装修垃圾再生砖抗压强度影响因素研究

为实现装修垃圾再生骨料及灰土的资源化利用,采用振动成型和自然养护工艺试制再生砖。以浦东城区装修垃圾为原料,通过试验研究水固比、集料配比、灰骨比对抗压强度的影响,为装修垃圾再生骨料及灰土制备不同强度等级再生砖提供初步分析。试验结果表明:水固比是影响再生砖成型和抗压强度的重要因素,最佳水固比为0.075;调整再生骨料及灰土的比例,可以改善集料级配,当粗颗粒、细颗粒和灰土的质量比为1.273:1:1时,再生砖抗压强度达到MU10等级;砖的强度主要取决于水泥用量,为保证成品强度高于MU5等级,灰骨比不应低于0.10。

湿垃圾来源的蚯蚓粪肥对连作障碍土壤质量和黄瓜产量的影响

随着城市化的发展,湿垃圾产量与日俱增,湿垃圾资源化利用迫在眉睫。利用蚯蚓处理湿垃圾制作蚯蚓粪肥用于农田土壤改良,是一项有效的湿垃圾资源化利用途径以及有利于缓解蔬菜连作障碍方面问题。该文以常规有机肥为参照,选取以湿垃圾及其厌氧沼渣为原料制作的蚯蚓粪肥为研究对象,研究连续3年施加蚯蚓粪肥对黄瓜(Cucumis sativus)土壤综合质量和作物产量的影响。结果表明,经过3年的改良后,施加60.0 t/hm^(2)蚯蚓粪肥的黄瓜产量提高了5.60%,土壤有机质含量提高了50.0%,且蚯蚓粪肥的效果要高于常规有机肥;土壤全氮含量达到最高,高于背景值33.0%;土壤的养分含量(硝态氮、速效磷、速效钾)也得到了提高,其中速效钾含量升高了94.0%。经过3年的改良,土壤中的细菌数量在施加了有机肥后明显增加,其中以添加30.0t/hm^(2)蚯蚓粪肥的细菌数量最多;土壤细菌/真菌的比值有所提高,土壤生物性状得到改善。土壤的呼吸强度随着有机肥的施入而升高,以施加60.0t/hm^(2)蚯蚓粪肥的最大;土壤pH略有降低,盐度无明显变化。因此,湿垃圾来源的蚯蚓粪肥能改善土壤的理化和生物学性质,可在一定程度上缓解连作障碍的发生,可作为化肥替代品或与化肥相配合在农业生产中进行推广。

黎明产业园区空压系统综合节能技术优化

以黎明产业园区空压系统为研究对象,针对园区空压系统布点多,机组利用率低,日常运行中出现的频繁加/卸载现象以及排气温度时常偏高等,对园区现有空压机进行了梳理,采取集中供气、变频改造以及空压机热能利用。改造后,系统整体效能提升明显,原系统中存在的排气温度得到合理控制。同时,热能利用部分给企业带来一定的经济创收。

工艺条件对厨余垃圾生物干化效果的影响

为了研究各工艺条件(调理剂类型、调理剂添加比例、通风速率)对厨余垃圾生物干化效果的影响,为厨余垃圾生物干化工程应用提供指导。分别选取3种调理剂、4个调理剂添加比例、4个通风速率,分析生物干化过程中物料的温度、含水率、挥发性固体(volatile solid,VS)降解率变化,评价其生物干化效果。结果表明:添加木屑作为调理剂可以缩短升温期、延长高温期。加入木屑的处理组物料含水率降幅为31.97%,比只有厨余垃圾的对照组高18.57%。添加15%木屑的处理组生物干化效果最佳,温度最高可达63.8℃,含水率降低了32.36%。不同的通风速率影响物料的温度和水分的散失,通风速率为0.4 L/(kg·min)时有机物消耗最少,水分去除效果最佳。实际厨余垃圾生物干化工业应用可以考虑添加15%木屑做为调理剂,通风速率设为0.4 L/(kg·min)。

厨余垃圾残渣与芦笋秸秆协同干式厌氧消化产甲烷研究

针对上海市湿垃圾处理厂厨余垃圾残渣及当地芦笋秸秆资源化利用率低的问题,对厨余垃圾残渣与芦笋秸秆协同干式厌氧消化产甲烷进行了批式实验研究。结果表明:当设置40 g/L有机负荷(以VS计)且各实验组的C/N分别为10.3、13.4、16.5、19.6、22.7进行厨余垃圾残渣与芦笋秸秆协同干式厌氧实验时,C/N为13.4的实验组获得的最大比产甲烷速率(以VS计)最高,为18.01 mL/(g·d),这时芦笋秸秆占整个进料原料的干基质量比为44.44%。微生物群落结构分析结果表明:各实验组在属水平上主要细菌为norank_f_norank_o_norank_c_norank_p_Firmicutes、norank_f_ST-12K33、Fastidiosipila、norank_f_Dethiobacteraceae等;在属水平上主要古菌为产甲烷菌Methanobacterium和Methanosaeta,且C/N为10.3的纯厨余实验组的氢型产甲烷菌Methanobacterium的丰度明显低于其他协同干式厌氧实验组。

PNCR脱硝剂的研发与性能测试及联合脱硝工艺研究

基于垃圾焚烧锅炉PNCR脱硝剂实验装置,抽取炉内烟气模拟实际工况下不同配方PNCR药剂脱硝效率的数据。文章根据实验结果进行分析,发现PNCR具有较高的脱硝效率,可满足超洁净排放要求,但脱硝剂价格受制于药剂厂家,PNCR运行成本与SNCR相比依然偏高。可通过脱硝剂自研与创新、多种脱硝工艺联合等途径进一步降低运行成本,为此,介绍了联合脱硝工艺的应用实例,以供参考。

大中型湿垃圾半干法全混式厌氧反应器的运行性能、微生物特性及经济性评价

随着湿垃圾产生量的持续增加,大中型高效湿垃圾厌氧发酵工程发展迅速。以上海某生态园有机质固废处理项目为研究对象,对项目中有效容积分别为7160、4150 m^(3)的大型、中型半干法全混式厌氧反应器(CSTR)的运行性能及微生物群落结构特征等进行了系统研究。结果表明,稳定运行期间,大型、中型半干法CSTR平均有机负荷总体接近,平均值分别为2.02、2.04 kg/(m^(3)·d);大型半干法CSTR平均产沼率为914 Nm^(3)/t(以进料中单位质量挥发性固体(VS)产生的标况下沼气体积计,下同),显著高于中型半干法CSTR的696 Nm^(3)/t(P<0.01)。两种规模CSTR中的污泥浓度、上清液溶解性化学需氧量(SCOD)和挥发性脂肪酸等均无显著差异,SCOD去除率均可达90%以上。两种规模的CSTR中,微生物在门水平上的多样性分布无显著差异(P>0.05),均以厚壁菌门、盐杆菌门、拟杆菌门为主。大型、中型半干法CSTR进料收益分别为91.3、62.8元/m^(3),随着反应器规模的扩大,经济效益明显提升。

超声预处理提升湿垃圾产沼率的应用研究

对超声预处理提升湿垃圾产沼率进行了应用研究,研究结果表明:当采用不同的超声时间(1h、2h)及超声频率(20 kHZ和40 kHZ)预处理湿垃圾浆料时,获得的产甲烷潜力的提升效果不同。不同的超声预处理实验组相对于对照组均有提升湿垃圾浆料产甲烷潜力的效果。当选择40 kHZ超声频率预处理湿垃圾浆料2 h时,获得的湿垃圾浆料的最大累积产甲烷量比对照组高出12.83%,最大比产甲烷速率相对于对照组高出11.46%。

餐厨垃圾沼液的超滤膜错流过滤数学模型

以餐厨垃圾厌氧消化沼液为过滤介质,膜孔径30 nm的管式超滤膜为膜组件,探究了超滤膜错流过滤中膜污染行为与膜通量的影响因素,结果表明:由于沼液中的混合液悬浮固体(MLSS)浓度极高,且膜孔径极小,引起膜污染的方式主要为污染物在膜表面形成滤饼层,过滤中的阻力主要来源于膜自身阻力与滤饼层阻力之和;在错流过滤中沼液的实际剪切黏度会随着其高速运动而降低,且趋于一定值(1×10^(-3) Pa·s),从而表现出黏度对膜通量无明显影响;跨膜压差与污泥浓度对膜通量有着决定性影响,所建立的膜通量数学模型预测值与实际值较吻合(R^(2)>0.99),以该模型计算得到的沼液膜通量范围为1.56×10^(-6)~3.37×10^(-6) m^(3)/(m^(2)·s),平均膜通量为2.28×10^(-6) m^(3)/(m^(2)·s);对膜通量的影响因素做了灵敏度分析:当各工艺参数在0~50%变化时,膜通量各参数的灵敏度高低依次为ΔP、μ、R_(m)、MLSS;当各工艺参数在-50%~0变化时,膜通量各参数的灵敏度高低依次为μ、ΔP、R_(m)、MLSS。

错流流速对厨余垃圾厌氧膜生物反应器通量的影响研究

对上海市某厨余垃圾处理厂的中试规模厨余垃圾浆料厌氧膜生物反应器(AnMBR)进行了研究,重点探索了AnMBR处理过程中错流流速对厌氧膜通量的影响。结果表明,错流流速与AnMBR的膜通量密切相关。在试验错流流速下,沼液的AnMBR亚临界通量为18.48 L/(m^(2)·h),相应的膜过滤阻力R为2.53×10^(12)m^(-1),此膜过滤阻力为清水的1.12倍。修正后的惯性升力模型表明,运用该修正模型对不同错流流速下AnMBR沼液膜通量拟合获得的沼液悬浮污染物颗粒平均半径a为(4.375±0.032)μm,膜通量修正值b为(3.172±0.198) L/(m^(2)·h)。

面向垃圾焚烧炉应用的抗高温氯腐蚀涂层技术

焚烧是市政垃圾最为有效的处置方式。然而,垃圾焚烧气氛产生的腐蚀及磨损对锅炉安全运行存在极大的风险。采用功能涂层技术隔绝锅炉管与腐蚀气氛,从而实现对管壁的保护,是可行方案。本文对比了熔覆、耐火材料及热喷涂等防护方案,最终采用电弧喷涂制备耐氯腐蚀涂层,通过分析涂层的基本性能、锅炉内现场施工及实际焚烧环境运行等多方面,验证了采用电弧喷涂对垃圾焚烧炉管防护的可行性。

脱硫废水减温烟气对飞灰中重金属稳定性的影响研究

生活垃圾焚烧厂烟气脱硫过程产生的脱硫废水常被用作烟气急冷塔的减湿水和高温烟气的洗烟冷却水。然而,脱硫废水中含有的氯可能进入飞灰中,影响飞灰中重金属的稳定。通过分析飞灰与脱硫废水含氯量之间的相关性,并探究飞灰重金属形态变化,可以研究脱硫废水中氯对飞灰重金属的影响。研究结果证明脱硫废水用于烟气减温对飞灰中重金属稳定化处理效果无影响,脱硫废水用于烟气冷却可以有效地提高除尘效率,并同时实现废水循环利用。

垃圾焚烧飞灰重金属药剂稳定化研究进展

生活垃圾焚烧飞灰中存有大量高毒性的重金属物质,若不规范处置容易对土壤、地下水造成严重污染,目前通常采用添加化学药剂的方法来稳定飞灰中的重金属。本文在梳理国内外文献的基础上,归纳评述了飞灰重金属的性质、固化稳定化填埋工艺以及目前已被研究或应用的飞灰重金属稳定药剂,包括硫化钠、磷酸、无定形硅材料、铁化合物等无机药剂以及硫脲、EDTA接聚体、壳聚糖、氨基硫代羧酸盐等有机螯合剂,阐明了药剂作用机制和存在的问题,总结了不同药剂作用下的重金属稳定效果,同时针对新形势下的飞灰重金属稳定化要求进行了探讨,提出今后的研究方向为:选择特征性重金属药剂复配稳定飞灰;以改性、成环方式改良氨基硫代羧酸盐类物质(DTC)物质或以交联接枝等方式开发新型螯合剂。

垃圾焚烧飞灰中Pb及特征药剂稳定化处理

筛选几种重金属药剂用于稳定垃圾焚烧飞灰,以重金属Pb为处理目标,通过单一或复配形式研究药剂的稳定效果并采用红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)分析重金属稳定机理.结果表明,有机药剂稳定后Pb的螯合率高于无机药剂,投加质量分数为2%二乙基DTC能使Pb的浸出满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2019)要求,然而5%的硫化钠和磷酸二氢钠稳定后Pb的浸出浓度仍不达标;药剂处理后,Pb的部分不稳定态被转化为稳定态,且相比于无机药剂,有机药剂稳定后Pb的残渣态占比更高,抗酸碱能力更强;无机药剂处理后Pb的浸出性与养护时间成负相关,而有机药剂则由于特征官能团的氧化等因素而成正相关.成本核算结果表明,0.9%二乙基DTC和3%磷酸二氢钠复合药剂稳定飞灰在满足GB 18598-2019要求的基础上,成本相比于单一二乙基DTC处理降低26.72%.复合药剂处理后,飞灰中出现了N、S、P的特征吸收峰,重金属主要以螯合、沉淀作用稳定,同时整个体系的矿物组成并未发生改变,但结晶相的吸收峰强度明显减弱.

高含固餐厨垃圾半干法厌氧发酵系统运行分析

对为期1年左右的上海浦东新区黎明有机质固废处理厂餐厨垃圾厌氧发酵工程工艺、生产运行状况进行了汇总分析。结果表明:采用基于完全混合式厌氧发酵反应器的半干法厌氧发酵工程,适合高含固餐厨垃圾的厌氧发酵和沼气生产;当厌氧系统维持进料的含固率在10%～20%时,进料有机负荷的年平均值为2. 31 kg VS/(m^3·d),厌氧发酵液的溶解性化学需氧量(SCOD)均值为7 577 mg/L。运行期间厌氧发酵液pH、NH_4^+-N变化较平稳,碱度/挥发性脂肪酸(VFA/ALK)比值均小于0. 11。餐厨垃圾厌氧发酵的VS降解率平均值高达85. 40%,沼气产率均值为672. 09 Nm^3/t VS;该厌氧发酵系统调试1年来各项运行指标良好,可为高含固餐厨垃圾半干法厌氧发酵工程提供有益参考。

染色残液电化学处理碳素阴极材料性能比较

为实现染色残液的高效处理及废水回用,鉴于染色残液良好的导电性,选用电化学处理技术,以模拟活性红X-3B染色残液为研究对象,在钌铱形稳电极为阳极和合适的电解条件下,比较石墨板、石墨毡、炭毡、ACF(活性炭纤维毡)、碳纤维电极[CFF(碳纤维布)、CFB(碳纤维刷)]等碳素阴极材料的电化学处理效能.结果表明:碳素阴极材料可实现染色残液的完全脱色,活性红X-3B的降解过程符合一级反应动力学特征,其中CFF为阴极时CODCr去除率达到86. 37%,一级动力学反应常数为0. 010 3 min-1,是石墨毡(0. 007 3 min-1)的1. 4倍.相比于石墨板电极,CFB显示出优异的二电子氧还原和产H2O2能力,单位面积产H2O2的浓度为10. 40μmol/L,是石墨板(1. 08μmol/L)的9. 7倍,产生的H2O2导致活性红X-3B的降解,30 min内实现完全脱色.循环伏安曲线表明,碳纤维电极(包括CFF和CFB)的析氧电位明显高于其他电极,可有效抑制析氧副反应,提高有机污染物降解过程中的电催化效率,有利于降低能耗.研究显示,碳纤维可作为阴极材料应用于电化学处理染色残液,具有良好的稳定性.

铁碳床-SBR耦合优化工艺处理屠宰废水实验研究

屠宰废水是我国食品工业主要污染源之一,可生化性好,水质波动较大,并含有大量氮、磷等元素。而传统生化工艺的脱氮除磷能力有限。将铁碳床与SBR联用处理屠宰废水,考察铁碳床-SBR耦合工艺对屠宰废水中COD_(Cr)、BOD_(5)、氨氮、总氮、总磷的去除效果。研究结果表明,铁碳床-SBR耦合工艺中Fe的溶出提升了SBR处理效果。SBR工作周期为8 h、好氧阶段曝气量为5 L/min、内循环流量0.3 L/min、pH维持在6.5-7.8、采用9 cm厚度铁碳床时,COD_(Cr)、BOD_(5)、氨氮、总氮、总磷的去除率分别达到94.2%、96.2%、86.6%、84.5%、95.6%。平均出水指标能达到《屠宰及肉类加工工业水污染物排放标准(征求意见稿)》(氨氮<8 mg/L、总氮<20 mg/L、总磷<1.0 mg/L)的排放要求。

UASB处理系统中垃圾渗滤液结垢物的降解

根据UASB系统的运行特点建立实验模拟系统,并对垃圾渗滤液进行水质监测与分析,掌握了渗滤液中钙离子含量的波动情况;以磷酸钠为沉淀剂,采用分布化学沉淀法处理垃圾渗滤液,使钙离子以含钙沉淀物形式进行沉淀;通过添加稀硫酸调节垃圾渗滤液的pH值后,含钙沉淀物再次形成;这些措施有效降解了垃圾渗滤液中的结垢物。结果表明,经烘干后每吨渗滤液产生的沉淀物质量达到6. 7 kg,钙去除率达到53. 6%,其实验条件为:向垃圾渗滤液添加的磷酸钠的物质的量比为n(Ca)∶n(P)=2. 5∶1,用体积比为25%的硫酸调节渗滤液清液的pH值至6,搅拌速率为300 r/min,静置时间为12 h;这些处理措施不仅减缓了装置的结垢速度以保护厌氧系统,还能够节约运行成本。

餐厨垃圾半干法厌氧发酵工程运行分析与污泥回流调控研究

以上海某餐厨垃圾处理厂半干法厌氧发酵工程为研究对象,对2018年下半年和2019年同期的工程运行监测数据进行了比较分析,结果表明,工程运行1年,挥发性脂肪酸浓度增加2倍,溶解性化学需氧量增加95.88%,平均进料有机负荷(以挥发性固体计)从2.44 kg/(m^(3)·d)降低至1.63 kg/(m^(3)·d)。采用全自动产甲烷潜力测试系统,研究氨氮和污泥回流对系统产甲烷潜力的影响,结果表明,系统主要抑制物氨氮浓度的升高与其有机负荷的降低存在明显的关联性,采用半干法厌氧发酵系统污泥回流,且回流比例为30%时,系统产甲烷效率及甲烷产量增加,最大产甲烷速率及最大累积产甲烷量分别提高5.29%和12.64%。

渗透汽化工艺用于高盐废水减量的研究

高盐废水的处理和减量是废水处理的难题之一。对渗透汽化工艺应用于高盐废水减量的可行性进行了探究,结果表明:影响该工艺运行效率的主要参数为废水温度、渗透侧真空度以及膜表面的紊流程度。此外,废水盐度也会产生一定影响。当废水温度为70℃、渗透侧真空度为5 kPa、曝气速率为4 L/min时,膜渗透通量高达19.6L/(m^(2)·h)。在进水中盐的质量浓度为100 g/L、COD为2000 mg/L、氨氮为10 mg/L的情况下,渗透汽化出水水质稳定,电导率低于20μS/cm,COD低于40 mg/L,氨氮低于0.4 mg/L。同时考察了渗透汽化工艺对实际垃圾渗滤液反渗透浓水的处理效果,膜渗透通量可达到15.28 L/(m^(2)·h),出水水质可以达到工业水回用标准。研究结果为高盐废水的浓缩减量提供了新的工艺开发方向。