城市有机废弃物厌氧消化处理的节水减排分析

厌氧消化处理工艺因其经济高效的特点成为城市有机废弃物无害化和资源化处理的优势技术,被广泛应用。厌氧消化处理工艺产生的二次废弃物处理是影响运行成本的主要因素之一,减少二次废水的产生和排放可进一步降低厌氧消化处理工艺的运行成本,提高经济效益。以广州市某生物质综合处理厂为例,探讨城市有机废弃物厌氧消化处理过程的节水减排措施,从而合理控制产水率。

城市生活垃圾外源微生物堆肥对有机酸变化及堆肥腐熟度的影响

利用外源微生物(美商复合菌,MS;中加发酵菌,ZJ)进行城市生活垃圾工厂化堆肥,在堆肥过程中,分析了小分子有机酸及大分子腐殖酸动态变化.结果表明,接种外源微生物可明显提高堆肥前期小分子有机酸含量,在堆肥后期又呈明显的降低趋势.而腐殖酸与胡敏酸则呈现先降低而后增加的趋势.通过对堆肥过程中有机酸、腐殖化指数分析表明,接种外源微生物可明显提高堆肥的腐熟度,并且ZJ发酵菌优于MS复合菌,而2种外源菌混合接种具有协同促进作用.

城市有机垃圾车库式干发酵技术

城市有机垃圾处理和资源再生利用已成为我国建设资源节约型和环境友好型社会中迫切需要解决的问题。欧洲国家中以德国为代表的车库式干发酵技术(Garage-type dry anaerobic digestion)已经成熟,可进行规模化的沼气生产。文章着重介绍了车库式干发酵沼气工程的技术要点,并以德国Loock TNS工艺和黑龙江宾县车库式干发酵项目为例,介绍了有机垃圾车库式干发酵喷淋回流、系统密封等关键技术,以期为我国车库式干发酵工程的工艺设计提供参考。

城市生活有机垃圾各组分的厌氧消化产甲烷能力

通过生化产甲烷能力(BMP)测定实验确定了葡萄糖、大米、蔬菜、纸张、动物油、植物油和瘦肉等7种城市生活有机垃圾(BOFMSW)组分的生化产甲烷能力,并研究了抑制动物油、植物油和瘦肉厌氧消化过程的影响因素.实验结果表明,葡萄糖、大米、蔬菜和纸张在发酵过程中没有消化抑制发生,4种原料的生化产甲烷能力分别为241、210、147和244mL.g-1,相应地占理论产甲烷能力的64.5%、56.3%、32.6%和67.9%.瘦肉的厌氧消化过程停止产气后,消化液的总挥发性脂肪酸(VFAs)浓度为15800mg·mL-1,其中丙酸浓度为2509mg·mL-1;消化液中氨氮浓度为13892mg·mL-1;较高的VFAs和氨氮浓度共同作用形成消化过程的"抑制型稳态",抑制了产甲烷菌的产甲烷代谢,导致酸化率较高而生物气转化率却很低.猪油和花生油等脂类原料的厌氧消化,由于水解和酸化细菌受到长链脂肪酸(LCFAs)的抑制而影响了原料的降解和酸化,酸化率仅分别为11.5%和10.0%.

城市有机垃圾厌氧干发酵研究

在２０—５０％ＴＳ浓度下，采用厌氧消化污泥作接种物，ＴＳ量与接种物量之比为１０：１，可保证有机垃圾厌氧消化过程正常进行。这时垃圾的生物降解量、产沼气量和产甲烷量均随ＴＳ浓度的增高而降低。ＴＳ浓度为５０％时降低幅度最大。产甲烷过程、挥发酸量和每克ＴＳ和ＶＳ的产气量均与ＴＳ浓度有关。

常温厌氧消化技术处理城市生活有机垃圾的中试研究

对分类收集的城市生活有机垃圾采用专门设计的兼氧沤解预液化—常温厌氧消化的工艺技术进行处理。试验结果显示 ,兼氧沤解对生活有机垃圾的预液具有较好的效果 ,液化率达 80 %以上 。

城市有机垃圾间歇厌氧消化pH控制动力学研究

对厌氧消化系统的物料及电离平衡进行分析,利用底物降解和微生物生长动力学建立城市有机垃圾间歇厌氧消化pH值控制模型,并研制开发了间歇厌氧消化过程pH值与产气量最优化计算机软件.运用该模型可预测不同厌氧消化过程的最佳pH值,从而通过控制厌氧系统的pH值使系统产气量达到最大,通过2组对比实验验证模型的有效性.结果表明,在相同的实验条件下厌氧系统的pH控制在最佳值时系统产气较未对pH值控制时稳定,且总产气量平均提高20%左右.

城市生活垃圾初期降解挥发性有机物释放特征

采用实验模拟方法,研究了城市生活垃圾初期降解阶段的VOCs（挥发性有机物）释放特征.研究结果表明,72 h内垃圾总挥发性有机物（TVOCs）释放率为9.67~20.30 mg.kg-1,其中换气率为24%的工况,释放率最低.TVOCs中酮类物质占70%~80%,硫醚类物质占10%~20%;其中硫醚类物质是主要的致臭组分.TVOCs释放呈前段高、中间低、末段再升高的特征,但形成恶臭的硫醚类却呈单调上升趋势.通风良好的堆积条件会抑制初期降解阶段VOCs的释放,而好氧微生物接种具有控制该阶段生活垃圾VOCs释放的潜力.

城市有机垃圾处理过程中主要生理群的微生物研究

分别采用直接厌氧和先好氧后厌氧方法处理城市有机垃圾,并以稀释法和相应的培养基,用最大可能数量(MPN)法计算发酵过程中主要微生物生理群的数量变化。结果表明:在直接厌氧发酵过程中挥发性有机酸大量积累,最高浓度达35765PPM,日平均产气量只有25.15ml,一般厌氧异养细菌、氨化细菌、产氢产酸细菌比先好氧后厌氧法高,产甲烷细菌比先好氧后厌氧法低210倍。在先好氧后厌氧发酵过程中,在好氧末期挥发酸浓度达9160PPM,在厌氧阶段,挥发酸中的乙酸、丁酸逐渐下降,而丙酸在发酵的前7天有所上升,日平均产气量为169ml;在厌氧阶段,氨化细菌、硝酸盐还原菌、硫酸盐还原菌、产氢产酸细菌有缓慢下降趋势,产甲烷细菌在发酵 14天后才开始下降,纤维素分解菌呈缓慢上升趋势。用先好氧后厌氧方法处理城市有机垃圾能防止挥发性有机酸的大量积累,使厌氧发酵启动加快,可提高产气率,缩短发酵周期。

城市污泥与有机垃圾交替式好氧厌氧堆肥化

为探讨交替好氧厌氧堆肥化过程中城市污水污泥与有机垃圾理化性质和生物毒性的变化规律,将城市污水污泥、城市有机垃圾以及调理剂以3∶3∶1的质量比均匀混合,进行60天的交替好氧厌堆肥化处理,发现堆料中的总有机碳含量从59.62%(质量分数,下同)下降到40.21%,挥发性固体含量从76.47%下降到69.85%,总氮含量从0.94%下降到0.68%,总磷含量则由0.59%上升到0.86%,腐殖质含量最终维持在7%左右的水平,种子发芽率达72.5%.表明堆料成为腐熟的堆肥产品.

温度波动对城市有机生活垃圾高温厌氧消化工艺影响

模拟由于加热失败导致温度从55℃突降到20℃(室温左右),且在20℃时持续时间分别为1h、5h、12h和24h,对高温厌氧消化处理城市有机生活垃圾工艺的影响进行了实验研究.温度突降以及恢复所需时间均在2h以内.正常状态下有机负荷为8.0g.(L.d)-1,停留时间为15d.结果表明,温度突降后,产气量几乎降为0,总挥发性脂肪酸(VFA)和乙酸、丙酸含量快速积累,pH值也随之下降.但系统较高的缓冲能力使得pH值在正常范围内波动,并不影响反应器的运行.随着持续时间的延长,产甲烷菌等微生物的衰减上升,导致其产甲烷恢复时间延长.高温条件下温度波动不但影响产甲烷过程而且影响水解和发酵过程.但整个反应在温度突降后可以恢复,说明厌氧高温微生物对温度变化具有较好的恢复能力.

城市生活垃圾可生物降解有机质成分的测定

卫生填埋是我国现阶段最主要的城市生活垃圾处理方式,定量分析城市生活垃圾可生物降解有机质成分对于研究填埋垃圾的厌氧降解过程具有重要意义。通过一系列常规化学试验,利用抽提差重法、比色法及灼烧差重法,依次测定了垃圾中含水率,挥发分与灰分,脂肪类,易水解物与半纤维素,腐植酸,难水解物、不水解物与纤维素,木质素与固体残渣等成分,为入场垃圾可生化性评价及降解过程中固相成分变化的动态监测提供了一种简便快速的测定方法。

温度、pH值对城市垃圾中有机碳溶解及其降解特性的影响

通过实验及数值模拟的方法,研究了不同温度和 pH 值条件下有机碳的溶解动力学特性.结果表明,提高溶液温度有利于加速易溶解有机碳的溶解速率,但不能提高固相有机碳总的溶解量.降低溶液 pH 值有利于固相有机碳的溶解.实验样品在所有测试环境条件下,有机碳溶解速率为0.05-0.22m3/（kg·h）；易溶解有机碳占总可溶解性有机碳百分比为30%-50%；易溶解有机碳溶解速率为14-65h-1,比难溶解有机碳溶解速率高出大约3个数量级.水溶性有机碳生物可降解性实验表明,79%以上水溶性碳难以在厌氧条件下被原生菌降解.

高温厌氧消化处理城市有机垃圾的正交试验研究

针对城市垃圾高温厌氧消化处理中反应复杂、影响因素多的特点,采用正交试验,利用自行设计的厌氧发酵罐,以产气量为观察值,分析含固率(TS)、消化温度和碳氮比(C/N比)对厌氧消化过程的影响,并分析比较了高产气区与低产气区的挥发性脂肪酸(VFA)以及比产气速率的变化情况。在相同条件下,高温可以提高系统的最大比产气速率,并且还可以有效抑制VFA的积累,提高总产气量。结果表明,温度对厌氧消化过程影响最大,TS次之,C/N比影响最小。

城市有机垃圾焚烧烟气中氮氧化物生成特性的研究

本文对城市有机垃圾经模化后 ,在一小型固定床燃烧炉中进行了燃烧试验 ,研究了燃烧温度、炉内停留时间、过剩空气系数、垃圾粒径等因素对NOx 生成的影响。研究表明 ,NOx 在燃烧温度为 6 0 0— 80 0℃的范围内生成量最大 ,且随着停留时间的延长、过剩空气系数的增大、粒径的减少而增大。添加CaCO3、CaO对NOx 的生成有不同程度的影响。

城市有机生活垃圾溶胞处理对其厌氧消化的影响机理

由于城市有机生活垃圾成分的复杂性和厌氧消化的限速步骤的影响,导致厌氧发酵的速度比较缓慢、产气量较少和工艺不稳定等问题。文章综述了国内外有机生活垃圾的各种溶胞处理技术,如物理法、化学法、生物法及其联合处理等方法,以便改善发酵物料的性质,消除厌氧发酵的限速步骤。研究认为,通过溶胞处理能够改善有机垃圾的物理化学性质如发酵物料的溶解度、酸碱度等,提高微生物对难降解有机物的分解,增加可溶性COD和挥发性酸的浓度,优化发酵细菌的代谢途径以及产物的组成等,从而增加生物气产量,缩短水力停留时间,强化厌氧发酵过程,减轻了后续处理的负担。

沈阳地区城市有机垃圾季节变化特性及其对产气影响

以沈阳市某小区城市有机垃圾(BMW)为研究对象,研究其季节特性及其在厌氧消化时产气方面的差异。结果表明,BMW总固体(TS)含量随季节变化明显,春、冬季高于夏、秋季,冬季最高,为17.55%(质量分数,下同),比夏季高3.31百分点,一年中的平均值为15.91%;挥发性固体(VS)含量随季节变化规律与TS相反,夏、秋季略高于春、冬季,夏季最高,为87.20%,春季最低,为85.08%,平均VS为86.10%,整体来看,VS随季节变化不明显。对分类后BMW进行厌氧消化,发现冬季BMW排放量少,但产气潜能却比夏季高8.5%。

城市有机混合垃圾的蚯蚓堆制处理试验研究

为了探讨加速城市生活垃圾的堆制处理及其资源化利用的有效措施,以采自南京市水阁有机废弃物填埋场的垃圾为代表,加入秸秆或牛粪,调节m(C)/m(N)和水分含量,预堆制15 d后,接种赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)进行室内堆制处理。结果表明:30%牛粪+70%新鲜有机混合垃圾处理(NH处理)和20%秸秆+80%新鲜有机混合垃圾堆制处理(JH处理)的赤子爱胜蚓总体生长良好。蚯蚓堆制处理显著降低了有机混合垃圾堆制残留物干重,其中NH处理减少得最多。蚯蚓的接种显著降低了新鲜有机混合垃圾(HL)、堆制腐熟有机混合垃圾(DL)和JH处理的有机碳和全氮质量,提高了NH处理的有机碳和全氮质量。研究表明:城市有机混合垃圾在加入牛粪的基础上接种蚯蚓,其堆制效果较好,是处理有机混合垃圾的有效措施。

深圳市城市有机垃圾处置现状与资源化利用研究

调查发现,深圳市2006年生活垃圾产生量约1万t/d,有机垃圾约5 000 t/d。其中主要包括果蔬垃圾、园林绿化垃圾和餐厨垃圾。卫生填埋和焚烧是垃圾的主要处理方式,有机垃圾的整体资源化利用率较低。有机垃圾总量较大,随着垃圾分类收集的实施和有机垃圾处理设施的建设,资源化利用程度将大幅度提高。

城市有机垃圾蚯蚓堆肥处理的实验研究

采用蚯蚓堆肥处理4种不同有机废物,通过分析样品的温度、有机分含量、pH值以及实验前后样品的质量等参数的变化,比较蚯蚓堆肥处理不同有机垃圾的效果。实验结果表明:1.在合理条件下,蚯蚓堆肥可以直接处理生活有机垃圾和污泥(包括其堆肥后产物);2.在同样的实验条件下,蚯蚓堆肥处理生活有机垃圾和污泥及其堆肥后产物过程中,其处理城市生活有机垃圾的效果最好,减量化和物降解率分别为69.8%和75%。