杨巧艳[1]2003年在《生物反应器填埋场产甲烷特性研究》文中提出本文在模拟实验基础上研究了不同渗滤液回灌频率、渗滤液回灌前加热、加入污泥进行微生物接种等操作运行方式对生物反应器填埋场产甲烷特性的影响，建立了反映环境温度影响的生物反应器填埋场产甲烷数学模型，提出了生物反应器填埋场甲烷气体的利用对策。 通过模拟生物反应器填埋场实验研究，验证了生物反应器填埋场具有加快甲烷气体产生、加大甲烷产生速率、加速填埋垃圾稳定以及加快渗滤液污染强度削减等优势。实验结果表明渗滤液回灌前加热、填埋垃圾时加入污泥进行微生物接种、较高的环境温度和较低的渗滤液回灌频率均有助于生物反应器填埋场快速进入产甲烷阶段；生物反应器填埋场进入稳定产甲烷阶段后，高渗滤液回灌频率有利于填埋垃圾的尽早稳定和甲烷气体的快速产生，渗滤液回灌前加热对固相垃圾的水解速率没有实质性的影响。 通过建立反映环境温度影响生物反应器填埋场产甲烷的数学模型，分析在不同的操作运行方式下，可同时实现甲烷利用时间较短、渗滤液回灌运行费用较低以及甲烷利用装置投资相对较小等目标。通过采取增加生物反应器填埋场垃圾填埋厚度、适当降低冬季渗滤液回灌频率等措施来克服低温对生物反应器填埋场产甲烷的不利影响，并提出了生物反应器填埋场甲烷利用对策。
宋豪娟[2]2013年在《基于固相垃圾有机物降解的联合型生物反应器填埋场产气规律研究》文中研究指明卫生填埋是目前适合我国国情的有效、经济的垃圾处置方法,但存在渗滤液水质复杂、处理难度大、产气期滞后且历时较长、产气量小不易收集等环境问题。生物反应器填埋场技术的出现使得垃圾填埋场兼具容纳垃圾、防止污染、生物降解垃圾等多重功能,但渗滤液污染问题仍没有得到有效技术。本文将生物反应器技术和矿化垃圾床对渗滤液处理功能结合起来,构造厌氧—准好氧新型联合型生物反应器。基于3组模拟装置(1#为厌氧型生物反应器参照组,2#、3#为厌氧型生物反应器+准好氧矿化垃圾生物反应床模型对照组),研究不同操作条件下模拟厌氧单元后期产气量和气体组分变化规律,同时研究固相垃圾降解规律。叁个厌氧单元产气速率、甲烷体积百分含量和累计产气量在实验期间均表现出1#>3#>2#的大小关系,结果表明串联准好氧垃圾床后,会使产气量减小。原因有两点,一是厌氧单元含碳有机物通过渗滤液回灌在矿化垃圾内被分解,使得厌氧单元中向气相转化的含碳有机物变小；二是,渗滤液通过矿化垃圾处理后会携带部分氧气,这部分氧气回灌至厌氧单元将破坏厌氧环境,不利于降解产气。由3#>2#可知,提高渗滤液回灌频率有助于产气,垃圾含水率在填埋场产甲烷方面起决定性作用。在0～-13月期间,厌氧单元累计沉降量大小关系为1#>3#>1#,13～16月,大小关系为3#>2#>1#,对各厌氧单位初始填埋高度、是否串联准好氧矿化垃圾床和回灌频率的分析表明,前期垃圾沉降以主压缩沉降为主,后期以生物降解沉降为主,且串联准好氧垃圾床和较高回灌频率可以加快垃圾降解；固相垃圾指标有机碳和BDM反映了垃圾可生物降解的程度,取样的不均匀导致其值波动较大,但20月以后均表现出下降趋势。综合分析产气甲烷体积百分比、产气速率、渗滤液COD值和渗滤液pH值变化趋势,判断叁个厌氧模拟柱于705d、690d和660d开始进入产甲烷阶段,表明串联准好氧垃圾床可以减少填埋垃圾水解酸化阶段时间,加快ANBL进入甲烷发酵阶段,1d/次回灌操作比3d/次回灌操作提前进入甲烷发酵阶段。基于实验厌氧柱累计产甲烷量数据,建立了指数增长模型,且该模型能客观反映甲烷产量的变化。本论文的研究是关于新型厌氧一准好氧型生物反应器填埋场产气规律的有益探索,可作为厌氧型生物反应器和准好氧矿化垃圾床后续研究的参考。
尹朝阳[3]2011年在《厌氧—准好氧联合型生物反应器填埋场产气规律的研究》文中研究说明目前卫生填埋是我国生活垃圾处置的主要方式,在我国得到了广泛的应用,但存在渗滤液污染强度高、垃圾稳定速率慢、产气期滞后且历时较长等缺点,针对以上不足,提出了厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场的概念,即将厌氧生物反应器填埋场(Anaerobic Bioreactor Landfill, ANBL)与准好氧矿化垃圾生物反应床(Semi-aerobic Aged Refuse Biofilter, SAARB)进行有机的结合。基于模拟实验,通过与厌氧型生物反应器模型产气对比(产气量和气体组分),同时研究回灌频率对该新型生物反应器产气情况的影响,总结其产气规律,为该类型填埋场气体的利用提供理论基础。研究表明：(1) ANBL单元的产气速率均在填埋3d快速达到峰值(1#ANBL为188L/d,2#ANBL为192L/d,3#ANBL为216L/d),随后迅速下降,处于0-20L/d之间；至第440d时,ANBL累计产气量从大到小依次为：ANBL1# (4568L)、ANBL 3# (4051L)、ANBL2#(3552L),由此可知,ANBL串联SAARB后,其产气量会受到一定的抑制,但是提高回灌频率,有利于缓解这种抑制作用；此外在产酸期内,厌氧型生物反应器产气速率与外界温度(实验室温度)变化趋势相似,温度对产气速率影响明显。叁根厌氧柱的C02产气情况类似,至第440d时,C02浓度均为9mmol/L (20.1%)左右,可见对于处在产酸期的ANBL,串联准好氧矿化垃圾床以及回灌频率未对CO2产生情况造成较大影响；叁根模拟柱气体中CH4的含量差距较为明显,2#柱气体中CH4的含量始终低于1#、3#柱(至第440d时,1#浓度为20.8mmol/L(46.6%),2#为22.9mmol/L(51.3%),3#为26.2mmol/L (58.7%)),说明串联SAARB后,CH4产生受到了一定的抑制,但是提高回灌频率,又能够促进CH4的产生。(2)在渗滤液回灌单周期内,3根模拟柱产气速率曲线均呈周期性波动规律,一个产气周期的时间约为12h；同时各模拟柱中主要气体组分(CH4、C02)变化幅度均小于5%,说明在短时间内,厌氧柱产气组分基本稳定,不会随着渗滤液的回灌时间的推移发生较大变化。(3)在回灌单周期内,准好氧矿化垃圾床的CO2产气速率首先增大,至第10h左右时达到最大值,此后开始下降,40h后产气速率便维持在较低的水平上；针对产气特点,对矿化垃圾床运行提出了建议。
吴泽, 王海燕, 程水源[4]2006年在《生物反应器填埋场产甲烷规律的模拟研究》文中研究说明生物反应器填埋场是一种新型的垃圾卫生填埋场,可以加速填埋场的稳定及甲烷的产生。通过模拟试验探讨了生物反应器填埋场在不同操作条件下的产甲烷情况及COD、pH值的变化趋势。试验证明较高的回灌频率有助于垃圾降解、产甲烷速率的升高及渗滤液中COD浓度的降低;污泥接种起缓冲作用,使垃圾的降解及产气速率更趋向平稳;甲烷的产生与COD的降低是同步进行的,因此可以通过COD的变化趋势来判断产甲烷情况。研究建立了反映垃圾含水率影响填埋场产甲烷的数学模型,该模型具有简便、直观、准确等优点。
李帆[5]2006年在《准好氧填埋场产甲烷特性研究》文中指出根据厌氧填埋和准好氧填埋理论分别构建了大型填埋模拟试验装置,并对装置中不同层次的CH4、CO2、O2体积百分含量和温度数据进行了长期的监测。研究结果表明:厌氧填埋场于第21周开始进入稳定产甲烷阶段,CH4平均浓度保持在38.4%;准好氧填埋场于第17周开始基本形成,不同层次的甲烷浓度表现出下层>中层>上层的规律,各层甲烷浓度分别为33.1%、15%和3.1%。甲烷浓度层次分布的不同主要是由于氧气在各层中的含量不同而引起的。准好氧填埋场中氧气在上、中、下各层的浓度分别为14.6%、1.8%、0.5%,说明由于受到填埋结构的影响,准好氧填埋场上层基本为好氧环境,产甲烷生长完全被抑制,甲烷浓度几乎为零;准好氧填埋场中层同时存在好氧区域和厌氧区域,产甲烷过程部分被抑制;准好氧填埋场下层为厌氧区域,甲烷含量较高。准好氧填埋场中甲烷平均浓度为17%,低于厌氧填埋装置中甲烷浓度的1/2,对抑制甲烷排放,减少温室效应效果显着,适合大多数没有填埋气回收装置的中、小型填埋场采用。本研究还首次在大型模拟填埋装置中分层次对温度参数进行了研究,结果表明:上、中、下叁层的温度变化趋势比较平坦,平均温度分别为73、69.7和55.4℃。温度的层次变化也受到氧气含量的影响,相对各层次而言,层中氧气含量越高,该层次的温度也越高,所以准好氧填埋场中温度变化规律为上层>中层>下层。初步探讨了准好氧填埋场中温度和产甲烷之间的关系,实验数据表明:除了下层温度范围介于54.8～58.6℃之间,属于高温发酵范围外,中层和上层温度均远远超出高温发酵的最高温度。传统厌氧填埋场温度仅30～50℃,准好氧填埋场中过高的温度抑制了产甲烷菌的活性,导致产气效率降低,对抑制甲烷的排放有一定的作用。利用半变异函数对准好氧填埋场中温度的空间变异特性进行了分析,并优化筛选出线性有基台值模型作为温度参数的变异函数理论模型,变程值3.5 m,基台值83.6。通过克里格插值法建立准好氧填埋场纵剖面上的等温线图,统计得到准好氧填埋场中温度加权平均值为59.8℃,可作为判断准好氧填埋结构基本形成的参考值。
杨巧艳, 刘丹, 李启彬[6]2008年在《模拟生物反应器填埋场产甲烷模型及应用研究》文中研究表明根据不同渗滤液回灌频率、渗滤液回灌前加热、加入厌氧污泥进行微生物接种等操作运行方式下模拟生物反应器填埋场产甲烷试验的结果,建立了反映环境温度影响的生物反应器填埋场产甲烷数学模型,并对其参数进行估计,在此基础上对模型进行了检验,提出了利用生物反应器填埋场甲烷气体的操作运行方案。
杨茂[7]2006年在《序批式生物反应器垃圾填埋特性的研究》文中提出本次研究在模拟实验的基础上研究了序批式生物反应器填埋场的有关特性,对比了序批式生物反应器填埋场与直接回灌型生物反应器填埋场相关性质;建立了序批式生物反应器填埋场产甲烷速率的数学模型;对比分析了本模拟实验与实际填埋场,得出提高实际运行填埋场产气速率的方法。在序批式生物反应器填埋场中,通过新老填埋区渗滤液的交叉回灌,将老填埋区里成熟的产甲烷菌和营养物质转移到新填埋区,加快了新填埋区生物种群的平衡,减少了新填埋区水解和产酸时间,降低渗滤液的酸度,使新填埋区更利用产甲烷菌的生长,使新填埋区可以快速的进入产甲烷期;同时,交叉回灌也可以将新填埋区产生的高浓度渗滤液带到老填埋区,利用老填埋区的成熟产甲烷菌进行生物降解,降低了渗滤液的COD浓度,减少了对周围水体污染的可能;另一方面,新渗滤液加入到老填埋区,消耗了老填埋区生物种群,加速了填埋场的稳定化,增加了填埋场的有效使用容积,提高了填埋场的利用率。通过模拟实验,还可以发现在序批式生物反应器填埋场中,甲烷产量与累计产甲烷量都有了大幅度的提高,这样更方便填埋气的收集利用,提高了填埋场的经济效益。通过对产气量模拟及实验结果分析可知,填埋场理论产甲烷量与实际产甲烷量之间有较大的差别,得出了两者之间的比例关系。同时根据实验数据,本研究利用实验数据建立起来的数学模型表明,对低回灌频率的序批式生物反应器填埋场,可以直接利用时间来估算填埋场的产气速率。最后,通过模拟实验与实际运行填埋场的对比分析,得出了提高实际运行填埋场的产气速率的方法。
杨巧艳, 李启彬, 刘丹[8]2005年在《模拟生物反应器填埋场产气特性随时间变化规律研究》文中提出通过模拟生物反应器填埋场实验,就渗滤液回灌频率、回灌前对渗滤液进行加热、厌氧污泥接种等不同操作运行要素对生物反应器填埋场产气随时间变化的特性进行了研究。结果表明,回灌前对渗滤液进行加热、厌氧污泥接种都能加快生物反应器填埋场的产气进程,而较低的渗滤液回灌频率有利于生物反应器填埋场快速进入产甲烷阶段,但不利于填埋垃圾的最终稳定。
何若, 沈东升, 许恒韬, 朱荫湄[9]2006年在《生物反应器填埋场系统中有机垃圾降解特性研究》文中提出针对渗滤液回灌型生物反应器填埋场中存在着有机酸积累的问题,试验将产甲烷反应器作为渗滤液回灌前的预处理设施引入生物反应器填埋场,研究了其系统中有机垃圾的降解和产气规律。结果表明,在本模拟试验条件下,有机垃圾在填埋场、产甲烷反应器和生物反应器填埋场系统的总产气量分别为62.1、456和518.1 L,其中产甲烷反应器产气量占生物反应器填埋场系统产气量的88%以上。在产甲烷反应器中产气速率与有机物去除率成正比,回归系数为0.4614 L/gCOD。基于生物反应器填埋场系统中有机物降解的特征,建立了其产气动力学模型。该模型可用来初步估算相关生物反应器填埋场系统中填埋垃圾稳定化所需时间及产气量,为系统填埋气的能源化利用提供理论依据。
杨巧艳, 李启彬[10]2004年在《模拟生物反应器填埋场产甲烷特征研究》文中进行了进一步梳理通过模拟实验,对渗滤液回灌频率及回灌前对渗滤液进行加热、厌氧污泥接种等不同因素对生物反应器填埋场产甲烷的影响进行了研究.结果表明,回灌前对渗滤液进行加热、厌氧污泥接种都能加快生物反应器填埋场产甲烷的进程并加速填埋垃圾的稳定,而较低的渗滤液回灌频率有利于生物反应器填埋场快速进入产甲烷阶段,但不利于填埋垃圾的最终稳定.
参考文献：
[1]. 生物反应器填埋场产甲烷特性研究[D]. 杨巧艳. 西南交通大学. 2003
[2]. 基于固相垃圾有机物降解的联合型生物反应器填埋场产气规律研究[D]. 宋豪娟. 西南交通大学. 2013
[3]. 厌氧—准好氧联合型生物反应器填埋场产气规律的研究[D]. 尹朝阳. 西南交通大学. 2011
[4]. 生物反应器填埋场产甲烷规律的模拟研究[J]. 吴泽, 王海燕, 程水源. 环境污染治理技术与设备. 2006
[5]. 准好氧填埋场产甲烷特性研究[D]. 李帆. 西北农林科技大学. 2006
[6]. 模拟生物反应器填埋场产甲烷模型及应用研究[J]. 杨巧艳, 刘丹, 李启彬. 安徽农业科学. 2008
[7]. 序批式生物反应器垃圾填埋特性的研究[D]. 杨茂. 北京工业大学. 2006
[8]. 模拟生物反应器填埋场产气特性随时间变化规律研究[J]. 杨巧艳, 李启彬, 刘丹. 中国沼气. 2005
[9]. 生物反应器填埋场系统中有机垃圾降解特性研究[J]. 何若, 沈东升, 许恒韬, 朱荫湄. 农业工程学报. 2006
[10]. 模拟生物反应器填埋场产甲烷特征研究[J]. 杨巧艳, 李启彬. 西南交通大学学报. 2004
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