某垃圾填埋场甲烷释放速率研究

【摘要】： 填埋气体的主要成份为甲烷和二氧化碳。与二氧化碳相比,甲烷会带来更大的温室效应。近年来随着我国城市垃圾产量的快速增长,垃圾填埋场填埋气体对环境的危害日益突出,已成为一个亟待解决的环境问题。而另一方面,填埋气体中的甲烷含量较高,且具有较高的热值,是一种利用价值较高的清洁燃料,如产量较大,加以回收利用,既可以达到温室气体减排目的,又可减缓社会能源需求压力。因此,必须对填埋气进行处理和利用,但是得首先研究清楚填埋气的产量和产气速率。 填埋气的产生受到很多因素的影响:垃圾组分、垃圾含水率、垃圾温度、气象条件(温度、大气压强、降雨)、pH值、垃圾填埋时间、填埋场构造和环境地质条件。 本研究采用静态箱法对某垃圾填埋场产生的甲烷气进行现场监测,计算其释放速率,分析不同填埋时间、气象条件(温度、大气压强、降雨)、不同季节等对甲烷释放速率的影响,了解该生活垃圾填埋场甲烷释放速率的变化规律。 研究结果表明: (1)填埋时间对垃圾的产甲烷速率具有明显影响。垃圾填埋后,甲烷释放速率逐渐增加,到2年时达最大值,随后甲烷释放速率又开始下降; (2)由于季节气象条件变化的影响,夏季填埋场的甲烷释放速率高于春、秋、冬三季,主要受到温度、含水量的影响。 (3)运用阿伦尼乌斯公式建立一个测点甲烷释放速率与绝对温度的表达关系式为:并求出其表观活化能Ea为68762.60kJ/mol。 (4)一天内填埋场的甲烷释放速率变化较大。中午甲烷释放速率最大,下午甲烷释放速率逐渐下降,夜间到凌晨甲烷释放速率最低; (5)由于降雨导致温度下降和覆土层含水率增加,填埋场甲烷释放速率明显下降。 【关键词】：垃圾填埋场 静态箱法 甲烷释放速率 影响因素
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X705
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 本问题的提出11-15
• 1.1.1 垃圾填埋法的地位11-13
• 1.1.2 垃圾填埋气成分和特点13-14
• 1.1.3 课题的提出14-15
• 1.2 研究意义和目的15
• 1.3 国内外研究现状15-22
• 1.3.1 国外研究现状15-19
• 1.3.2 国内研究现状19-22
• 1.4 论文的研究目标、研究内容、拟解决的关键问题和技术路线22-24
• 1.4.1 研究目标22
• 1.4.2 研究内容22
• 1.4.3 拟解决的关键问题22
• 1.4.4 技术路线22-24
• 第2章 填埋气(甲烷)的产生及其影响因素24-31
• 2.1 垃圾填埋的降解过程及填埋气的产生24-27
• 2.1.1 垃圾填埋的降解过程24-27
• 2.1.2 填埋气的产生27
• 2.2 影响填埋气产生的因素27-31
• 第3章 实验方案31-37
• 3.1 研究场地的概况以及监测点的布置31-33
• 3.1.1 填埋场概况31-32
• 3.1.2 监测点的布置和相关参数测定32-33
• 3.2 研究方法33-37
• 3.2.1 实验装置33
• 3.2.2 取样及测试方法33-34
• 3.2.3 实验数据处理34-35
• 3.2.4 研究方法的合理性分析35-37
• 第4章 某垃圾填埋场甲烷释放速率研究37-51
• 4.1 垃圾填埋时间对甲烷释放速率的影响37-42
• 4.2 季节对甲烷释放速率的影响42-45
• 4.3 甲烷释放速率随温度的变化趋势及分析45-47
• 4.4 甲烷释放速率在一天中的变化趋势及分析47-49
• 4.5 降雨对甲烷释放速率的影响49-51
• 第5章 结论与建议51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文59

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