生活垃圾异味气体原位微生物降解及功能覆盖层削减研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shigaomin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国垃圾填埋场处理垃圾量的日渐增多,由垃圾有机物厌氧分解产生的异味气体导致了“邻避效应”的发生,阻碍了城市生活垃圾处理处置设施的正常建设与运营。垃圾填埋场异味气体作为一种典型的面源大气污染物,受制于垃圾组分、时间和空间等因素的影响,其产生和释放规律难以界定,导致传统的针对特定污染物的物理化学或生物方法对其已不再适用。基于此,本研究在前期识别了生活垃圾异味气体主要组分的基础上,探讨了一种异味气体削减的同源微生物强化方法,并结合垃圾填埋场覆盖层特性,构建了一种基于微生物强化作用的功能覆盖系统,旨在对垃圾填埋场多组分异味气体进行原位脱除。主要研究结果如下:(1)以典型易得的固体废弃物矿化垃圾、污泥炭等作为垃圾填埋场改性覆盖材料,考察在不同材料质量比、含水率和吸附时间的影响下其对异味气体NH3、H2S和甲苯的去除效果。结果表明,在矿化垃圾与污泥炭质量比1:4,含水率20%,吸附时间24 h时NH3的绝对去除量最大,为1.39×10-5 mg/g;矿化垃圾与污泥炭质量比1:4,含水率0,吸附时间12 h时H2S的绝对去除量最大,为6.33×10-6 mg/g;在矿化垃圾与污泥炭质量比1:1,含水率0,吸附时间12 h时甲苯的绝对去除量最大,为4.88×10-6 mg/g。在矿化垃圾与污泥炭质量比1:1,含水率20%,吸附时间24 h的条件下进行混合气体吸附实验,发现覆盖材料对NH3、H2S和甲苯的最大绝对去除量分别为1.42×10-5、8.08×10-6和4.42×10-6 mg/g。混合异味气体各组分间在物理化学吸附中不存在明显的协同抑制效应。(2)以经过了长期自然驯化的矿化垃圾(AR)、污泥炭(SC)、堆肥(CP)与厌氧池泥(AS)作为筛选和培养微生物的来源,培养出的四种混合菌液均可对NH3、H2S和甲苯实现有效降解,其各自对理论臭气浓度的去除率分别为70%、40%、24%和58%。其中,MC-AR的降解效果最好,对混合异味气体中NH3、H2S和甲苯的绝对生物降解量分别达到了4.84×10-5、3.72×10-5和8.00×10-6 mg/mL。采用具有最佳降解效果的MC-AR分别对各单一气体组分进行降解实验,发现其对NH3、H2S和甲苯的最大绝对生物降解量分别提高到了8.32×10-5、6.38×10-5和2.00×10-5 mg/mL。混合异味气体各组分间在生物降解中存在明显的竞争抑制效应。(3)通过对MC-AR中代谢产物的分析,提出了三种气体在微生物作用下可能的转化路径,即NH3被转化为NH4+和NO3-;H2S被降解为S和SO42-;甲苯最终以CO2的形式被降解。通过对MC-AR中微生物群落结构的分析,发现气体降解前假单胞菌(Pseudomonas)数量占优,其相对含量为42.35%;气体降解24 h后伯克氏菌(Burkholderia)成为优势菌种,相对含量为34.43%。(4)将改性覆盖材料与混合菌液以4:1的质量比混合制得功能覆盖土进行垃圾填埋场覆盖层异味降解模拟实验,探究进气浓度、覆盖层厚度和模拟堆体温度对NH3、H2S和甲苯去除率的影响。实验结果表明各气体去除率分别与进气浓度和堆体温度负相关,与覆盖层厚度正相关;其中,NH3、H2S和甲苯在覆盖层厚度60 cm,模拟堆体温度40℃时去除率均最大,其值分别为96.48%、87.60%和91.57%,此时各气体进气浓度为25、10和0.10 mg/m3。(5)垃圾填埋场覆盖层模拟柱运行前后微生物群落结构变化明显,引入异味气体使覆盖土内微生物多样性显著提高。覆盖土内优势菌种分别为硫杆菌(Thiobacillus)、酸杆菌(Acidobacteria)、芽孢杆菌(Bacillus)和假单胞菌(Pseudomonas)等,其中硫杆菌相对含量由运行前的11.90%增加至运行后的26.77%。
其他文献
随着网络时代的快速发展,计算机信息技术在当今世界上发挥着至关重要的作用,也将人们的生活和工作发生了颠覆性的改变。高校招生信息管理工作模式现在和传统有着较大的区别,
使用专门开发的实验设备研究了一解剖高炉中烧结矿在熔化后还原过程中的起泡行为,并探讨了影响起泡行为的各种因素。烧结矿的起泡能力随高炉中已达到的还原度的增加而降低。熔
在新一轮科技革命的推动下,以人工智能,工业机器人为代表的智能经济产业正在高速发展。智能经济作为我国未来经济发展的一大新焦点,由于其对数据的依赖性,必将与当下火热的大
本研究根据病证结合的思路,采用横断面调查结合现代数理统计方法,通过对166例缺血性卒中后失眠患者的调查研究,初步探讨了缺血性卒中后失眠的证候分布特点,结果为:本调查研究
身体动作就是表达者常用的一些动作、姿势、表情等(如点头、摇头、皱眉、微笑、翘大拇指等)非语言手段,身体动作感知就是个体通过感觉器官获得外界事物身体动作、姿势的意识感知。研究表明身体动作感知时会受到情绪状态的影响,消极情绪对运动预判产生消极影响,但积极情绪则对其有促进作用。但是研究发现不仅个体情绪状态会影响身体动作感知,其运动经验也会影响身体动作感知,而且不同的运动经验对身体动作感知的影响也不同。本
提出一种考虑到相变潜热影响的糊状区凝固传热计算方法,并详细讨论了其在数值模拟中的实施过程,有效地解决了凝固过程中糊状区内的传热过程。
中医改进型吸肛器(痔疮负压数码检查仪)是一个缸型的有合适口径的透光缸体,缸体和缸底采用透光性强的光学材料制成。由中医改进型吸肛器(痔疮负压数码检查仪)镜口紧贴肛门再
<正>任继学教授是我国著名中医学家,有幸随任老学习,深为任老精深的理论造诣、丰富的临床经验所折服,今不揣愚陋,将任老治疗冠心病的临床用药经验整理成篇,虽未能详诉任老用
会议
合作博弈亦称为正和博弈,是指博弈双方的利益都有所增加,或者至少是一方的利益增加,而另一方的利益不受损害,因而整个社会的利益有所增加。
本文主要讨论深度强化学习方法在机器人导航领域的研究进展。首先介绍几种经典深度强化学习方法,接着讨论了深度强化学习算法在导航领域的应用,最后,结合深度强化学习算法的