新型生物可渗透反应屏障技术修复简易填埋场壤中流OA北大核心CSTPCD

为实现山地丘陵地区简易垃圾填埋场壤中流的原位阻控与修复,开发了一种小型生物-可渗透反应屏障。首先基于单因素-正交和响应曲面实验优化吸附填料配比,再进一步优化了固定化填料和支撑孔隙填料配比,最后获得屏障材料配方:高渗透系数反应屏障和低渗透系数反应屏障配比分别为:活性炭∶陶粒∶沸石∶膨胀珍珠岩∶水泥∶石英砂为4.8∶2.9∶3.8∶2.1∶9.2∶2.7和4.8∶2.9∶3.8∶2.1∶9.2∶0。在此基础上基于槽实验研究了布置间距和级数对效果的影响,屏障最佳布置型式为高-高-低-低4级布置,前2级和后2级之间采用0间距布设,两组之间采用间距/厚度=6的方式进行布设。在适用性验证中,化学需氧量和总氮的去除率分别为72.88%±6.91%和64.30%±13.91%。扫描电镜结果表明屏障呈现多孔结构,有利于污染物吸附和微生物附着生长;红外光谱结果表明使用后的屏障氮/有机物相关官能团吸收峰均增高,且后2级屏障的吸收峰均明显高于前2级屏障;微生物分析结果显示前后2组屏障分别形成了独特的群落结构,前2级屏障以具有潜在氮代谢功能菌(40.98%)和难降解有机物降解菌(22.19%)为主,后2级屏障则仅以具有潜在氮代谢功能菌(62.58%)为主。总体而言,填埋场壤中流内的难降解有机物在前2级反应屏障主要通过微生物代谢作用降解,在后2级屏障则主要通过吸附作用去除;而含氮污染物在前后2级屏障均被微生物代谢降解,且后2级屏障脱氮效果更佳。