shù)量級(jí);其中復(fù)合填料上的異養(yǎng)細(xì)菌和放線菌數(shù)量最多,廢棄多孔濾料的最少;所有反應(yīng)器填料上的異養(yǎng)細(xì)菌和放線菌數(shù)量隨溫度的降低而有所升高。復(fù)合填料上的微生物多樣性高于陳垃圾填料,且隨溫度的降低填料上的

6、微生物多樣性有所升高,這和異養(yǎng)細(xì)菌和放線菌的計(jì)數(shù)結(jié)果較為接近,原因有待于進(jìn)一步的分析研究。
　?。?）微生物群落結(jié)構(gòu)DGGE分析表明,其中主要的菌群為不可培養(yǎng)的細(xì)菌（bacterium）和變形菌（proteobacterium）,如unclutured bacterium,unculturedbacilli bacterium.uncultured Escherichia sp,uncultured delta proteobac

7、terium,uncultured gamma proteobacterium等。20℃條件下不同反應(yīng)器填料樣品的群落結(jié)構(gòu)相似性為58%,10℃條件下為48%,而同一填料樣品在不同溫度下的群落結(jié)構(gòu)相似性為38%,說明溫度對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響較大;原水中的微生物群落結(jié)構(gòu)和各反應(yīng)器填料的相似性較低,僅為25%,原因在于原水中帶入的微生物在反應(yīng)器中發(fā)生了很大的變化以適應(yīng)新的環(huán)境。
　?。?）原水的碳氮比較低（接近于1）,缺少硝化/反硝化途徑

8、脫氮所需足夠的碳源,同時(shí)Realtime PCR沒有檢測(cè)到厭氧氨氧化細(xì)菌的存在,結(jié)合亞硝化/硝化/反硝化細(xì)菌的計(jì)數(shù)結(jié)果分析,反應(yīng)器的脫氮機(jī)制不是厭氧氨氧化途徑,而是通過硝化/反硝化途徑和揮發(fā)作用。（
　　6）對(duì)10株篩選得到的降解菌株進(jìn)行滲濾液COD降解實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,有5株的最大降解效率為50%左右,3株為30%左右,2株的降解效率低于30%;復(fù)合菌劑在25℃和10℃條件下對(duì)原水進(jìn)行生物強(qiáng)化實(shí)驗(yàn),同等條件下可提高10～15%的處