生物炭改性填埋场覆盖粉土的甲烷氧化能力试验研究.pdfVIP

飞01. 15 No.36 Dec. 2015 科学技术与工程 第 15 卷第36 期 2015 年 12 月 1671 一1815(2015)36-0099-06 Science Technology and Engineering ( 2015 Sci. Tech. Engrg. 环境科学 生物炭改性填埋场覆盖粉士的 甲皖氧化能力试验研究 刘秉岳1.2 赵仲辉1 ， 2 涂欢欢3 乔兵1.2 郭洪喜1 ， 2 (河海大学岩土工程科学研究所1 岩土力学及堤坝工程教育部重点实验室2 南京 210098 ; 湖州市建设工程造价管理-站3 湖州 313000) 摘 要 试验采用一种填埋场覆盖粉土作为土料，分别以木屑和水稻秸秤原料热解的生物炭作为土料的改良剂.通过 30 d 的 甲烧氧化培养瓶试验.研究了粉土以及两种不同生物炭改性土的甲炕氧化能力;同时研究了土样含水率对其甲炕氧化能力的 影响。试验结果表明:两种生物炭均能提高粉土的甲皖氧化能力 2. 5 倍左右。试验中所有土样在含水率在 10% 时几乎没有 甲烧氧化能力。粉土以及两种生物炭改性土的甲兢氧化适直含水率范围也各不相同，掺入生物炭能够增大粉土的甲炕氧化 适直含水率范围。运用击实曲线估计了试验中土样的水气双开敞(即水气都连通)条件的含水率范围，其结果表明:土样的水 气双开敞条件含水率界限差值越大.土样的甲烧氧化适直含水率界限差值也越大。掺入生物炭增大了粉土土样的水气双开 敞条件的含水率范围，因此增大了其甲烧氧化适直含水率范围。 关键词填埋场覆盖层 粉土 生物炭 甲兢氧化 含水率 中罔法分类号 X705; 文献标志;同 B 腐熟度不高的堆肥会因自身继续腐熟分解消耗大量 人类的发展进程伴随着大量的生活垃圾的产 氧气，从而抑制了甲;皖氧化菌的活性，而目前传统的 生。这些垃圾通过卫生填埋处理后产生大量的以甲 腐熟度标准不适用于生物覆盖层的要求[9] 。 炕(50% -65%) ，二氧化碳(30% -50%) 为主的垃 圾气体( LFG) [1] ，其中甲烧( CH4 )和二氧化碳 生物炭是生物质原料在无氧或缺氧的条件下高 (C0 )是加剧全球温室效应的两大气体，而甲烧对 温热解形成的富含碳元素的有机质，它自身的芳香 2 碳结构使其比堆肥等有机物更加稳定[10] 。生物炭 温室效应贡献潜能又是二氧化碳的 25 倍[2] 。根据 IPCC 2011 年的报告，垃圾填埋场已成为第三大因 的多孔性提高了土壤的持水能力和通气能力，使得 土壤保持良好的水分状况和通气环境，从而增强了 人类活动影响的甲:皖排放源，仅次于自然界排放及 土壤微生物的活性[门] 0 Reddy 等[ 12] 研究添加木屑 农业活动的排放[3] 。技术先进的填埋场通常利用 生物炭的覆盖层蒙古土的甲炕氧化能力发现，生物炭 管道收集 LFG ，一般能达到 50% 的收集率，最高可 能够提高勃土的甲:皖氧化能力。但是压实粘土覆盖 达90%[4]; 然而这种方法对于小型填埋场以及产期 层在气候干温循环作用下容易干缩开裂而失效[13] 。 率低的老旧废弃的填埋场没有良好的收集效率和经 研究表明[14] 腾发式覆