生物反应器填埋场产甲烷特性研究

【摘要】： 本文在模拟实验基础上研究了不同渗滤液回灌频率、渗滤液回灌前加热、加入污泥进行微生物接种等操作运行方式对生物反应器填埋场产甲烷特性的影响，建立了反映环境温度影响的生物反应器填埋场产甲烷数学模型，提出了生物反应器填埋场甲烷气体的利用对策。 通过模拟生物反应器填埋场实验研究，验证了生物反应器填埋场具有加快甲烷气体产生、加大甲烷产生速率、加速填埋垃圾稳定以及加快渗滤液污染强度削减等优势。实验结果表明渗滤液回灌前加热、填埋垃圾时加入污泥进行微生物接种、较高的环境温度和较低的渗滤液回灌频率均有助于生物反应器填埋场快速进入产甲烷阶段；生物反应器填埋场进入稳定产甲烷阶段后，高渗滤液回灌频率有利于填埋垃圾的尽早稳定和甲烷气体的快速产生，渗滤液回灌前加热对固相垃圾的水解速率没有实质性的影响。 通过建立反映环境温度影响生物反应器填埋场产甲烷的数学模型，分析在不同的操作运行方式下，可同时实现甲烷利用时间较短、渗滤液回灌运行费用较低以及甲烷利用装置投资相对较小等目标。通过采取增加生物反应器填埋场垃圾填埋厚度、适当降低冬季渗滤液回灌频率等措施来克服低温对生物反应器填埋场产甲烷的不利影响，并提出了生物反应器填埋场甲烷利用对策。 【关键词】：生物反应器填埋场 甲烷 城市垃圾 填埋场
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X705
【目录】：

• 第1章 绪论7-15
• 1.1 问题的提出7-8
• 1.2 国内外研究现状8-13
• 1.2.1 传统填埋场产甲烷研究现状8-10
• 1.2.2 生物反应器填埋场研究进展10-12
• 1.2.3 生物反应器填埋场产甲烷研究现状12-13
• 1.3 本文研究的主要内容、目标和方法13-15
• 1.3.1 主要研究内容13
• 1.3.2 研究目标13
• 1.3.3 研究方法13-14
• 1.3.4 研究思路14-15
• 第2章 生物反应器填埋场产甲烷机理15-28
• 2.1 城市生活垃圾及其处置概况15-19
• 2.1.1 城市生活垃圾特征15-17
• 2.1.2 城市生活垃圾主要处理方式及特点17-19
• 2.2 生物反应器填埋场填埋垃圾降解机理及过程19-23
• 2.2.1 生物反应器填埋场简介19-20
• 2.2.2 生物反应器填埋场填埋垃圾降解机理及过程20-23
• 2.3 生物反应器填埋场产甲烷影响因素分析23-28
• 2.3.1 生物反应器填埋场气体组成特征23
• 2.3.2 生物反应器填埋场气体产生动态变化规律23-25
• 2.3.3 影响生物反应器填埋场甲烷气体产生的主要因素25-28
• 第3章 生物反应器填埋场产甲烷模拟实验研究28-42
• 3.1 模拟实验的组织与实施28-30
• 3.1.1 实验目的28
• 3.1.2 实验方案28-30
• 3.2 实验结果与分析30-42
• 3.2.1 模拟生物反应器填埋场渗滤液动态变化及分析30-36
• 3.2.2 模拟生物反应器填埋场垃圾柱产气量、产气速率的变化及分析36-40
• 3.2.3 不同操作运行要素对生物反应器填埋场产甲烷的影响分析40-42
• 第4章 生物反应器填埋场产甲烷模型及应用42-57
• 4.1 生物反应器填埋场产甲烷模型42-52
• 4.1.1 生物反应器填埋场产甲烷过程42-43
• 4.1.2 影响生物反应器填埋场产甲烷的主要因素43-45
• 4.1.3 生物反应器填埋场产甲烷数学模型45-46
• 4.1.4 生物反应器填埋场产甲烷模型参数的估计及模型的检验46-52
• 4.2 生物反应器填埋场甲烷利用控制对策52-57
• 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62

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