垃圾填埋场 降解规律研究

第19卷第2期环境监测管理与技术2007年4月·污染防治技术·垃圾填埋场降解规律研究杨军，黄涛’，曹江英’(1．西南交通大学环境科学与工程学院，四J11成都610031；2．兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070)摘要：对成都长安垃圾填埋场内1a、3a、5a、7a、9a的填埋垃圾的含水率、pH值、生物可降解物质(BDM)、有机质及有机碳等指标进行了监测分析。结果表明：填埋垃圾各指标在前3a内变化较大，3a以后变化则较为缓慢。根据垃圾有机质和BDM等指标预测该填埋场垃圾稳定化需25a～27a。关键词：垃圾填埋；生物可降解物质；有机污染物；预测中图分类号：X825文献标识码：B文章编号：1006—2009(2007)O2—0041一O3随着我国人口的增加，土地资源日益紧缺，垃圾填埋场的再利用问题倍受关注，这涉及到填埋场的稳定化评价问题，而填埋场稳定化的一个重要指标是垃圾组成。。为了科学地利用填埋场地，从本质上把握填埋场的日常管理、设计、安全防护等，有必要对填埋场中的垃圾进行深入系统的研究。。这方面我国所做的研究工作非常有限，且大多数研究都是以渗滤液指标来预测垃圾降解的稳定化问题，而填埋场所采集到的渗滤液是整个填埋体内部各时期填埋垃圾体所产生的混合液体，其分析仅可反映场内一定区域的混合垃圾体的变化状况，而不能真实反映垃圾组分随填埋时间的动态变化，国外一些学者开展的此类研究对我国具有一定的参考价值’。现对成都长安垃圾填埋场内不同埋龄垃圾的含水率、pH值等指标进行分析，并讨论有机质和生物可降解物质(BDM)与填埋时间的定量关系，从微观垃圾组成的角度来预测垃圾降解的稳定化进程。1取样及监测分析方法成都长安垃圾填埋场，位于成都市东郊，龙泉山西麓。距离市区约30km，日填埋处理垃圾约3600t。第一期占地约53．4hm，第二期占地约46．7hm，库区的落差约为100m。目前为止，已填埋了1400多万t垃圾，第一期的库区容量已基本填满。在该填埋场景观改造及梯阶倒坡工程时，对该场内不同埋龄的填埋垃圾进行了监测分析。1．1垃圾取样对埋龄分别为1a、3a、5a、7a、9a及新鲜垃圾进行取样分析。在指定年度填埋区域对角线的两角和中心各设一个采样点(挖掘深度约距覆土层1m以上)，每点取5kg～10kg的垃圾样品，对所采各样品按埋龄分别进行充分混合，四分法取一定质量有代表性的垃圾进行分析。1．2分析指标样品中含水率、pH值、BDM和有机质(及有机碳)等指标。1．3分析方法(1)前处理：将各样品烘干，手拣挑出其中金属、石块、砖砾、玻璃等无机硬废物和橡胶、塑料类等难降解的有机废物并称重记录，其他可降解组分用球磨机研磨至20目以下，四分法取其粉末。(2)含水率采用烘干法测定。测定时将所取的代表性垃圾样品放入100℃的烘箱中，24h后再称量烘干垃圾的质量，垃圾干重与垃圾湿重之差和湿重之比即为垃圾的含水率。(3)pH值采用复合玻璃电极法测定，具体参照土壤pH值测定方法”。以垃圾样品与无CO蒸馏水为1：5的比例配制，经搅拌、澄清后取上清液，用pH一3S精密酸度计测定pH值。(4)BDM分析：在强酸性条件下，以强氧化剂重铬酸钾在常温下氧化样品中有机质，过量的重铬收稿日期：2006—06—04；修订日期：2007—0l一13基金项目：国家自然科学基金资助项目(40302033)作者简介：杨军(1972一)，男，甘肃甘谷人，讲师，在读博士生主要从事固体废弃物处理与处置方面的研究。一41—维普资讯http://www.cqvip.com第l9卷第2期杨军等．垃圾填埋场降解规律研究2007年4月酸钾以硫酸亚铁回滴。(5)有机质(挥发酚)和有机碳含量分析：垃圾有机质含量采用《城市生活垃圾有机质的测定一灼烧法》(CJ／T96—1999)测定，因为垃圾中的碳含量大约是有机物质的47％⋯，据此可以估算有机碳的含量。2结果与分析2．1监测结果测定过程中，由于垃圾成分的不均匀性、复杂性和样品代表性等问题，分析结果具有不同程度的分散性。因此，含水率、pH值、有机质(挥发分)的监测分析至少各测两次，BDM分析3次，结果取均值(尽管如此，波动仍较大)。最后计算时需将垃圾粉碎前剔出的塑料、金属、玻璃等不活性物计入监测结果。垃圾含水率及pH值随填埋时问变化关系见图1；垃圾组分随填埋时间变化关系见图2。图1垃圾含水率及pH值随填埋时间变化关系图2垃圾组分随填埋时间变化关系2．2分析与讨论实验结果表明，在垃圾填埋初期，垃圾各指标值变化较大，中后期变化则较缓慢。但总体则呈现一定的规律性：随填埋时间的增长，垃圾有机质、生物可降解物质(BDM)和垃圾含水率逐渐降低，pH值则逐渐增大。(1)由图1和图2可见，在垃圾填埋后较短时期(1a一3a)，各指标变化梯度较大。表明该阶段一42一垃圾降解速度较快