厌氧填埋又称厌氧土地处理。在填埋场中使废物层内达到厌氧状态后废物发酵分解,有机物经由有机酸和乙醇变成沼气以及二氧化碳。与好氧填埋相比较,微生物的生长被抑制,填埋场地的稳定化比较慢。厌氧填埋是目前世界范围内应用最为广泛的填埋方式,厌氧填埋的指导思想是将垃圾填埋体隔绝于周围的环境,经过漫长的厌氧发酵,最终实现稳定化、无害化的目的。厌氧填埋场在垃圾填埋体内无须供氧,基本上处于厌氧分解状态。

原理

从垃圾填入填埋场开始,即进入了初始调整阶段。此时垃圾中易降解组分迅速与填埋垃圾所夹带的氧气发生好氧生物降解反应,生成CO和HO,同时释放一定的能量,使垃圾体温度明显升高。受填埋垃圾中含氧量限制,厌氧生物反应器填埋场调整阶段历时很短。

随着垃圾体中氧气被耗尽,填埋场内开始形成厌氧环境,进入到过渡阶段。在垃圾由好氧降解过渡到厌氧降解的过程中,起主要作用的微生物是兼性厌氧菌和真菌,此时基本无CH气体产生,pH值不断下降,主要是硝酸盐还原菌和硫酸盐还原菌分别以NO和SO为电子受体发生还原反应,同时消耗一定的基质。

由于厌氧环境的形成和持续,产氢产乙酸菌等兼性和专性厌氧细菌日益增加,并逐渐占据主导地位,此时填埋气中H含量达到最大,填埋场进入酸化阶段。受回灌渗滤液流动的影啊,厌氧生物反应器填埋场填埋垃圾中的可溶物继续溶解,而且淀粉、纤维素等固相垃圾的水解酸化反应也非常活跃,因此渗滤液的VFA、COD等有机污染物浓度快速升高,pH值保持酸性。

当产甲烷细菌逐渐成为优势种群时,大量乙酸和其他有机酸,以及H被产甲烷菌转化为CH,此时填埋气中CH含量逐渐升高并保持稳定,H含量下降至很低的水平,填埋场进入甲烷发酵阶段。在此阶段,产甲烷细菌和其他专性厌氧细菌有效地分解所有可降解垃圾,将其转化为稳定的矿化物或简单的无机物,故渗滤液中的VFA、COD等有机物浓度迅速下降,pH值逐渐上升至中性。

当垃圾中生物易降解组分基本被分解完时,填埋场就进入成熟阶段。此时产气和沉降基本停止;垃圾孔隙率增大,部分空气可通过导排系统和缝隙进入填埋场内,导致少量好氧反应发生;渗滤液中污染物浓度很低,常常含有难降解的腐殖质和富里酸等物质,pH值呈中性或偏碱性。

由于无须强制鼓风供氧,结构简单,降低了电耗,使投资和运营费大为减少,管理变得简单,同时,不受气候条件、垃圾成份和填埋高度限制,适应性广。该法在实际应用中,不断完善发展成改良型厌氧卫生填埋,是目前世界上应用最广泛的类型。我国上海老港、杭州天子岭、广州大田山、北京阿苏卫、深圳下坪等填埋场属于该类型。

作用

厌氧填埋法简单易行、处理量大,结构简单,建设成本低,同时还可将填埋过程中产生的沼气作为能源加以利用,因此很长的一段时间内它都是我国城市生活垃圾处置的主要方式。

改良型厌氧垃圾卫生填埋场除选择合理的场址外,通常还应有下列配套设施:

①阻止垃圾外泄,使垃圾能按一定要求的高填堆的垃圾坝、堤等设施;

②排除场外地表径流及垃圾体覆盖面雨水的排洪、截洪、场外排水等沟渠;

③为防止垃圾渗滤液对地下水、地表水系的污染而采用场底及周边的防渗设施,渗滤液的导出、收集和处理设施;

④为防止厌氧分解产生的沼气而引发的安全事故和沼气作为能源回收利用而设置沼气的导出系统和收集利用系统。