Municipal solid waste conversion to energy

In recent years it has been recognised by an increasing number of nations that there is considerable energy potential within MSW. As a result many countries have established R,D& D programmes to examine methods of exploiting this potential. The IEA's MSW Conversion Activity was set up in 1986 to provide an infrastructure for sharing information and co-ordinating work in this area internationally. This Activity was extended in 1989 and currently a total of 9 nations participate in it.

To cope with the wide scope of the area (encompassing both biological and thermal processing of MSW) the Activity was divided into three subgroups or Expert Working Groups (EWGs). Each of these dealt with a distinct area of expertise:

1. •Downstream effects of source separation and screening of MSW

2. •Sampling and analytical protocols

3. •Landfill gas

In addition to these groups a central secretariat based at Harwell (UK) has provided guidance, established and administered databases of contacts and produced a series of national reports.

This paper describes the achievements of the Activity and discusses work proposed for the future.     

危废填埋场地下水环境影响评价研究

危险废物具有各种危害性,不仅对人体健康有着威胁,对于环境治理来说也有着极大的消极影响.就目前来说,虽然安全填埋技术已经较为成熟,但在实际实施过程中还是容易出现渗漏事故,渗漏液在地下容易穿透防渗层,从而影响地下水,所以这也是我们需要重视的问题之一.     

垃圾填埋场进场道路设计的几点体会

对垃圾填埋场进场道路的特点进行了分析,并对进场道路平、纵、横断面,路基设计要点进行了介绍,给出了环境保护措施,指出在路线设计过程中要综合考虑纵、横断面设计,借助辅助设计工具反复试线,以确定出满意的线位。     

颗粒活性炭对A/O-MBR处理垃圾渗滤液的影响

采用A/O-MBR处理垃圾渗滤液,考察投加颗粒活性炭(GAC)对出水水质、膜污染的影响,以及不同投加量对出水水质的影响。结果表明:与不投加GAC相比,在A/O-MBR中投加0.75 g/L GAC时,出水平均COD从1 585mg/L下降到1 484 mg/L,NH4+-N平均从25.6 mg/L下降到23 mg/L,出水水质有所提高。同时膜压增长速度减慢,膜表面泥饼层厚度减小,表明膜污染减缓。当GAC投加量从1 g/L提高到2 g/L时,出水平均COD从1 220 mg/L下降到840 mg/L,出水NH4+-N平均从20.8 mg/L下降到18 mg/L,说明增大GAC投加量有助于提高MBR出水水质,同时可大大减缓膜污染,并明显降低垃圾渗滤液后续纳滤、反渗透处理的污染压力。     

UASB-外置式MBR-NF组合工艺处理垃圾渗滤液工程实例

采用UASB-外置式MBR-NF组合工艺对生活垃圾渗滤液进行处理,处理规模为50 m~3/d。介绍了该工程的设计和运行情况,运行结果表明,该工艺耐冲击负荷,生物降解效率高,出水稳定,处理效果良好,出水水质满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》一般污染物排放要求。     

水分运移对填埋垃圾降解过程的影响模拟研究

模拟填埋实验对比研究了渗滤液定期排放、降雨入渗及渗滤液全量回灌对垃圾生物质降解过程的影响,探讨了生物气资源化填埋水分运移的调控措施。结果表明:渗滤液定期排放难以形成产甲烷菌适宜的Eh、pH及湿度条件,垃圾生物质降解表现为持续的水解产酸过程。降雨入渗对环境因子的调控作用微弱,且在入渗水持续冲刷下,CODCr累计净溶出量增加了67.8%。15±2℃下的渗滤液回灌使微生物代谢受到抑制,渗滤液累计产生量与CODCr累计净溶出量分别下降了70.9%与88.5%;反应温度升高至35±2℃,产甲烷菌适宜的环境条件快速形成,但也造成了NH4+-N的快速积累。减少地表水入渗量,合理控制渗滤液回灌温度,并在回灌前进行脱氮处理,可显著提高垃圾填埋处理的无害化与资源化水平。     

考虑降解率下的垃圾土降解压缩量计算模型

从无机物质量不变出发,在考虑降解率与密度变化的情况下,围绕垃圾土的密度、质量与体积三者关系,结合由自配试样进行降解试验获得的降解率规律,推导了垃圾土一维降解压缩模型。研究结果表明,降解压缩量与初始时刻有机物的体积百分含量、降解率及初始高度有关,且成正比关系。利用该模型对重庆市某垃圾填埋场的有机物降解沉降量进行了计算,可以看出降解沉降量与时间呈指数函数关系,在填埋初期降解沉降速率较大,随着时间推移,降解沉降量趋于稳定。     

单一缺氧/厌氧UASB同步反硝化产甲烷与A/O组合工艺处理实际晚期渗滤液

以实际高氮晚期渗滤液为研究对象,应用缺氧/厌氧UASB-A/O组合工艺重点研究有机物和氮的去除特性,同时考察了A/O系统内短程硝化实现途径及稳定方法。试验结果表明,该生化系统可实现有机物和氮的同步、深度去除。在原液COD平均为6537 mg·L^-1,NH⁺₄-N为2021 mg·L^-1的条件下,系统最终出水分别为300 mg·L^-1和15.6 mg·L^-1,去除率分别为95.4%和99.2%。UASB反应器的平均COD负荷为6.5 kg COD·m^-3·d^-1,去除速率为5.3 kg COD·m^-3·d^-1。在单一UASB反应器内,发生了缺氧反硝化和厌氧产甲烷的双重生化反应,UASB反应器内获得了几乎100%的反硝化率。通过高游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）的协同作用,使A/O反应器实现并维持了稳定的短程硝化,通过99%以上的亚硝化率实现高效的氨氮去除。     

覆盖层氧气消耗通量模型及甲烷氧化能力预测

填埋场覆盖层生物气扩散规律和甲烷氧化能力的评估是甲烷减排研究的重要组成部分。以数值模拟方法分析了氧气在覆盖层中的扩散规律,得到了指数方程形式的氧气扩散模型(R²范围0.8941～0.9975);通过检测有机碳和甲烷浓度变化进一步考察了模拟覆盖层不同深度的甲烷氧化能力,证实了在0.05～0.25 m范围内甲烷氧化活性最高;以Fick定律和轴向扩散模型推导了模拟覆盖层中氧气消耗通量模型,该模型计算得到的氧气消耗通量与覆盖层中微生物甲烷氧化经验方程相比无显著差异;结合以上模型推演出覆盖层甲烷消耗通量模型,与实际检测值相比,预测结果理想(R²=0.9983)。该成果可为揭示填埋场覆盖层生物气扩散规律、强化甲烷氧化能力以及预测甲烷排放提供新的思路和理论依据。