準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)產(chǎn)甲烷特性研究.pdf

1、本文根據(jù)厭氧填埋和準(zhǔn)好氧填埋理論分別構(gòu)建了大型填埋模擬試驗(yàn)裝置，并對(duì)裝置中不同層次的CH4、CO2、O2體積百分含量和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行了長期的監(jiān)測(cè)。 研究結(jié)果表明：厭氧填埋場(chǎng)于第21周開始進(jìn)入穩(wěn)定產(chǎn)甲烷階段，CH4平均濃度保持在38.4％；準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)于第17周開始基本形成，不同層次的甲烷濃度表現(xiàn)出下層＞中層＞上層的規(guī)律，各層甲烷濃度分別為33.1％、15％和3.1％。甲烷濃度層次分布的不同主要是由于氧氣在各層中的含量不同而引起的

2、。準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中氧氣在上、中、下各層的濃度分別為14.6％、1.8％、0.5％，說明由于受到填埋結(jié)構(gòu)的影響，準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)上層基本為好氧環(huán)境，產(chǎn)甲烷生長完全被抑制，甲烷濃度幾乎為零；準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中層同時(shí)存在好氧區(qū)域和厭氧區(qū)域，產(chǎn)甲烷過程部分被抑制；準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)下層為厭氧區(qū)域，甲烷含量較高。 準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中甲烷平均濃度為17％，低于厭氧填埋裝置中甲烷濃度的1/2，對(duì)抑制甲烷排放，減少溫室效應(yīng)效果顯著，適合大多數(shù)沒有填埋氣回收裝置的

3、中、小型填埋場(chǎng)采用。 本研究還首次在大型模擬填埋裝置中分層次對(duì)溫度參數(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：上、中、下三層的溫度變化趨勢(shì)比較平坦，平均溫度分別為73、69.7和55.4℃。溫度的層次變化也受到氧氣含量的影響，相對(duì)各層次而言，層中氧氣含量越高，該層次的溫度也越高，所以準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中溫度變化規(guī)律為上層＞中層＞下層。 初步探討了準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中溫度和產(chǎn)甲烷之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：除了下層溫度范圍介于54.8～58.6℃之間

4、，屬于高溫發(fā)酵范圍外，中層和上層溫度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出高溫發(fā)酵的最高溫度。傳統(tǒng)厭氧填埋場(chǎng)溫度僅30～50℃，準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中過高的溫度抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性，導(dǎo)致產(chǎn)氣效率降低，對(duì)抑制甲烷的排放有一定的作用。 利用半變異函數(shù)對(duì)準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中溫度的空間變異特性進(jìn)行了分析，并優(yōu)化篩選出線性有基臺(tái)值模型作為溫度參數(shù)的變異函數(shù)理論模型，變程值3.5m，基臺(tái)值83.6。通過克里格插值法建立準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)縱剖面上的等溫線圖，統(tǒng)計(jì)得到準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)中溫度加權(quán)