7. 分析填埋场气体的产生过程，该过程可分为哪几个阶段，画出各阶段气体
组成的曲线图，并指出各阶段有哪些主要特征?
填埋场气体的产生是非常复杂的，其生化过程至今尚未完全阐明。一般认为
填埋场产气包括五个阶段(见图6-1)：好氧(Ⅰ)、过渡(Ⅱ)、产酸(Ⅲ)、产
甲烷(Ⅳ)和稳定(Ⅴ)五个阶段。
(1)好氧阶段(Ⅰ)
也称初始调整阶段，历时较短。此时，垃圾中的糖类物质与随垃圾带来的氧
发生好氧反应而生成水和二氧化碳，反应过程为
20 O2
0
H2
100
80
60
40
N2 CO2
O2
N2
CH4产量
CH4
t
图6-1 厌氧型生物反应器填埋场的稳定进程
Ⅳ
Ⅲ-1 Ⅲ-2 Ⅲ-3
Ⅲ
Ⅰ Ⅱ
气体组成/%
CH4产量
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
特征：
① 开始产生CO2，氧气量降低;
② 释放大量的热，使垃圾中温度明显升高 10-15℃。
(2) 过渡阶段(缺氧阶段)(Ⅱ)
分子氧已经耗尽，厌氧条件开始形成并发展，复杂有机物如多糖、蛋白质在
微生物作用和化学作用下水解、发酵，由不溶性物质变为可溶性物质，并迅速生
成VFA、CO2和少量H2。
特征:
① 气体成分以CO2为主，少量H2、N2，基本不含甲烷;
② 渗滤液的 Ph 值呈下降趋势，COD 值升高;
③ 渗滤液含较高浓度VFA、Ca、Fe、NH3和重金属。
(3)产酸阶段(Ⅲ)
为纯的厌氧环境。大分子有机组分(核酸、多糖、蛋白质)在发酵菌作用下
水解为糖并进一步分解为CO2、H2和小分子有机酸(丙酸、丁酸、乳酸、醇类等);
进而在产酸菌作用下被转化为乙酸及其衍生物、CO2、H2。
特征：
① CO2为主要气体，先升后渐降，另有少量H2;
② 渗滤液 pH 很低(<5),COD、BOD 急剧升高;
③ 酸性条件使有机物质、重金属溶解，离子态存在;
④ 渗滤液中含大量可产气的有机物和营养物质。
(4)产甲烷阶段( Ⅳ )
甲烷菌处于支配地位，能利用前阶段的产物如氢气、CO2、醋酸、乙酸、甲
烷等碳类化合物为机质，将其转化为甲烷和CO2,是能源回收的黄金时期。
特征：
① 甲烷产生率稳定，甲烷含量保持在 50～60%的水平;
② 渗滤液 COD、BOD、VFA 逐渐下降，pH 上升(6.8-8);
③ 渗滤液重金属离子浓度降低。
(5)填埋场稳定阶段(Ⅴ)
当垃圾中大部分可生物降解有机组分转化为甲烷和CO2后，填埋场释放气体
速率显著降低，填埋场进入成熟(稳定)阶段。
特征：
① 几乎无气体产生，沉降已基本停止;
② 渗滤液及垃圾的性质稳定，渗滤液含的腐殖酸和富里酸，难生化降解;
③ 填埋场中微生物量极贫乏。
