矿化垃圾反应床处理渗滤液的微生物学特性
垃圾焚烧厂渗滤液处理技术的特点、重点以及难点
垃圾焚烧厂渗滤液处理技术的特点、重点以及难点垃圾焚烧厂渗滤液主要来自于垃圾本身持水、垃圾分解产生的液体以及垃圾收运过程中带入的雨水。
垃圾焚烧厂渗滤液具有氨氮含量高、有机污染物浓度高、含盐量高、组分复杂,水质水量变化波动幅度大等特点,导致处理难度较大。
1垃圾焚烧厂渗滤液的特点1垃圾焚烧厂渗滤液CODcr高达20000~60000mg/L,BOD5为10000~30000mg/L,属高浓度有机废水。
渗滤液中绝大部分有机化合物为可溶性有机物,大约90%的可溶性有机碳由短链的可挥发性脂肪酸组成,其主要成分为乙酸、丙酸和丁酸,其次是带多羧基和芳香族羧基的灰黄酶酸,因此渗滤液的可生化性较好。
2渗滤液中氨氮浓度可高达1000~3000mg/L,渗滤液中的氮多以氨氮形式存在,约占总氮的75%~90%。
3渗滤液中的含盐量通常高达10000mg/L以上,采用膜处理会由于渗透压过大造成产水率过低,仅采用普通生化处理会因为含盐量过高造成启动困难,负荷较低,运行不稳,甚至无法运行。
4渗滤液的产生量受城市垃圾收运系统类型、垃圾的组成、降雨等因素影响。
渗滤液的日产量约为垃圾量的5%~40%。
污染物浓度的变化幅度也达到3~5倍。
2渗滤液处理常用技术路线1渗滤液的有机污染物浓度高且可生化性好,生化处理工艺是处理高浓度有机废水最为彻底和经济的工艺,可以在比较经济的条件下大幅度降解有机污染物,同时发挥脱氮除磷的效果,使得渗滤液总体处理成本较为节省。
由于渗滤液中还包括许多难降解大分子有机物,采用生化处理技术处理后,总会保留一些不能被生物降解和吸附的“惰性COD”。
工程实践表明,采用多种生化处理工艺,均可将渗滤液的CODcr降至1000mg/L以下,去除率非常可观,但出水一般不能直接达到排放标准要求。
2渗滤液经过生化处理后进一步采用膜工艺处理是目前最常用的渗滤液处理方法,该工艺出水水质好,可达到回用水的标准,对于渗滤液水质和水量的波动性也具有较高的抗变能力,运行稳定性高。
垃圾渗滤液的主要特点如下
垃圾渗滤液的主要特点如下:(1)渗滤液水质极为复杂,污染物种类繁多、危害大。
渗滤液中不仅含有耗氧有机污染物还含有重金属和植物营养素等多种有毒有害物质及生物污染物,如病菌、虫卵等。
已有93种有机污染物被检出,含量较多的有烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、醛酮类和酰胺类等,其中许多污染物是我国环境优先控制污染物,另外城市垃圾填埋场渗滤液中重金属离子的浓度通常比较低。
(2)污染物浓度大,变化范围大。
垃圾填埋渗滤液的CODcr、BOD5、总氮、氨氮、碱度、硬度、重金属污染浓度都很高,且变化范围大。
垃圾渗滤液的这一特性是其它污水无法比拟的,突出了处理和处理工艺选择的难度。
(3)水质水量的明显变化性。
①渗滤液的产生量随季节的变化而变化,雨季明显大于旱季;②污染物组成及其浓度随季节的变化而变化,如平原地区填埋场干冷季节渗滤液的污染物组成和浓度较低;③污染物组分及其浓度与填埋年限有关,如填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不同,“年轻”填埋场(使用5年以内)的渗滤液呈黑色,有恶臭、SS (悬浮物)高、pH值较低、BOD5、CODcr、VFA、金属离子浓度和BOD/CODcr较高,具有较好的可生化性;“年老”填埋场(使用10年以上)的渗滤液pH值近中性,BOD5、CODcr、VFA浓度和BOD /CODcr较低,金属离子浓度下降,但氨氮浓度较高,可生化性差。
5(4)渗滤液中含有大量微生物,但微生物营养元素比例严重失调。
填埋场条件比较适合微生物的生长繁殖,所以渗滤液中含有大量微生物,其中许多微生物对渗滤液的降解起着重要作用,主要有亚硝化细菌和硝化细菌、反硝化细菌、脱硫杆菌、脱氮硫杆菌、铁细菌、硫酸盐还原菌以及产甲烷菌等7类细菌。
此外,渗滤液中还有大量的病原菌和致病微生物。
另外重金属元素、氨氮等物质含量过高,使得微生物营养元素比例失调,在一定程度上抑制了微生物的生长繁殖。
我淄博泰禾实业有限公司在处理垃圾渗滤液方面有着自己技术优势,我公司成功运用气提式超滤膜技术处理垃圾渗滤液,处理后出水可达到绿化冲厕的回用水标准,为环境保护和水资源的回用做出自己的应有的贡献。
矿化垃圾反应床处理垃圾渗滤液出水中的水溶性有机物
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r s lsidc td t a h e c a eefu n sc mp s d o ra i te s e ut n iae h tt e la h t fle twa o o e fo g ncmatr ,whc a o j g td d u l o d o ih h d c nu ae o beb n r
能 团, 同时 还 可 能 含 有 三键 和 双键 的结 构 。
关 键 词 水 溶 性 有 机 物 渗 滤 液 矿 化 垃 圾 反 应 床
Ree rho i ov do g ncmatr( OM )i h a h t fle t fa e eu eboi e LiHo g n Zh oYo — sac nds le r a i s te D nt el c aeefu n g drfs ifl r e o t n j a g, a u i
水中 C D和 D O OC的 贡 献 分别 为 3. 9 和 3 . 4 , 水 性腐 殖 质 和 准 亲 水 性 物 质 是 尾 水 中 水 溶 性 有 机 物 ( OM) 重 要 组 成 部 4 8 7 1 憎 D 的
分 。近 紫外 区域 吸光 度 分 析 发 现 , 水 中 含 有 大量 带 共 轭 双 键 或 苯 环 的 有 机 物 质 , 些 物 质 从 尾 水 中 去 除 后 , 水 在 近 紫 外 区 域 的 尾 这 尾 吸 光 度 明 显 下 降 。 分 子 量 分布 显 示 , 水 中 D 尾 OM 的分 子 量 主 要 集 中 在 20 0U以 下 。元 素 分 析 和 红 外 光 谱 结 果 显 示 , 敏 酸 ( 0 胡 HA) 和 富 里 酸 ( A) 有苯 环 结 构 , 在 醇 羟 基 或 酚 羟 基及 羧 酸官 能 团 ; 亲 水 性 物 质 含 有 较 多 的羧 酸 官能 团 , 外 存 在 一 定 量 的 羟 基 官 F 带 存 准 另
生物法处理垃圾渗滤液的性能特点介绍
生物法处理垃圾渗滤液的性能特点介绍众所周知,垃圾渗滤液成分复杂,很难处理,采用生物技术在目前的处理技术中较环保,是用户应用较多的技术,但是生物处理也分为好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术和好氧-厌氧联合处理技术,今天小编带您具体看看生物处理垃圾渗滤液方法有哪些吧。
1、好氧生物处理技术好氧生物处理技术即为在氧气存在时,好氧微生物(包括兼性微生物)利用废水中的污染物进行代谢,同时降解污染物。
好氧生物处理技术主要有活性污泥技术、曝气氧化塘、生物膜技术等。
与其他技术相比,好氧生物技术有不少优点,如反应快、几乎不产臭气、节省空间等。
相关实验显示,进水渗滤液COD值在4000-13000 mg/L 之间,经混合式好氧活性污泥技术反应,COD 去除率高于90%。
好氧生物技术处理渗滤液亦存在不少缺点:如能耗比较大、营养不平衡、温度低时效率下降、硝化作用可能会因为NH3浓度太高受到抑制、有毒金属的干扰作用(如Cu会抑制硝化作用)等。
2、厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术即在无游离氧时,兼性和厌氧细菌将废水中复杂的有机污染物依次降解为二氧化碳和甲烷,甲烷可资源化利用并提供能量。
有研究显示,若利用上流式厌氧过滤器处理COD 范围在3000-8000mg/L的高浓度垃圾渗滤液,反应温度在35~40℃之间时,COD的去除率大约为95%。
厌氧生物处理工艺的主要缺点是微生物(特别是产CH4细菌)活性容易受到环境变化(必须碱性)和某些金属存在的影响,导致反应速率下降。
3、好氧-厌氧联合处理技术目前垃圾填埋场大多采用好氧-厌氧联合技术来处理渗滤液,尤其是浓度偏高的渗滤液,该技术效果好,而且成本低。
有相关实验采用SBR法两级厌氧-好氧技术处理垃圾填埋场的垃圾渗滤液,结果COD、BOD5去除率均高于90%。
生物处理垃圾渗滤液方法有哪些的内容今天就为您介绍到这里了,希望对您有帮助。
用户可以根据自己实际情况选择适合的处理技术。
矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术研究
收稿日期3作者简介李晓斌(),男,工程师,一直从事环境保护及科研工作矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术研究李晓斌1 蒋 岸2 王玉琦3( 1江苏省徐州市环境保护研究所,徐州 221000; 2江苏省徐州市市政设计院有限公司,徐州 221002; 3中国市政工程西南设计研究院,成都 610081)摘要:实验准好氧型矿化垃圾生物反应床出水水质与配水水力负荷、配水频次及进水浓度的关系及准好氧型二级串连工艺对渗滤液的处理效果。
结果表明,准好氧型矿化垃圾生物反应床在处理渗滤液时配水负荷宜不大于0.026L /(kg 垃圾次),进水CODC r 浓度在10000m g/L 时,其对CODCr 的去除率在82%以上,而对氨氮的去除率可达99.7%以上。
准好氧型二级串连工艺处理渗滤液其出水水质满足G B16889-1997二级排放标准,该工艺氨氮的出水远远低于16889-1997一级排放标准。
关键词:ARBB;矿化垃圾;准好氧;渗滤液中图分类号:X705文献标识码:A 文章编号:1007-0370(2008)04-0085-05THE PENETRASOL TECHN OLO GY RE SEARC H O NM INERAL IZ ED GARBAGE BI OLO GY REACT I O N BED TREATM ENTL I X iaobin 1 J I A N G An 2 WANG Yuqi 3( 1Xu Zhou C ity Envir onm e n ta l P rotection Bu reau,Xu Z hou 221000; 2Xu Zhou city C ivil E ng ineering D esign ing I n stitu te Co,L td.Xu Zhou 221002; 3Sou th W est Institu te of Chinese C ivil En gine ering ,Cheng D ou 610081) Ab stra c t :The effl uent qua lity of second level cha i n pene tra s ol treat ment of quasi -ae robic proce ss type can meet second discharg estandard of G B16889-1997,and the effl uent of N itrogen and Ammonia wa s be l o w the first discha rge standa rd of G B16889-1997.K e y word s:ARBB;m ine ra lized g a rbag e;quasi -ae robic p rocess ;pene tra s ol 矿化垃圾是一种类似于土壤腐殖质的物质,具有松散的结构、较好的水力传导和渗透性能、较好的阳离子交换能力等,而且其中存在着数量庞大、种类繁多,以多阶段降解性微生物为主的微生物,可降解诸如纤维素、半纤维素、多糖和木质素等难降解有机物,是一种性能非常优越的生物介质,完全适合作为一种优良的生物反应器填料或介质,而且有着其他介质(如土壤)所无法比拟的优越性能[1]。
垃圾渗滤液处理技术
汇报人:可编辑 2024-01-05
contents
目录
• 垃圾渗滤液的产生与特性 • 垃圾渗滤液处理技术概述 • 物理处理技术 • 化学处理技术 • 生化处理技术 • 渗滤液处理技术的比较与选择
01
垃圾渗滤液的产生与 特性
垃圾渗滤液的产生
01
02
03
垃圾填埋场
在垃圾填埋过程中,垃圾 中的水分会通过渗透作用 穿过垃圾层进入土壤,形 成垃圾渗滤液。
保障健康
垃圾渗滤液中的有害物质可能对人体健康造成危害,如致癌、致畸 、致突变等。
维护生态平衡
垃圾渗滤液处理不当可能破坏生态平衡,影响动植物生长。
垃圾渗滤液处理的目标
去除有毒有害物质
通过处理,降低或消除垃圾渗滤液中的有毒有害 物质,使其达到排放标准或资源化利用要求。
减少污染
降低垃圾渗滤液对环境的影响,减轻后续处理的 负担。
04
化学处理技术
高级氧化法
1 2
臭氧氧化法
利用臭氧的强氧化性,将垃圾渗滤液中的有机物 转化为无机物或低毒物质,降低后续处理的难度 。
芬顿氧化法
通过投加芬顿试剂(H2O2和Fe2+),产生强氧 化自由基,对有机物进行深度氧化分解。
3
光催化氧化法
利用光催化剂(如TiO2)在紫外光的作用下,将 垃圾渗滤液中的有机物转化为无害物质。
膜处理
利用膜分离技术,将垃圾渗滤液中的 不同组分进行分离和纯化,如反渗透 、超滤、纳滤等。
03
物理处理技术
沉淀法
总结词
通过重力作用使固体颗粒沉降,实现固液分离的方法。
详细描述
沉淀法是利用垃圾渗滤液中固体颗粒和水的密度差异,通过重力作用使固体颗 粒逐渐沉降下来,达到固液分离的目的。该方法适用于去除渗滤液中的悬浮物 和部分溶解性物质。
渗滤液的特点及处理技术
渗滤液的特点及处理技术一、渗滤液介绍1.1、渗滤液概述生活垃圾填埋场按照填埋气组成等参数可以大致分为五个阶段。
第一阶段为好氧阶段,导气管中引出的气体主要为空气,此时产生的渗滤液COD浓度较高,氨氮浓度较低,可生化性较好;第二阶段为酸化阶段,垃圾堆体中以酸化反应为主,填埋气主要为氮气、二氧化碳、氢气,渗滤液水质与第一阶段类似;第三阶段为不稳定的产甲烷段,堆体中厌氧产甲烷菌开始逐渐成为优势菌种,甲烷气体的比重开始上升,渗滤液中的有机物开始下降,相反由厌氧分解蛋白质等含氮物质产生的铵盐开始上升,渗滤液的可生化性下降;第四阶段为稳定的产甲烷阶段,填埋气主要由二氧化碳和甲烷组成,渗滤液的可生化性已经比较差,易于生化的有机物急剧下降,以挥发性有机酸VFT(VFC)表示;到最后一个阶段即结束阶段,垃圾中的有机物已经分解殆尽,此时的渗滤液已不具备可生化性。
其中渗滤液可生化性较好的前三个阶段时间较短,只有三至五年,便进入了第四个阶段,渗滤液的可生化性逐年下降,直至有机物含量降至零。
1.2、渗滤液显著特点(1)渗滤液前、后期水质变化大。
渗滤液的水质变化幅度很大,它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大,浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化,如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。
通常在填埋初期,氨氮浓度较低,用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮,但随着填埋年限的增加,氨氮浓度不断增加,COD不断下降,最好采用物化法处理。
(2)有机物浓度高。
垃圾渗滤液中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万毫克/升,与城市污水相比,浓度非常高。
高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上,BOD5与COD比值为0.5~0.6,随着填埋场填埋年限的增加,BOD5与COD比值将逐渐降低。
(3)氨氮含量高。
由于大部分填埋场为厌氧填埋,堆体内的厌氧环境造成渗滤中氨氮浓度极高,并且随着填埋年限的增加而不断升高,有时可高达1000~3000mg/l。
生活垃圾渗滤液处理技术导则
生活垃圾渗滤液处理技术导则导言:随着城市化进程的迅速发展,生活垃圾的处理已经成为一个亟待解决的问题。
其中,生活垃圾渗滤液是处理过程中的一个重要环节。
本文将介绍生活垃圾渗滤液处理技术的导则,以帮助各地区科学高效地处理生活垃圾渗滤液。
一、生活垃圾渗滤液的特性1. 渗滤液的成分:生活垃圾渗滤液主要由水分、有机物、无机盐、重金属等组成。
2. 渗滤液的性质:渗滤液具有酸碱度高、浓度低、有机物含量高、COD(化学需氧量)和BOD(生物需氧量)值较高等特点。
二、生活垃圾渗滤液处理技术导则1. 分类处理:根据渗滤液的性质和用途需求,将生活垃圾渗滤液分为不同类别进行处理。
常见的分类包括酸性渗滤液、碱性渗滤液和中性渗滤液等。
2. 生物法处理:利用生物法处理渗滤液是一种有效的方法。
通过生物降解有机物,减少COD和BOD值,达到净化渗滤液的目的。
同时,还可以利用微生物降解重金属离子,降低其毒性。
3. 物化法处理:物化法处理渗滤液主要包括吸附、沉淀、氧化等过程。
通过添加吸附剂、混凝剂和氧化剂等,将渗滤液中的有机物、无机盐和重金属去除或转化为无害物质。
4. 膜分离技术:膜分离技术是一种高效的渗滤液处理方法。
通过超滤、反渗透和电渗析等膜技术,可以将渗滤液中的溶质和溶剂有效分离,得到清澈的水体。
5. 综合利用:生活垃圾渗滤液中的有机物和无机盐等成分可以被利用,生产沼气、堆肥和肥料等。
因此,在处理渗滤液的过程中,应考虑综合利用的可能性,实现资源化利用。
三、生活垃圾渗滤液处理技术的挑战与发展1. 处理成本:生活垃圾渗滤液的处理成本较高,包括设备投入、能源消耗和运行维护等方面。
因此,需要开发低成本的处理技术,降低处理成本。
2. 技术创新:随着科技的发展,新型的生活垃圾渗滤液处理技术不断涌现。
例如,利用微生物和膜分离技术相结合的技术,可以提高处理效率和降低能耗。
3. 法规与标准:生活垃圾渗滤液处理涉及环境保护和资源利用等领域,需要制定相应的法规和标准,规范处理过程和排放标准。
矿化垃圾反应床处理渗滤液的微生物学特性
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垃圾渗滤液有什么特点
垃圾渗滤液有什么特点
垃圾渗滤液是指在垃圾填埋过程中,由于雨水和地下水的渗透作用,使垃圾中的有机物和无机物溶解并形成的混合液体。
其特点如下:
1.成分复杂:垃圾渗滤液中含有大量的有机物、无机物、微生物和化学物质,成分非常复杂。
2.浓度高:垃圾渗滤液的浓度较高,其中有机物和营养物质的含量较高,容易导致环境污染和生态破坏。
3.含有有毒有害物质:垃圾中的有毒有害物质,如重金属、有机污染物等,可通过渗滤液进入土壤和水体,对环境造成污染。
4.具有较强的恶臭味:垃圾渗滤液中含有大量的有机物,容易产生恶臭味,对人体健康和环境造成危害。
5.变化较大:垃圾渗滤液的成分和性质因垃圾种类、填埋条件、时间等因素而变化较大,不同类型的垃圾渗滤液处理方法也不同。
因此,垃圾渗滤液的处理和处置成为一个重要的环境问题。
传统的处理方法包括物理、化学和生物处理等,而新型处理技术如膜生物反应器(MBR)、厌氧氨氧化等也在不断发展和应用。
同时,垃圾渗滤液的处理也面临着许多挑战,如处理效率、运行成本、环保法规等。
未来,垃圾渗滤液处理领域将继续致力于研发新技术、提高处理效率、降低成本、减少环境污染,实现垃圾渗滤液的资源化和无害化处理。
准好氧矿化垃圾反应床_超声_芬顿联用技术处理垃圾渗滤液
Abstract According to landfill leachate’s characteristics of high concentration of pollutants,poor biochemical degradability,etc,semi-aerobic aged refuse bioreactor and ultrasound / Fenton process were applied to treat landfill leachate. The removal rates of chemical oxygen demand( COD) ,ammonia nitrogen( NH3 -N) ,total phosphorus( TP) and colorimetry treated by semi-aerobic aged refuse bioreactor were 80% ,85% ,92% ,85% , respectively. The optimal technical conditions of ultrasound / Fenton process were discovered by single factor and orthogonal experiments. Satisfying treatment effect of the total removal rate of landfill leachate by combined semiaerobic aged refuse bioreactor and ultrasound / Fenton process could be achieved. The highest removal rates of COD,NH3 -N,TP and colorimetry were 96% ,86% ,94% and 95% ,respectively. The final effluent was inodorous with color of pale yellow. Its BOD5 / CODincreased from 0. 16 to 0. 35,which met follow-up biological treatment. The effluent of COD,TP could meet the Standard for Pollution Control on the Landfill Site of Municipal Solid Waste ( GB 16889-2008) .
垃圾填埋中的渗滤液形成和特性
垃圾填埋中的渗滤液形成和特性垃圾填埋中的渗滤液形成和特性⼀、城市垃圾的卫⽣填埋随着我国城市化建设步伐的加快,城市⼈⼝的急剧增加、城市规模的扩⼤和居民⽣活⽔平的提⾼,我国城市⽣活垃圾的产量在急剧增加。
据有关统计资料表明,2005年,我国的城市⽣活垃圾年产量已突破2亿吨,并且在进⼊21世纪以来,全国每年的递增速度在10 %以上,按照4亿城市⼈⼝⽇均⼈产垃圾已达到1.37 kg,与⼯业发达国家的⼈均数量已经基本持平。
进⼊21世纪以来,我国在垃圾资源化⽅⾯有了长⾜的进步,兴建了⼀批垃圾焚烧发电⼚,但是,垃圾焚烧发电不仅是个⾼投资⾼风险的项⽬,还必须要有规模,只适合于⼤中城市应⽤,对于⼩城市、⼩城镇不宜采⽤。
因此,根据垃圾处理“资源化、减量化、⽆害化”的“三化”原则,我国的中⼩城市和⼩城镇、甚⾄于绝⼤部分中等城市将全部采⽤卫⽣填埋场的形式来处置垃圾,⽽⼤城市和特⼤城市也将会由卫⽣填埋和焚烧发电同时并⾏,城市垃圾的卫⽣填埋仍然要在今后相当长的年代⾥担任垃圾处置的主⾓。
20世纪60年代中期以来,国际上⼤体形成了填埋、焚烧、堆肥、热解等⼀系列处理⽅法。
各国根据本国的具体情况,发展了垃圾的处理⽅法:⽇本以焚烧为主;美国60%的垃圾⽤卫⽣填埋法处理;西欧则多采⽤有控制的填埋法;我国由于资⾦与技术等原因,主要也采⽤填埋法。
填埋法由于其固有的经济实⽤、技术成熟等优点,仍然是当前世界上固体废弃物的主要处理⽅法。
按照最新出台的我国“⼗⼀五”环境保护规划,⾄2010年末以前,我国的城市垃圾处理率要达到60%,⽽⽬前我国的城市垃圾安全处置率还不⾜⼀半。
可以想见,未来五年内将要新建⼀⼤批城市垃圾卫⽣填埋场。
⼆、垃圾填埋场的渗滤液⽽垃圾卫⽣填埋场却将⾯临⼀个不可回避的问题——垃圾渗滤液;垃圾焚烧发电过程中,其垃圾临时堆场同样也存在垃圾沥滤液的问题,只是其量⼩⽽已。
废弃物在填埋处置过程中产⽣的含有⼤量污染物的渗滤液便会构成新的污染源。
垃圾渗滤液特点与处理技术比较
垃圾渗滤液特点与处理技术比较垃圾渗滤液是指垃圾堆中腐烂的有机物质产生的液体,它含有大量的有机酸、氨氮、重金属等有害物质,对环境造成了严重的污染。
为了高效处理垃圾渗滤液,保护环境,我国开展了多种垃圾渗滤液处理技术研究,本文将对垃圾渗滤液特点与处理技术进行比较。
一、垃圾渗滤液的特点垃圾渗滤液不同于一般的废水,其特点主要体现在以下几个方面:1. 复杂性:垃圾渗滤液中含有多种有机物质、无机盐和微生物等复杂成分,使其成分复杂多变,处理难度较大。
2. 水质差:垃圾渗滤液中的COD(化学需氧量)和BOD (生化需氧量)浓度较高,且有机物成分多为难降解的有机酸类,导致处理成本相对较高。
3. 氨氮含量高:由于垃圾渗滤液中含有大量的腐烂有机物,其氨氮含量较高,可能对水体生态环境造成一定的影响,因此必须进行有效处理。
4. 含重金属:垃圾渗滤液中含有多种重金属,如铅、汞、镉等,这些重金属对生物体和水体生态环境都有一定的毒性。
二、垃圾渗滤液处理技术比较目前,常见的垃圾渗滤液处理技术包括物理化学法、生物法和混合法。
下面将对这几种处理技术的特点进行比较。
1. 物理化学法物理化学法包括沉淀法、吸附法、氧化法等。
其特点是操作简单、效果稳定、处理速度快。
沉淀法常用的处理剂有氢氧化钙、聚合氯化铝等,可以有效去除垃圾渗滤液中的悬浮物和胶体。
吸附法通过活性炭、硅胶等材料吸附垃圾渗滤液中的有机物质。
氧化法常用的方法有高级氧化法、臭氧氧化法等,能够有效降解垃圾渗滤液中的有机物质。
2. 生物法生物法是利用微生物对垃圾渗滤液中的有机物质进行降解的方法。
其中,生物滤池法、生物接触氧化法和活性污泥法是常用的处理技术。
生物滤池法通过将垃圾渗滤液通过滤池,使其与微生物接触降解,可以有效去除有机物质。
生物接触氧化法结合了生物法和氧化法,通过在接触氧化池中加入氧气,提高微生物降解效果。
活性污泥法通过将垃圾渗滤液与活性污泥接触,利用污泥中的微生物进行有机物质的降解。
矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术
矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术
边炳鑫;赵由才;周正;李帅
【期刊名称】《环境工程》
【年(卷),期】2007(025)001
【摘要】针对矿化垃圾筛分后<15 mm组分性质进行研究,并以该组分为填料设计制造矿化垃圾生物反应床处理渗滤液,研究表明,矿化垃圾具有较大的吸附比表面积,较强的离子交换容量,较高的有机质含量,含有种类和数量可观的微生物种群可供生物降解作用,是很好的污水处理生物介质.工程应用表明:渗滤液经过三级矿化垃圾生物反应床串联处理后,CODCr和NH4+-N的总去除率达到90%和95%以上,可稳定达到国家二、三级渗滤液排放标准.
【总页数】4页(P52-55)
【作者】边炳鑫;赵由才;周正;李帅
【作者单位】苏州科技学院环境科学与工程系,江苏,215011;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092;湖北省废物地质处置与环境保护重点实验室,武汉,430074;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092;苏州科技学院环境科学与工程系,江苏,215011;苏州科技学院环境科学与工程系,江苏,215011
【正文语种】中文
【中图分类】X7
【相关文献】
1.垃圾渗滤液处理新技术——矿化垃圾生物反应床 [J],
2.好氧矿化垃圾生物反应床处理垃圾渗滤液的水力负荷研究 [J], 王强;邱忠平;柯佳闻;刘洋;于贵;舒中文
3.矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术研究 [J], 李晓斌;蒋岸;王玉琦
4.浅谈矿化垃圾生物反应床处理垃圾渗滤液 [J], 阮关心
5.矿化垃圾生物反应床渗滤液出水深度处理 [J], 甘晓明
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垃圾渗滤液的生物处理
垃圾渗滤液的生物处理随着国民经济的迅速发展,我国城市居民生活水平日益提高,城市垃圾的总量越来越大,且每年正以10%左右的速率增加,种类也越来越多。
许多垃圾如不加妥善处理,会对城市及周边地区造成二次污染,污染土壤、大气、水源,将会对生态环境和人民生活造成巨大的危害,甚至会殃及子孙后代。
城市垃圾的无害化处理显得越来越重要。
一垃圾渗滤液的特性垃圾渗滤液成分复杂、流量变化系数大,属于难降解有机污染物,而且进入水体后对水环境影响极大。
渗滤液具有如下特点。
1 组成成分复杂。
由于垃圾渗滤液是垃圾腐烂产生的,因此成分极其复杂,仅已检测出的成分多达百余种,通常用综合指标COD、BOD5、TOC来表示。
2 污染物浓度高且随各种条件的改变而改变。
通常认为垃圾填埋场按建成“年龄”分为“年轻”填埋场(5年以下)和“较老”填埋场(5年以上)。
污染物浓度随季节和温度的变化而变化,如一年中,深秋和冬季时降水量较小,则污染物浓度增大;春季和夏季由于气温升高,微生物活性增强,加之降水量增加,则污染物浓度减小。
3 有机物浓度降解速率缓慢。
一般在垃圾填埋后,渗滤液中有机物的降解要持续20~30年。
如果环境温度低,降解所需时间会更长。
4 渗滤液的成分、降解速度和降解的过程与垃圾的组分有关。
5 垃圾渗滤液流量小且不均匀,在垃圾填埋过程中及封场后若干年,渗滤液的渗出量大于蒸发量。
二垃圾渗滤液的生物处理垃圾渗滤液处理可以单独处理,也可排入城市污水处理厂一同处理。
1 好氧生物处理:活性污泥法作为废水处理的传统生物工艺得到最广泛的应用。
2厌氧生物处理:厌氧生物滤池可以处理垃圾渗滤液,并达到一定的去除效果,但需保持较低负荷才能得到理想的处理效果。
同好氧法相比,厌氧生物处理有几个优点:好氧方法需消耗能量(空气、压缩机、转刷等),而厌氧处理却可产生能量(甲烷气体),COD越高,好氧方法耗能越多,厌氧方法产能越多,二者的差异就越明显;厌氧处理时有机物转化成污泥的比例远小于好氧处理的比例,因此污泥处理和处置的费用大为降低;厌氧处理时污泥的生长量小,对无机营养元素的要求远小于好氧处理,因此适合于处理磷含量比较低的垃圾渗滤液。
垃圾渗滤液的特点和处理技术探讨
垃圾渗滤液的特点和处理技术探讨摘要:对我国国内垃圾填埋场渗滤液的成分、性质、危害及垃圾渗滤液处理方式、处理技术的研究和应用进展进行了综述。
重点阐述了垃圾渗滤液的就地循环处理、生物处理、反渗透处理、高级氧化处理技术及部分工程实例,并且对垃圾渗滤液处理技术的发展进行了展望。
1 垃圾渗滤液的成分和性质填埋作为一种城市固体废弃物(垃圾)处理方式已被国内外广泛应用,在我国目前有90%左右的城市固体废弃物是用填埋法处理的[1]。
由于压实和微生物的分解作用,垃圾中所含的污染物将随水分溶出,并与降雨、径流等一起形成垃圾渗滤液。
1.1 垃圾渗滤液的来源和产生量垃圾渗滤液的产生受诸多因素影响,不仅水量变化大,而且变化无规律性。
其主要来自以下五个方面:①降水的渗入②外部地表水的流入③地下水的渗入④垃圾本身含有的水份⑤微生物厌氧分解产生的水。
所以降水量、蒸发量、地面流失、地下水流入、垃圾的特性、地下层结构、表面覆土和下层面排水设施情况对渗滤液的产生量都有影响。
虽然渗滤液产生量波动较大,但对与同一地区填埋场,其单位面积的年平均产生量是在一定范围内变化的[2]。
1.2 垃圾渗滤液的成分和特性通常,垃圾渗滤液中的有机物可分为3种:①低分子量的脂肪酸②中等分子量的灰黄霉酸类物质③高分子量的碳水化合物类物质、腐殖质类。
渗滤液中的有机成分随填埋时间而变化。
填埋初期,渗滤液中的有机物的可溶性有机碳约90%是短链的可挥发性脂肪酸,其中以乙酸、丙酸和丁酸浓度最大。
其次的成分是带有相对高密度的羟基和芳香族羟基的灰黄霉酸。
随着填埋时间的增加,填埋场逐步趋于相对稳定,此时,渗滤液中挥发性脂肪酸含量减少,而灰黄霉酸和腐殖质类成分则增加。
垃圾渗滤液的特性如下:① 有机污染物种类繁多,水质复杂。
② 污染物浓度高,变化范围大。
渗滤液中污染物浓度及其变化范围见表1所示。
表1渗滤液中污染物浓度及其变化范围[4]Tab. 1 The Pollutant Density of Landfill Leachate③ 水质水量变化大。
矿化垃圾生物反应器结构对渗滤液处理的影响的开题报告
矿化垃圾生物反应器结构对渗滤液处理的影响的开题报告
本题研究的是矿化垃圾生物反应器结构对渗滤液处理的影响。
矿化垃圾是指经过预处理后含水率较低的城市垃圾,其中主要成分是不可降解的有机物和无机盐类等。
由于矿化垃圾含有较高浓度的盐分和重金属等有害物质,直接排放会对环境造成污染,因此需要经过处理后才能安全排放或回用。
生物反应器是一种将有机物转化为稳定无害的废物或有用产物的处理设备。
本研究将利用生物反应器进行矿化垃圾渗滤液的处理。
在生物反应器设计中,结构因素对
反应器性能有重要影响,如反应器的填充物种类、填充物粒径、反应器容积等。
本研究将从以下几个方面展开:
(1)确定矿化垃圾生物反应器处理渗滤液的最佳结构方案:通过对比不同填充
物和反应器容积的处理效果,确定最佳结构方案;
(2)研究矿化垃圾渗滤液处理过程中的微生物特征:利用基因测序技术分析矿
化垃圾渗滤液处理过程中微生物群落的变化和微生物在处理过程中的贡献;
(3)评估生物反应器处理矿化垃圾渗滤液的经济效益:通过分析处理成本和废
水处理效果,评估生物反应器处理矿化垃圾渗滤液的经济效益。
本研究的主要意义在于提高城市垃圾的处理效率和资源回收率,降低城市垃圾对环境的污染,为城市垃圾处理提供了一种新思路和技术支持。
渗滤液生物处理
渗滤液生物处理垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。
还有堆积的准备用于焚烧的垃圾渗漏出的水分。
一、垃圾渗滤液的产生阶段垃圾渗滤液的性质随着填埋场的运行时间的不同而发生变化,这主要是由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的。
垃圾填埋场的稳定化过程通常分为五个阶段,即初始化调整阶段(Initial adjustment phase)、过渡阶段(Transitionphase)、酸化阶段(Acid phase)、甲烷发酵阶段(Methanefermentation phase)和成熟阶段(Maturation phase)。
1、初始调节阶段:垃圾填入填埋场内,填埋场稳定化阶段即进入初始调节阶段。
此阶段内垃圾中易降解组分迅速与垃圾中所夹带的氧气发生好氧生物降解反应,生成二氧化碳(CO2)和水,同时释放一定的热量。
2、过渡阶段:此阶段填埋场内氧气被消耗尽,填埋场内开始形成厌氧条件,垃圾降解由好氧降解过渡到兼性厌氧降解。
此阶段垃圾中的硝酸盐和硫酸盐分别被还原成氮气(N2)和硫化氢(H2S),渗滤液PH开始下降。
3、酸化阶段:当填埋场中持续产生氢气(H2)时,意味着填埋场稳定化进入酸化阶段。
在此阶段对垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和专性厌氧细菌,填埋气的主要成分是二氧化碳(CO2)、渗滤液COD、VFA和金属离子浓度继续上升至中期达到较大值,此后逐渐下降;PH继续下降到达低值,此后逐渐上升。
4、甲烷发酵阶段:当填埋场H2含量下降达到低点时,填埋场进入甲烷发酵阶段,此时产甲烷菌把有机酸以及H2转化为甲烷。
有机物浓度、金属离子浓度和电导率都迅速下降,BOD/COD下降,可生化性下降,同时PH值开始上升。
5、成熟阶段:当填埋场垃圾中易生物降解组分基本被降解完后,垃圾填埋场即进入成熟阶段。
此阶段由于垃圾中绝大部分营养物质已随渗滤液排出,只有少量微生物对垃圾中的一些难降解物质进行降解,此时PH维持在偏碱状态,渗滤液可生化性进一步下降,BOD/COD 会小于0.1。
垃圾渗滤液又称渗滤液渗沥水渗沥液沥滤液或浸出液 (1)
一、垃圾渗滤液,又称渗滤液、渗沥水、渗沥液、沥滤液或浸出液1、定义垃圾渗滤液,又称渗滤液、渗沥水、渗沥液、沥滤液或浸出液,是指垃圾在堆放和处置过程中由于雨水的淋洗、冲刷,以及地表水和地下水的浸泡,通过萃取、水解和发酵而产生的二次污染物,主要来源于垃圾本身的内含水、垃圾生化反应产生的水和大气降水,包括垃圾填埋场渗滤液、垃圾焚烧厂渗滤液、垃圾综合处理场渗滤液和垃圾中转站渗滤液。
由于我国垃圾处理方式目前以填埋和焚烧为主,因此垃圾渗滤液处理需求亦主要为垃圾填埋场和垃圾焚烧厂。
2、垃圾填埋场渗滤液概述(1)垃圾填埋场渗滤液的来源垃圾填埋场渗滤液的产生和水量随季节和地域等变化而不同,成分复杂,且含有高浓度的有机物质和无机盐,水质会随着外界水文地质、气候、填埋规模、填埋工艺、填埋时间、垃圾成分以及人们生活水平等众多因素的影响发生变化。
特点主要表现为:成分复杂、污染物种类多、含盐量高、碳氮比失调、水质水量和污染物浓度变化大等。
我国在垃圾分类工作方面的进展较为缓慢,远远滞后于欧美等发达国家,加之我国特有的饮食文化,导致我国生活垃圾含水量较高,很少低于 50%,目前垃圾填埋场产生的渗滤液一般占垃圾填埋量的 35%-50%(重量比),部分地区受地域、降水等的影响,垃圾填埋场渗滤液的产量占垃圾填埋量的重量比甚至超过50%以上。
3、垃圾焚烧厂渗滤液概述(1)垃圾焚烧厂渗滤液来源目前我国城市生活垃圾采用焚烧方式进行处理的比例约为16%。
我国城市生活垃圾的成分复杂、厨余物多、含水率高、热值较低,焚烧法处理垃圾时必须将新鲜垃圾在垃圾储坑中储存 3-5天进行发酵熟化,达到沥出水份、提高热值的目的,以保证后续焚烧炉正常运行,《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)中将此过程中沥出的水份称为 "沥滤液",又称为垃圾焚烧厂渗滤液。
(2)垃圾焚烧厂渗滤液特点与垃圾填埋场渗滤液不同的是,焚烧厂垃圾渗滤液属原生渗滤液,大多是当天或隔天的垃圾渗滤液,未经厌氧发酵、水解、酸化过程,内含如苯、萘、菲等杂环芳烃化合物、多环芳烃、酚、醇类化合物、苯胺类化合物等难降解有机物,受雨水影响比填埋场垃圾渗滤液小。
污水处理知识之浅析垃圾渗滤液的组成及水质特点
污水处理知识之浅析垃圾渗滤液的组成及水质特点垃圾渗滤液是垃圾处理过程产生的二次污染物,我国渗滤液的典型污染物组成见表1,可以看出,我国垃圾渗滤液主要有以下几个特征:表1(垃圾渗滤液处理技术的发展与展望)1)渗滤液成分复杂。
渗滤液中含有低分子量的脂肪酸类、腐殖质类高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黄霉酸类物质。
虽然渗滤液中某一特定的污染物浓度很低,但由于污染物种类繁多,因此其总量巨大。
2)有机污染物和NH+42N含量高:经鉴定,垃圾渗滤液中有93种有机化合物,其中22种被中国和美国列入EPA环境优先控制污染物的黑名单。
高浓度的NH+42N是“中老年”填埋场渗滤液的重要水质特征之一,也是导致其处理难度较大的一个重要原因。
3)重金属含量大,色度高且恶臭:渗滤液含多种重金属离子,当工业垃圾和生活垃圾混埋时重金属离子的溶出量往往会更高。
渗滤液的色度可高达2000倍~4000倍,并伴有极重的腐败臭味。
4)微生物营养元素比例失衡:垃圾渗滤液中有机物和氨氮含量太高,但含磷量一般较低。
5)COD和BOD浓度都很高,COD高达几万,BOD也达到几千,但是随着填埋时间的延长,BOD/COD值甚至低于0.1,说明稳定期和老龄渗滤液的可生化性较差。
水质特点渗滤液水质的变化受垃圾组成、垃圾含水率、垃圾体内温度、垃圾填埋时间、填埋规律、填埋工艺、降雨渗透量等因素的影响,尤其是降雨量和填埋时间的影响。
渗滤液的水质有以下特点:(1)有机物质量浓度高,其中腐殖酸为小分子有机酸和氨基酸又合成的大分子产物,是渗滤液中长期性的最主要有机污染物,通常有200—1500mg/L的腐殖酸不能生物降解。
(2)氨氮质量浓度高,一般小于3000mg/L,在500—2O43Omg/L之间居多,其在厌氧垃圾填埋场内不会被去除,是渗滤液中长期性的最主要无机污染物。
(3)渗滤液水质波动大,COD、BOD、可生化性随填埋时间的增长而下降并逐渐维持在较低水平。
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收稿日期:2005-11-01基金项目:上海市重大科研资助项目(05DZ12003)作者简介:石 磊(1977-),男,江苏邳州人,工学博士.E 2mail :leishi @矿化垃圾反应床处理渗滤液的微生物学特性石 磊1,张 全2,牛冬杰1,赵由才1(1.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092;2.上海市城市建设投资开发总公司,上海 200002)摘要:研究了矿化垃圾生物反应床处理渗滤液时,不同床层高度、气温状况和水力负荷下矿化垃圾微生物学特性的变化规律.结果表明:床体浅层(0~20cm )通透性好,细菌总数是床体厌氧区的数十倍,生理生化过程强烈,酶活性高,是污染物降解的最佳区域;气温的日变化对细菌总数影响不大,但在25~30℃时有利于维持微生物数量及其重要酶的活性;反应床对水力负荷有一定的耐冲击能力,但当矿化垃圾与渗滤液的体积比小于20(水力负荷超过16cm ・d -1)时,床层微生物及酶面临胁迫环境,出水水质急剧变差.关键词:矿化垃圾;生物反应床;渗滤液;微生物学特性中图分类号:X 703.1 文献标识码:A 文章编号:0253-374X (2007)08-1085-05Microbiological Characteristics of Aged 2Refuse 2BasedBioreactor for Landfill Leachate TreatmentS HI L ei 1,ZHA N G Q uan 2,N IU Dongjie 1,ZHA O Youcai1(1.State K ey Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse ,Tongji University ,Shanghai 200092,China ;2.Shanghai Urban Construction and Investment Development Corporation ,Shanghai 200002,China )Abstract :Aged refuse excavated from 8~10years old closed refuse landfill was used as the bio 2material for the making of bioreactor and then for the effective treatment of landfill leachate.The microbiologi 2cal characteristics of the bioreactor were studied under conditions of different layer depth ,ambient temperature and hydraulic loading.The results show that the upper shallow layer (i.e.0~20cm )has a better permeability ,more plentiful micro floras ,and excellent biodegradability of pollutants in leachate.The ambient temperature has little effect on total bacterial count ,while a proper temperature of 25~30℃can maintain the quantity of microorganisms and enzymatic activities at high levels.Al 2though the bioreactor can tolerate the pollutants loading to some extent ,when the leachate hydraulic loading exceeds 16cm ・d -1(the volume ratio of aged refused and leachate is less than 20∶1),the mi 2croorganisms and enzymes will be confronted with a tough environment and result in a worse effluent quality.Key words :aged refuse ;bioreactor ;landfill leachate ;microbiological characteristics 填埋场封场8~10年后,在漫长的稳定化进程中所形成的矿化垃圾富含有机质,结构松散,通透性好,吸附能力强,阳离子交换容量高,加之其上附着有种类繁多、数量庞大、适应性强的微生物和各种活性酶,因此,以其为填料所构建的反应床在处理填埋场渗滤液[1]、畜禽废水[2]、焦化废水[3]、城市生活污水[4]等多类废水的工程应用日渐增多.已有的研究表明,污染物在床层内涉及到固、液、气三相的转化,第35卷第8期2007年8月同济大学学报(自然科学版)JOURNAL OF TON G J I UN IVERSITY (NATURAL SCIENCE )Vol.35No.8 Aug.2007既包括吸附截留、化学沉积、氧化还原等非生物机制,更包括对污染物彻底去除起决定作用的生物降解过程[5].因此,对矿化垃圾微生物学特性的研究,有利于床层结构、运行参数的优化和对污染物降解机理的理解,从而改善工艺的处理负荷和出水水质.借鉴国内外土壤微生物学的相关基础,矿化垃圾微生物学特性的描述参数众多,如细菌总数、微生物生理生态参数(如内源呼吸强度、微生物生物量碳、代谢商、微生物商等)、几种重要酶(如过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶、磷酸酶、转化酶等)的活性等.其数值高低及变化趋势,对有机质矿化、营养物质循环、腐殖质形成和分解等生理生化过程的强度和方向均有明显的指示作用,在一定程度上可用来判断床层微生物及工艺过程的运行状态[6].1 实验装置和实验方法实验装置为高3.5m、内径0.25m的聚氯乙烯圆柱,柱内装填3.2m高的矿化垃圾细料(取自上海市老港填埋场,经开挖、晾筛后,剔除其中石块、碎玻璃、塑料、木块等粗料,其基本性质如表1所示).沿柱身由上而下每隔0.4m设置具塞取样口,床层底部为0.15m厚的碎石垫层,起到垃圾承托、隔离与出水澄清、充氧的作用.渗滤液水质如表2所示,按照白天(8:00~18:00)6次短周期配水落干(其中床层配水持续时间与落干持续时间之比为1∶11),夜间(18:00~8:00)闲置复氧的方式交替运行,水力负荷为4cm・d-1(每天单位面积床层处理的渗滤液高度为4cm),驯化1个月,待系统运行稳定后,考察在不同床层高度、不同日气温和水力负荷下矿化垃圾的微生物学特性变化.垃圾样取自床层不同位置、不同运行时段,混匀后测定,取平均值.其中,细菌总数、微生物生理生态参数、几种重要酶的活性等参照土壤微生物学的相关文献进行分析[7-8].表1 矿化垃圾细料的基本性质(填埋龄10年,装填粒径≤40mm)T ab.1 Fund amental properties of f ine aged refuse(10years after landf ill,loading particle size≤40mm)表观物理性状密度/(g・cm-3)孔隙度/%含水率/%渗透系数/(cm・min-1)阳离子交换容量/(mmol・g-1)有机质/(g・kg-1)细菌总数/(106个・g-1)粒匀分散无异味0.7537.2527.5 2.1520.654102.57.2表2 进水渗滤液的水质参数T ab.2 Influent qu ality parameters of landf ill leachate水质指标质量浓度ρ化学需氧量ρ(COD)/(mg・L-1)五日生化需氧量ρ(BOD)5/(mg・L-1)总有机碳ρ(TOD)/(mg・L-1)ρ(NH3-N)/(mg・L-1)总磷ρ(TP)/(mg・L-1)总悬浮物/(mg・L-1)色度/倍数值850027503200102011.81330015002 结果与讨论2.1 不同高度床层的微生物学特性2.1.1 细菌总数表3为生物反应床稳定运行时矿化垃圾中细菌总数的垂直分布.可以发现,虽然沿不同高度床体的温度、湿度、有机质和无机养料等影响因素类似,但由于床层氧化还原环境的差异,随着床层加深、通透性降低,细菌数量呈逐渐递减的趋势:浅层的细菌总数,要比深处床层高出1~2个数量级;但在底部垫层区域,因其中填料存在与大气交换的环境,故细菌总数(主要为好氧菌)有所增加.表3 生物反应床中细菌总数的垂直分布T ab.3 V ertical distribution of total b acterial count within bioreactor 床层深度/m0.20.40.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2细菌总数/(106个・g-1)27.520.28.1 3.40.98 1.00.85 1.29.22.1.2 微生物生理生态参数研究表明,微生物商(微生物生物量碳与微生物有机碳之比,C mic/C org)和代谢商(微生物内源呼吸强度与微生物生物量碳之比,R mic/C mic)能将微生物生物量碳、有机质含量和内源呼吸强度等微生物活性指标有机地联系起来,且因其比值关系,可有效避免在使用绝对量或对不同有机质含量的矿化垃圾进行比较时出现问题.因此,它们可作为污染物对微6801 同济大学学报(自然科学版)第35卷 生物区系胁迫程度的敏感指标,有效反映微生物群落的生理特征、生态演变及环境效应[6].表4为矿化垃圾微生物生理生态参数的垂直变化.由表可见,沿床层垂直方向由上而下,有机碳C org、微生物生物量碳C mic和内源呼吸强度R mic均呈现出不同程度的下降趋势,其中C mic的下降幅度最大,导致微生物商沿床层的持续走低和代谢商在床体中下部的相对回升.这说明,由于填料基质通透性降低,致密性增加,微生物数量的减少,因而导致污染物的降解转化速率和微生物的代谢活性明显衰减.表4 矿化垃圾微生物生理生态参数的垂直变化T ab.4 V ertical variation of microorganism physiological& ecological parameters within bioreactor床层深度/mC org/(g・kg-1)C mic/(mg・(g・d)-1)R mic/(mg・(g・d)-1)R micC micC micC org0.261.30 2.562 1.4380.560.0420.460.50 2.2120.5750.260.0371.259.050.7600.1030.130.0132.059.150.2140.0790.370.0042.857.420.1600.0830.520.0033.256.200.2130.1720.810.004 注:C mic和R mic单位的微生物学意义是1g的矿化垃圾在28℃下存放1d,所释放的CO2量(mg).下同.2.1.3 几种重要酶的活性研究表明,过氧化氢酶能催化过氧化氢对各种有机物(如酚、胺类等)的氧化,消除由于过氧化氢的积累对矿化垃圾中微生物的毒害作用,其强度大小表征了矿化垃圾腐殖化和有机质的积累程度;脱氢酶能酶促有机酸、氨基酸、醇类、胡敏酸等有机物的脱氢过程,起着氢的中间传递体的作用,反映了腐殖质的分解程度和速度;脲酶是一种酰胺酶,能酶促有机质分子中肽键的水解,其活性变化与矿化垃圾的氮素状况及理化性状有关;磷酸酶能促进各种有机磷化合物的水解,为微生物提供有效磷素;转化酶的参与影响着矿化垃圾有机质的反应强度和方向,产物是微生物的营养源,其活性与矿化垃圾中的腐殖质、水溶性有机质和粘粒的含量以及微生物的数量及其活动呈正相关[9].表5为几种酶活性沿床层的垂直变化.可以发现,各类酶活性沿床层纵向由上而下均呈现负指数递减趋势,其中,磷酸酶活性的衰减量最甚时只有原来的1/40以下,而过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和转化酶等的活性也降低至原来的1/10~1/5.因此,矿化垃圾中各类酶的活性区域均处于好氧条件较好的浅表层,床层纵深区酶促反应因厌氧环境受到抑制,因而降低了微生物生命活动降解污染物的有效性.表5 矿化垃圾几种酶活性的垂直变化T ab.5 V ertical v ari ations o f enzym atic activity w ithin bioreactor 床层深度/m过氧化氢酶1)/mL脱氢酶2)/ng脲酶3)/mg磷酸酶4)/mg转化酶5)/mL0.2 2.6257.275 3.670 4.25445.6680.4 1.722 3.912 1.020 3.02114.2281.20.510 1.7060.4200.124 5.0212.00.460 1.2590.3280.125 4.8172.80.494 1.5120.2980.098 4.5103.20.612 1.5750.3400.1054.450 1)过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法测定,单位意义为:1g样品在规定条件下25℃处理30min,酶促反应生成的过氧化氢,所消耗高锰酸钾溶液(0.1mol)的体积;2)脱氢酶采用三苯基甲月赞比色法测定,单位意义为:1g样品在规定条件下30℃处理6h,酶促反应所产生的三苯基甲月赞的量;3)脲酶采用氨氮比色法测定,单位意义为:1g样品在规定条件下37℃处理3h,酶促反应所生成的氨氮的量;4)磷酸酶采用游离酚比色法测定,单位意义为:1g样品在规定条件下37℃处理3h,酶促反应所生成的游离酚的量;5)转化酶采用硫代硫酸钠滴定法测定,单位意义为:1g样品在规定条件下37℃处理24h,酶促反应生成的还原糖,所消耗的硫代硫酸钠溶液(0.1mol)的体积。