bioreactor landfill的优缺点

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bioreactor landfill的优缺点
生物反应器填埋场能净化渗滤液,大大降低外排渗滤液处理费用。

同时,它能加速填埋场内垃圾降解,提高填埋场产甲烷速率和甲烷的产量,加速填埋层沉降增大有效填埋容积,缩短填埋场的维护期,减少填埋场的污染年限等优势。

3.1改善渗滤液水质
在垃圾填埋层(可能包括覆盖层)的作用下渗滤液能得到一定程度的净化,其水质将会发生很大的变化。

同时,渗滤液量也不同程度地减少。

渗滤液进行回灌,垃圾填埋层基本上相当于生物滤床。

在垃圾层的作用下,渗滤液中的VFA(挥发性脂肪酸)、COD、BOD、TOC浓度下降较快。

Reinhart在渗滤液回灌生物反应器填埋场研究中,渗滤液中COD封场时35000mg/L,6年后下降到5000mg/L。

在生物反应器添埋场中渗滤液回灌能使重金属离子得到固定,通过生物反应器的稳定化作用,渗滤液中Fe、Cd、Zn、Pb等浓度可降至很低的水平。

3.2加速垃圾的降解
对填埋场进行渗滤液回灌,增加了垃圾的湿度,并且挥发性有机酸和重金属离子浓度下降很快,在填埋场内形成更有利于垃圾降解的环境,因而能加速垃圾的降解速率。

同时渗滤液回灌能给填埋场垃圾层带来大量的微生物,从而增加垃圾中的微生物数量,加速产甲烷的速率、垃圾中污染物的容出及有机物的分解。

垃圾填埋一年后,渗滤液回灌与不回灌的填埋场相比,垃圾的产甲烷能力(BMP)下降23.7%。

3.3提高产气速率和气体产量
在生物反应器填埋场中优化了微生物的生长环境,一方面回灌的渗滤液使填埋场内湿度增大、氧化还原电位降低、重金属离子浓度下降,有利于增强产甲烷菌的活性,从而提高填埋场内垃圾的产甲烷速率;另一方面回灌的渗滤液给填埋场内带来了大量的有机物,这部分有机物的降解也增加了填埋场的甲烷产量。

因而,渗滤液回灌能使填埋场的产甲烷速率加快、甲烷的总产量增加。

Chugh在研究回灌渗滤液容积对城市生活垃圾降解的影响中发现,产气速率增加,产气量高峰值出现提前,回灌容积为填埋垃圾30%时填埋气产气速率的峰值出现比2%提前48d。

同一填埋场内渗滤液回灌处的垃圾产甲烷速率是不回灌处的垃圾产甲烷速率的两倍多。

由于产气时间提前,产气期更集中,单位垃圾产气量更大,因而更具回收利用价值。

3.4加速填埋层沉降增加填埋场有效容积
利用渗滤液回灌的生物反应器填埋场废物沉降很容易达到10%-25%的原始高度,美国Sono-maCounty填埋场内,渗滤液回灌处的总沉降幅度可达填埋场深度的20%,而不回灌处的总沉降幅度仅为填埋场高度的8%。

对填埋场进行渗滤液回灌,既能加速填埋场的沉降速率,又能使填埋场总的沉降幅度增大。

因此提高了填埋场的有效容积和空间利用率,增大了填埋能力。

3.5缩短维护期降低维护成本
传统的卫生填埋场封场后,垃圾在漫长的稳定化过程中产生大量的有毒有害的渗滤液,释放出易燃气体甲烷,同时场地发生不均匀沉降。

因此,封场后需进行长时间的维护(对渗滤液、填埋气定期监测并处理),直至其不再对周围环境带来污染。

其维护期一般在20年以上甚至上百年,而生物反应器填埋场由于垃圾降解稳定速度快,其维护期能大大地缩短,这不仅能节省维护费用,而且还降低
了衬层的防渗性能要求。

据Pohland等人估计,进行回灌的填埋场其维护费用仅为渗滤液现场处理填埋场的45%。

3.6减少渗滤液处理系统的投资和风险
根据生物反应器填埋场的操作运行特点,垃圾填埋前期产生的高污染浓度的渗滤液可全部回灌填埋场内。

在生物反应器填埋场运营一段时间后,对其产生渗滤液的水质和水量都有了比较客观真实的认识,此时根据需要再进行渗滤液处理系统的针对性设计,可极大减小盲目性,节省工程投资。

缺点
生物反应器填埋场是一个相对较新的技术。

对于新开发的生物反应器填埋场初步监测成本较高,以确保一切都重要的是发现并适当控制。

这包括气体,气味和渗滤液渗漏到地面。

生物反应器填埋场的水分含量增加,减少垃圾填埋场的结构稳定性。

该填埋场变得太软,并最终由于它本身的重量倒塌。

快速分解的另一个后果是填埋气体,主要是甲烷的快速积累。

传统的垃圾填埋场有排气管挖成他们释放,因为它是生产甲烷。

生物反应器填埋场可能会以足够快的速度产生足够的垃圾填埋气体,管道不能够发泄他们,引起爆炸。

此外,生物反应器填埋场传统的垃圾填埋场与相比,产生的多余气体类型的,如硫化氢,有过腐烂的气味(H2S像臭鸡蛋的味道)。