1、填埋場(chǎng)垃圾穩(wěn)定化的實(shí)質(zhì)即是有機(jī)組分不斷生化降解的過(guò)程，從生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度分析，溫度對(duì)其降解進(jìn)程必然產(chǎn)生重要的影響；從化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)角度進(jìn)行分析，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的熱效應(yīng)則不斷改變著填埋體內(nèi)的溫度分布。因此，填埋場(chǎng)處于一個(gè)溫度、化學(xué)等多種環(huán)境因素相互作用、相互影響的動(dòng)態(tài)平衡體系之中。 本文通過(guò)垃圾有機(jī)組分厭氧降解的生化反應(yīng)機(jī)理及其化學(xué)表達(dá)，分析研究了垃圾有機(jī)組分厭氧降解反應(yīng)過(guò)程的熱效應(yīng)，并通過(guò)室內(nèi)垃圾柱模擬實(shí)驗(yàn)研究了溫度對(duì)垃圾有機(jī)

2、組分厭氧降解的影響，在此基上研究了溫度—化學(xué)耦合作用下填埋場(chǎng)垃圾體內(nèi)徑向溫度的模擬分布。有機(jī)垃圾成分復(fù)雜，其化學(xué)組分主要由碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪組成，典型的化學(xué)概化分子式可分別由(CH<,2>O)<,6>、C<,46>H<,77>O<,17>N<,12>S和C<,55>H<,104>O<,6>來(lái)表達(dá)。垃圾厭氧降解過(guò)程可分三個(gè)階段，本文根據(jù)各階段降解機(jī)理研究了其降解過(guò)程的化學(xué)表達(dá)，并進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化和量化分析。結(jié)果表明，在整個(gè)厭氧降解

3、過(guò)程中，蛋白質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的量分別是0.34kg·k<'-1>和0.90kg·kg<'-1>，碳水化合物最終轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的量分別是0.27kg·kg<'-1>和0.73kg·kg<'-1>，脂肪最終轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的量分別是0.72kg·kg<'-1>和0.82kg·kg<'-1>。通過(guò)對(duì)成都垃圾厭氧降解反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行的簡(jiǎn)化定量方程表達(dá)，對(duì)厭氧降解各階段反應(yīng)過(guò)程的熱效應(yīng)進(jìn)行了量化。結(jié)果表明，濕鮮垃圾在整個(gè)降解進(jìn)程中

4、的總體產(chǎn)生能量為181.7 kJ·kg<'-1>；以有機(jī)碳降解量計(jì)(由固相轉(zhuǎn)化為氣相)，其釋放的能量為14.57kJ·mol<'-1>；以甲烷產(chǎn)生量計(jì)，其釋放的能量為26.46kJ·mol<'-1>。通過(guò)五個(gè)不同溫度的垃圾柱實(shí)驗(yàn)研究表明：在29～45℃溫度范圍內(nèi)，較高的溫度有利于填埋有機(jī)垃圾快速進(jìn)入產(chǎn)酸階段，且溫度越高，越有利于填埋垃圾的降解進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段，從而縮短填埋垃圾的穩(wěn)定化時(shí)間。垃圾降解產(chǎn)氣過(guò)程中，運(yùn)行溫度控制在41℃的垃圾模擬

5、柱填埋氣體中甲烷含量最高且穩(wěn)定。借鑒化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)的相關(guān)理論，分析了溫度對(duì)填埋有機(jī)垃圾厭氧降解產(chǎn)甲烷階段典型方程平衡常數(shù)的影響。若不考慮溫度對(duì)微生物影響，因產(chǎn)甲烷階段屬吸熱過(guò)程，溫度越高，越有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行，有利于甲烷的生成。由于填埋有機(jī)垃圾厭氧降解的實(shí)質(zhì)是一個(gè)由多種微生物參與的多階段復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。溫度對(duì)微生物和降解的化學(xué)反應(yīng)均產(chǎn)生重要影響。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析表明，兩種影響作用中，溫度對(duì)微生物的影響作用占主導(dǎo)地位。

6、 本文以滲濾液COD降解系數(shù)來(lái)體現(xiàn)有機(jī)垃圾厭氧降解，確立了溫度對(duì)垃圾厭氧降解影響的定量關(guān)系式。結(jié)果表明垃圾厭氧降解過(guò)程的最佳降解溫度出現(xiàn)兩個(gè)峰值，峰值溫度分別為30.8℃和39.7℃，偏離峰值，滲濾液COD濃度衰減系數(shù)均呈下降趨勢(shì)。第一個(gè)峰值體現(xiàn)在對(duì)水解、酸化兩階段的促進(jìn)作用，這是由于放熱反應(yīng)導(dǎo)致峰值向較低溫度偏移；第二個(gè)峰值體現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)甲烷階段的促進(jìn)作用，這則是因吸熱反應(yīng)所致。這一結(jié)論可解釋許多前人的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。基于以上研究，本文建