厭氧填埋又稱厭氧土地處理。在填埋場中使廢物層內(nèi)達(dá)到厭氧狀態(tài)后廢物發(fā)酵分解,有機(jī)物經(jīng)由有機(jī)酸和乙醇變成沼氣以及二氧化碳。與好氧填埋相比較,微生物的生長被抑制,填埋場地的穩(wěn)定化比較慢。厭氧填埋是目前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的填埋方式,厭氧填埋的指導(dǎo)思想是將垃圾填埋體隔絕于周圍的環(huán)境,經(jīng)過漫長的厭氧發(fā)酵,最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化、無害化的目的。厭氧填埋場在垃圾填埋體內(nèi)無須供氧,基本上處于厭氧分解狀態(tài)。

原理

從垃圾填入填埋場開始,即進(jìn)入了初始調(diào)整階段。此時垃圾中易降解組分迅速與填埋垃圾所夾帶的氧氣發(fā)生好氧生物降解反應(yīng),生成CO和HO,同時釋放一定的能量,使垃圾體溫度明顯升高。受填埋垃圾中含氧量限制,厭氧生物反應(yīng)器填埋場調(diào)整階段歷時很短。

隨著垃圾體中氧氣被耗盡,填埋場內(nèi)開始形成厭氧環(huán)境,進(jìn)入到過渡階段。在垃圾由好氧降解過渡到厭氧降解的過程中,起主要作用的微生物是兼性厭氧菌和真菌,此時基本無CH氣體產(chǎn)生,pH值不斷下降,主要是硝酸鹽還原菌和硫酸鹽還原菌分別以NO和SO為電子受體發(fā)生還原反應(yīng),同時消耗一定的基質(zhì)。

由于厭氧環(huán)境的形成和持續(xù),產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌等兼性和專性厭氧細(xì)菌日益增加,并逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,此時填埋氣中H含量達(dá)到最大,填埋場進(jìn)入酸化階段。受回灌滲濾液流動的影啊,厭氧生物反應(yīng)器填埋場填埋垃圾中的可溶物繼續(xù)溶解,而且淀粉、纖維素等固相垃圾的水解酸化反應(yīng)也非常活躍,因此滲濾液的VFA、COD等有機(jī)污染物濃度快速升高,pH值保持酸性。

當(dāng)產(chǎn)甲烷細(xì)菌逐漸成為優(yōu)勢種群時,大量乙酸和其他有機(jī)酸,以及H被產(chǎn)甲烷菌轉(zhuǎn)化為CH,此時填埋氣中CH含量逐漸升高并保持穩(wěn)定,H含量下降至很低的水平,填埋場進(jìn)入甲烷發(fā)酵階段。在此階段,產(chǎn)甲烷細(xì)菌和其他專性厭氧細(xì)菌有效地分解所有可降解垃圾,將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的礦化物或簡單的無機(jī)物,故滲濾液中的VFA、COD等有機(jī)物濃度迅速下降,pH值逐漸上升至中性。

當(dāng)垃圾中生物易降解組分基本被分解完時,填埋場就進(jìn)入成熟階段。此時產(chǎn)氣和沉降基本停止;垃圾孔隙率增大,部分空氣可通過導(dǎo)排系統(tǒng)和縫隙進(jìn)入填埋場內(nèi),導(dǎo)致少量好氧反應(yīng)發(fā)生;滲濾液中污染物濃度很低,常常含有難降解的腐殖質(zhì)和富里酸等物質(zhì),pH值呈中性或偏堿性。

由于無須強(qiáng)制鼓風(fēng)供氧,結(jié)構(gòu)簡單,降低了電耗,使投資和運(yùn)營費(fèi)大為減少,管理變得簡單,同時,不受氣候條件、垃圾成份和填埋高度限制,適應(yīng)性廣。該法在實(shí)際應(yīng)用中,不斷完善發(fā)展成改良型厭氧衛(wèi)生填埋,是目前世界上應(yīng)用最廣泛的類型。我國上海老港、杭州天子嶺、廣州大田山、北京阿蘇衛(wèi)、深圳下坪等填埋場屬于該類型。

作用

厭氧填埋法簡單易行、處理量大,結(jié)構(gòu)簡單,建設(shè)成本低,同時還可將填埋過程中產(chǎn)生的沼氣作為能源加以利用,因此很長的一段時間內(nèi)它都是我國城市生活垃圾處置的主要方式。

改良型厭氧垃圾衛(wèi)生填埋場除選擇合理的場址外,通常還應(yīng)有下列配套設(shè)施:

①阻止垃圾外泄,使垃圾能按一定要求的高填堆的垃圾壩、堤等設(shè)施;

②排除場外地表徑流及垃圾體覆蓋面雨水的排洪、截洪、場外排水等溝渠;

③為防止垃圾滲濾液對地下水、地表水系的污染而采用場底及周邊的防滲設(shè)施,滲濾液的導(dǎo)出、收集和處理設(shè)施;

④為防止厭氧分解產(chǎn)生的沼氣而引發(fā)的安全事故和沼氣作為能源回收利用而設(shè)置沼氣的導(dǎo)出系統(tǒng)和收集利用系統(tǒng)。