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选择北京市北神树生活垃圾填埋场填埋堆体,采用现场打井采样和室内分析相结合的办法,研究不同填埋年份的生活垃圾与渗滤液TOC、总氮、总磷的变化特征,以及生活垃圾渗滤液回灌在营养元素方面的适用性,提出合理的渗滤液前处理与回灌方式,为我国城市填埋场生活垃圾强化降解工艺提供参考。 陈腐垃圾在总氮、总磷和TOC参数的变异系数随深度增加过程中波动均较大,三者的平均值分别为15.02%、28.11%、38.33%,平均变异系数为27.15%,说明陈腐垃圾的异质性较大。陈腐垃圾TOC-总氮、TOC-总磷、总氮-总磷的相关性与显著性分析中,Kendall法和Spearman法两者的结果差异不大。其相关性平均值分别为0.277、0.800、0.265。显著性平均值分别为0.355、0.002、0.375。表明TOC-总氮、总氮-总磷参数相关性低,显著性低;TOC-总磷参数相关性高,显著性高。 新鲜生活垃圾的总氮含量为4.91%,陈腐垃圾为9.67%,后者为前者的1.97倍,整体填埋过程中总氮含量呈上升趋势;新鲜垃圾总磷含量为2.54%,陈腐垃圾为2.92%,后者为前者的1.15倍,整体填埋过程中呈上升趋势;新鲜垃圾TOC含量为37.67%,陈腐垃圾为10.95%,前者为后者的3.44倍,整体填埋过程呈先下降后上升趋势。渗滤液含总氮含量,新鲜与陈腐渗滤液的总氮浓度分别为132.20mg/L与268.13mg/L,后者为前者2.03倍;渗滤液含磷量,新鲜渗滤液与陈腐渗滤液的总磷浓度分别为10.83mg/L与7.35mg/L,前者为后者1.47倍;渗滤液TOC含量,新鲜渗滤液与陈腐渗滤液的TOC浓度分别是4878mg/L与3097mg/L,前者为后者1.58倍。渗滤液中总氮和TOC的变化趋势与生活垃圾相同,总磷变化趋势不同。 引入生活垃圾降解动力学方程与TOC随渗滤液下渗动力学方程对生活垃圾中TOC的含量随填埋龄的增加变化趋势进行了模拟。实际测量所得TOC含量随填埋龄增加的变化曲线回归方程为y=2.24×lnx+7.29,模拟所得TOC含量随填埋龄增加的变化曲线回归方程为y=2.36×lnx+7.22,两条回归方程线比较接近,模拟方程所得的TOC含量数值可以较好的反应实际情况中的TOC随填埋龄增加的变化趋势。 生活垃圾的C、N比例,新鲜垃圾为7.67,陈腐垃圾为1.14,前者为后者的6.73倍;生活垃圾的C、P比例,新鲜垃圾为14.81,陈腐垃圾为3.75,前者为后者的3.95倍;陈腐垃圾样品随深度变化的C、N比与C、P比均有波动,但没有明显的上升或下降趋势。渗滤液的C、N比,新鲜渗滤液为36.90,陈腐渗滤液为11.55,前者为后者的3.19倍;渗滤液的C、P比,新鲜渗滤液为450.24,陈腐渗滤液为421.19,前者为后者的1.07倍;渗滤液的C、N比与C、P比变化的趋势和生活垃圾均相同。 渗滤液回灌可以改善生活垃圾的C、N比和C、P比。仅考虑优化C、N比的情况,新鲜垃圾所需要的新鲜渗滤液添加量为27.05L/100g,陈腐垃圾需要的量平均为81.53L/100g,后者为前者的3.01倍。陈腐垃圾所需要的渗滤液添加量在70-90L/100g左右波动,最大值为91.24L/100g,最小值为69.27L/100g。在以上情况如果需要达到合适的C、P比例,新鲜垃圾所需要的渗滤液磷浓度调整量为42.14mg/L,陈腐垃圾所需要的量平均为6.48mg/L,前者为后者的6.50倍。陈腐垃圾所需要的渗滤液磷浓度调整量基本在1-18mg/L的范围内波动,其中最大值为17.82mg/L,最小值为1.19mg/L。同时考虑C、N、P比例的情况下,新鲜垃圾所需要的渗滤液添加量为64.00L/100g,陈腐垃圾需要的量为85.80L/100g,后者为前者的1.34倍。陈腐垃圾所需要的渗滤液添加量在70-100L/100g左右,最大值为102.65L/100g,最小值为69.39L/100g;在以上情况如果需要达到合适的C、P比例,新鲜垃圾所需要的渗滤液磷浓度不需要调整,陈腐垃圾平均需要调整的浓度为4.89mg/L,陈腐垃圾所需要的渗滤液浓度调整量基本在3.5-18mg/L的范围内波动,其中最大值为17.86mg/L,最小值为3.73mg/L。该调整幅度小于仅考虑C、N比情况下的调整幅度,更加可行。