《內嵌式插層填埋場滲濾液污染物內流定向削減行為研究》是依託上海交通大學，由樓紫陽擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：內嵌式插層填埋場滲濾液污染物內流定向削減行為研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：樓紫陽
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
污染物源頭削減是解決傳統衛生填埋場滲濾液導排出水污染物濃度高、後續處理難等問題的必要途徑，而現有削減工藝依然存在處理客群面小、去除效率低、出水水質差等諸多問題。據此提出了內嵌式插層填埋新方法，採用滲濾液內流定向削減方式，降低填埋場滲濾液導排出水污染物濃度。本項目以實驗室模擬和理論計算為手段，通過最佳化插層材料配比，採用單元化內嵌式插層填埋裝置及組合模擬方式，分項考察插層及與異質化垃圾耦合作用下，滲濾液污染物在場內的運移規律、演化趨勢及降解效果，分析其轉化途徑和歸驅；通過分子生物學手段，研究微生物菌群構成及種屬演變規律；採用物相組分和腐殖質特性分析，分別追蹤插層和垃圾體隨時間的反應動態過程；從而揭示內嵌式插層填埋場滲濾液污染物內流定向削減行為及去除機制；研究成果為實現填埋場滲濾液的低濃度導排提供了新的研究思路，為工藝的推廣套用奠定了理論基礎。
結題摘要
污染物源頭削減是解決傳統衛生填埋場滲濾液導排出水污染物濃度高、後續處理難等問題的必要途徑,現有填埋場削減工藝依然存在處理客群面小、去除效率低、出水水質差等諸多問題。據此提出了內嵌式插層填埋新方法，主要從兩個途徑進行了研究。（1）材料的篩選,確定合適的內嵌式插層填埋場插層材料。根據水泥水化過程，可卷裹部分污染物濃度這一基本常識，開發和選用了不同類型的水化劑（矽酸鹽水泥、高鋁水泥及其複合水泥材料）,探討了這些材料對於滲濾液的處理效果，考察了水化反應中投加量、pH、反應時間、攪拌強度等對滲濾液污染物的去除效果。研究發現：當矽酸鹽水泥投加量50 g/L，反應時間為24 h、振盪速率為200 rpm時，COD、TOC的平均去除率分別為55.6%，62.1%；當高鋁水泥投加量50g/L、pH為10、反應時間為15 h、振盪速率為300 rpm時，COD、TOC平均去除率分別為45.6%、52.0%。矽酸鹽水泥的加入可促進高鋁水泥的水化過程。同時運用現代儀器分析手段考察了滲濾液中有機物的去除過程及其在固相中的結合狀態，描繪了矽酸鹽水泥水化過程去除滲濾液污染物的去除模型，從而為不同材料在填埋場滲濾液原位削減套用提供了理論依據。根據水泥水化反應時間較長等問題,開發了含有快速反應的、以C3A為主的水化劑,取得較好效果。同時，考察了插層材料中的關鍵材料-礦化垃圾，對於滲濾液污染物的去除效果，並考察了反應前後反應體系內微生物的變化情況，確定了礦化垃圾對於滲濾液污染物去除機理。（2）內嵌式插層填埋場填埋結構及填埋技術的開發;將篩選後的材料組建內嵌式插層填埋場，考察了不同材料構成對於填埋場滲濾液污染物去除情況。通過比較內嵌式插層填埋與傳統反應器出水滲濾液性質及垃圾體表面沉降的差異，不同插層材料、結構對滲濾液削減能力、運行壽命的研究，發現內嵌式插層填埋柱R1出水的COD、總氮、氨氮、總磷等，分別為傳統衛生填埋柱R2出水的20-50%，12-43%，31-75%，0.13-1.83%，表明內嵌式插層場對滲濾液具有良好的污染物去除能力。填埋柱R1滲濾液中Cr、Cu、Mn、Ni、Zn等重金屬濃度均遠小於填埋柱R2，說明介質層對其具有較好的去除效果，並採用分子量分布、GC-MS等探討了內嵌式插層填埋對滲濾液中污染物源頭的去除機理。研究成果為實現填埋場滲濾液的低濃度導排提供了新思路。
