我国典型村镇生活垃圾简易堆存的污染特征模拟研究

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随着村镇居民生活消费水平的提高,以及各种日用消费品的普及,村镇生活垃圾逐年增加。目前,我国村镇生活垃圾收运设施数量严重不足,收运过程密闭化和机械化程度低,设施不配套。大量生活垃圾无序丢弃或露天堆放,对村镇环境造成严重污染,不仅占用土地、破坏景观,而且还传播疾病,影响环境卫生和居民健康。基于此,本论文选取了典型村镇产生的生活垃圾,模拟研究了村镇生活垃圾在简易堆存时,分别在降雨淋洗和河水浸泡等情景下,污染物CODCr、BOD5、TP和TN等主要指标的溶出规律,并在此基础上估算了污染物对环境的贡献值。本研究获得以下主要结论:(1)动态淋溶模拟研究表明,村镇生活垃圾淋滤液pH值随时间总体上呈现小幅上升的趋势。其中在淋洗强度为1000mL/h和1800mL/h时,典型村镇生活垃圾淋滤液pH值分别在6.5~8.0之间和5.5~8.0之间波动。淋滤液中CODCr、BOD5、TP、TN和NH3-N浓度随着淋洗次数的增加变化趋势基本一致,均呈现三个阶段的变化:急剧降低阶段、缓慢降低阶段和相对平稳阶段,在淋洗强度为1800mL/h时典型村镇生活垃圾淋滤液各污染物浓度整体低于淋洗强度为1000mL/h时各污染物的溶出浓度。生活垃圾淋滤液污染物浓度随村镇的不同,也呈现一定的差别,村镇生活垃圾在堆存状态下,经过降雨的淋洗,CODCr、BOD5、TP、TN和NH3-N的累积溶出量随着时间的增加均呈现对数函数或者多项式函数关系的增加,在初期增加较快,后期增加较为缓慢最后趋于稳定。(2)浸泡模拟研究表明,典型村镇生活垃圾浸出液pH值在浸泡时间1~3周pH值呈现下降的趋势,在第3周pH值最低,板桥镇、铁门岗乡和九渡河镇分别为6.81、6.53和6.32,之后持续升高至到第8周,第9~10周pH值基本上稳定在7.5~8.0之间变化,呈现出弱碱性。垃圾浸出液中CODCr、BOD5、TP、TN浓度总体变化趋势基本一致,实验的前一阶段各污染物浓度随浸泡时间上升,之后缓慢的下降,最后变化趋于基本稳定。典型村镇生活垃圾在浸泡状态下,CODCr和TP的累积溶出量与浸泡时间之间符合多项式函数的关系。BOD5的累积溶出量与浸泡时间之间的关系函数中,重庆市板桥镇和麻城市铁门岗乡符合对数函数的关系,北京市九渡河镇则符合多项式函数的关系。TN和NH3-N的累积溶出量与浸泡时间之间的关系函数中,重庆市板桥镇和北京市九渡河镇均符合多项式函数的关系,而麻城铁门岗乡符合幂函数的关系。(3)污染物估算值的研究表明,动态淋溶模拟研究中,淋洗强度为1800mL/h时,以重庆市板桥镇、麻城市铁门岗乡和北京市九渡河镇生活垃圾的年产生量淋溶估算,则其污染物溶出估算量分别为:CODCr分别为289.08t、11.68t和112.07t;BOD5分别为54.75t、5.48t和38.49t;TP分别为0.092t、0.0062t和0.094t;TN分别为4.35t、0.56t和8.83t;NH3-N分别为2.98t、0.32t和6.54t;淋洗强度为1000mL/h时,重庆市板桥镇、麻城市铁门岗乡和北京市九渡河镇污染物溶出估算量分别为为:CODCr分别为57.59t、1.83t和104.75t;BOD5分别为18.69t、0.73t和30.77t;TP分别为0.047t、0.0021t和0.088t;TN分别为3.26t、0.18t和6.04t;NH3-N分别为1.19t、0.069t和4.36t。静态浸泡的模拟研究中,以重庆市板桥镇、麻城市铁门岗乡和北京市九渡河镇生活垃圾年产生量的50%入河进行估算,则其污染物溶出估算量为:CODCr分别为419.75、33.93t和810.52t;BOD5分别为212.47t、16.08t和266.76t;TP分别为0.34t、0.051t和0.97t;TN分别为11.60t、1.15t和22.21t;NH3-N分别为4.08t、0.82t和15.65t。
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