郑 苇,Khamphe Phoungthong,吕 凡,邵立明,何品晶* (1.同济大学固体废物处理与资源化研究所,上海 200092；2.住房和城乡建设部村镇建设司农村生活垃圾处理技术研究与培训中心,上海 200092)

填埋是目前我国城市生活垃圾的主要处理处置方式[1].垃圾填埋过程会产生CO2和CH4,而CH4的温室效应是CO2的25倍[2].尽管填埋场中产生的 CH4会部分通过气体收集系统被利用或被覆盖层氧化去除[3],但填埋场仍是第 2大的人为 CH4释放源[4-5];同时,填埋场也是人类聚集地的第 3大碳汇[6].填埋垃圾的降解速率会影响填埋气体收集效率[7].因此,甲烷产生潜力(L0)、碳贮藏因子(CSF)和降解速率(k)这3个厌氧降解参数常被用于评价填埋场的环境影响.但是,L0、CSF和k会因垃圾成分的不同而不同.因此,人们常依据废物的物理组成,如食品废物、庭院废物、纸张等测算厌氧降解参数[8-12].然而,废物的降解过程特征并不直接取决于废物的物理组成,而是依赖于废物的生物化学组成和物理结构,利用废物的生物化学组成测算L0、CSF和k的报道尚很少见.

本文采用生物化学甲烷潜力(BMP)实验,研究了28种物料的厌氧降解参数,并利用偏最小二乘分析确定了L0、CSF和k与生物化学组成的关系,从而发展了基于生物化学性质测算固体废物厌氧降解参数的方法.

1 材料与方法

1.1 生物可降解物料和接种物

基于生物质分类(总糖、蛋白质、脂肪、纤维素、半纤维素和木质素等)特征,选择了 28种构成城市固体废物前体的代表性物料(生物化学组成不同),具体为:报纸、办公纸、卫生……