4 生物反应器填埋场设计及运行要求
⑴ 日覆盖材料
在满足防尘、防病、防臭、防火、防动物等功能后,生物反应器填埋场每日覆盖不应影响渗滤液从垃圾顶部到底部的连续渗透,同时占据最少的填埋场空间。Watson还建议用泡沫塑料或土工织物取代传统的土壤覆盖,填埋下一层垃圾时揭开覆盖材料下次再用。
⑵ 布水系统
布水系统应满足均匀布水要求和防堵塞要求。由于卫生问题,一般宜采用地下回灌方式,填埋期间可利用气体收集井回灌也可分层设穿孔管道,填埋结束后用穿孔管道或地下喷流型布水器设回灌布水区。一般布水器下衬砾石或破碎轮胎,上覆粗沙或破碎轮胎。
⑶ 垃圾破碎、混合及压实控制
垃圾破碎后填埋可增加垃圾、渗滤液、微生物相互接触面积,从而加速垃圾分解。垃圾混合可提高垃圾填埋的均一性而利于渗滤液均匀下渗,还可避免含糖量高的食物垃圾集中而抑制甲烷化进程。垃圾压实要兼顾多填埋和满足渗滤液传输要求,避免不均匀的压实形成渗滤液优先通道。
⑷ 渗滤液回灌操作
根据产气和渗滤液日常监测结果灵活调整回灌操作。对产酸阶段的场区少回灌,甲烷化的场区回灌量可增至最优回灌水平。产甲烷区回灌至产酸区利于微生物接种,产酸区回灌至产甲烷区又为甲烷菌提供食物和营养。
⑸ pH调节
Pacey (1995) 认为pH调节是生物反应器填埋场最有效的管理手段之一。产酸阶段的渗滤液回灌前先中和,避免场内有机酸积累而抑制甲烷菌生长繁衍。还可在覆盖层或垃圾体中加入石灰消化污泥等碱性物质增强填埋场的pH缓冲能力。
⑹ 添加营养
Warith (1999)通过实验研究认为在回灌渗滤液中加入营养物质对有机垃圾的降解速率有积极作用。若渗滤液反映出填埋场内营养(C:N:P)失衡,可考虑补充营养物质以满足填埋场内微生物的需要。
⑺ 温度控制
根据微生物要求填埋场最佳温度是45~60℃,将填埋场温度控制在这一范围对垃圾的快速分解大有益处,但这一操作难度大且费用昂贵。
⑻ 充氧操作
生物反应器填埋场原则上可分为好氧型、准好氧型和厌氧型。显然垃圾的好氧分解速率比厌氧分解速率快,但可操作性和运行成本限制了它们的应用,一般生物反应器填埋场还是以厌氧型为主。为解决回灌填埋场渗滤液中氨氮浓度较高的问题,Onay 和 Pohland (1998) 提出了将填埋场分成缺氧带、厌氧带和好氧带运行的新思路,实验研究结果表明氨氮去除率为95%,同时渗滤液中的硫化物也得到有效去除。