淋滤水解预处理厨余垃圾的中试研究

厨余垃圾是我国生活垃圾的主体组分,淋滤水解是较为适合我国厨余垃圾特性的预处理方式之一。通过中试试验,以分类后的厨余垃圾为研究对象,研究了"淋滤水解+挤压脱水"预处理工艺对厨余垃圾的分离提质效果。结果表明:在淋滤水解阶段,控制淋洗液与厨余垃圾质量比2∶1,在高淋滤强度(淋洗泵每工作5 min停止25 min)下,厨余垃圾的水解效果良好。产生的水解液COD约为75 105 mg/L、VFA浓度约为19 815 mg/L、氨氮浓度约为922 mg/L、出水的pH范围为5.87～6.57,适宜厌氧发酵产沼。对固液分离后的固相进行分析,固相残渣减量率可以达到57.96%,含水率约为33%,低位热值约为10 705 kJ/kg,可以通过焚烧进一步回收能量。可见"淋滤水解+挤压脱水"工艺对于厨余垃圾进行预处理是可行的,具有良好的社会效益和环境效益。     

一种餐厨垃圾浆液的CSTR厌氧反应器处理试验研究

利用中温CSTR厌氧反应器处理餐厨垃圾经机械预处理后的有机浆液,进液COD均值为150 960mg/L,COD去除率达84.1%,厌氧进、出液的pH均值分别是4.5和7.7,厌氧进、出液的TS均值分别为7.5%和2.4%,厌氧反应器的出液VFA为2 000~3 000 mg/L,NH_3-N浓度和碱度(CaCO_3)分别保持在3 700 mg/L和19 000 mg/L左右,厌氧系统运行稳定。研究还表明:每吨餐厨垃圾有机浆液的沼气产量大于60 m~3,沼气中甲烷的含量保持在60%左右,餐厨垃圾有机浆液COD的产气率为0.49 m3/kg。     

停料时间对厌氧生物滤池二次启动的影响

以焚烧厂垃圾渗滤液为原料,在有机负荷率约为7 kg/(m~3·d)、反应温度(37±2)℃时,通过对pH、出水COD浓度、VFA、VFA/TIC、产气量及CH4_含量等指标的检测,考察不同停料时间对厌氧生物滤池二次启动过程的影响。结果表明:当停料时间在5 d内时,系统的各检测指标均能在较短时间内恢复正常;当停料时间达10 d时,系统恢复时间延长,pH从7.6降至7.2左右,出水的COD、VFA及VFA/TIC等明显升高;当停料时间为15 d时,系统恢复后的pH从7.6降至6.6、出水COD从7 000 mg/L上升至14 000～15 000 mg/L、VFA从3 000 mg/L上升至5 500～10 500 mg/L、VFA/TIC从0.3上升至1.0以上,系统趋于酸化。     

厌氧生物滤池处理焚烧厂垃圾渗沥液试验研究

采用厌氧生物滤池对焚烧厂垃圾渗沥液进行处理,接种污泥为CSTR消化污泥,在(37±2)℃条件下完成挂膜后,反应器连续稳定运行近6个月。期间通过对COD、NH_3-N、TN、pH、VFA、TIC、VAF/TIC、日产气量及CH_4含量等指标的监测,研究反应器对渗沥液的处理效果。结果表明,厌氧生物滤池对渗沥液中有机污染物的去除率很高,当进水COD浓度为49 000～82 000 mg/L,出水COD浓度为3 000～8 000 mg/L,COD去除率基本维持在90%以上;系统运行期间TIC可达10 000 mg/L左右,VFA/TIC基本维持在0.2～0.5,属于厌氧反应器的适宜范围;氨化作用显著,进水NH3-N/TN (40%～70%)明显低于出水NH3-N/TN (85%～99%);产气效率较高,日产气量可达300～400 L,CH4含量约70%。     

碳热还原铁基生物炭材料（BC-ZVI）对厨余垃圾厌氧消化的影响研究

提升厨余垃圾厌氧反应器运行稳定性和物料产甲烷潜能是实现生活垃圾资源化利用的关键技术手段。本研究选取赤泥、废铁泥、污水厂污泥和废木料为原料,通过碳热还原法制备得到3种碳热还原铁基生物炭复合材料：碳还原赤泥（BC-ZVI1）、碳还原铁泥（BC-ZVI2）和碳还原芬顿污泥（BC-ZVI3）,研究其作为添加剂对厨余垃圾厌氧消化产甲烷的促进作用。结果表明：与同类研究中常见的单独添加生物炭（BC）和零价铁（ZVI）相比,其中两种复合材料添加对厨余垃圾厌氧消化产甲烷具有更为显著的促进作用,BC-ZVI1的促进效果最佳。在有机容积负荷（以VS计）为14.07 g/L,接种比I/S为1:2,BC-ZVI1投加量（以VS计）为0.4 g/g的条件下,BC-ZVI1组甲烷产率（以VS计）达到310.66 mL/g,比甲烷活性（以VS计）达到14.17 mL/（g·d）,分别比单独添加BC和ZVI组提高36.57%、51.79%和64.77%、78.91%。BC-ZVI1对体系pH的缓冲、氨氮的去除以及丁酸向乙酸转化的促进作用是其促进厨余垃圾厌氧消化产甲烷的主要原因。     

干式半连续厌氧消化处理厨余垃圾的中试研究

采用120 L的单轴卧式厌氧消化罐在中温条件下以半连续方式开展厨余垃圾厌氧发酵试验,考察不同进料有机负荷时消化罐的沼气产率、pH、FOS/TAC及VFA的变化情况.结果表明厨余垃圾最佳处理有机负荷(OLR,以VS计)为8.0 g/(L·d),对应水力停留时间(HRT)为25 d,在该负荷下厌氧消化罐能稳定运行52 d,...     

电化学氧化老龄垃圾渗沥液研究

通过不同电极电化学氧化垃圾渗沥液处理的对比研究,选择以Ti/Ru-Ir作为电极阳极材料,研究了电流密度、氯离子浓度、初始pH对电化学氧化垃圾渗沥液的影响。结果表明:电流密度为30 mA/cm2,氯离子浓度5 000mg/L,pH在8.09的情况下,电解6 h垃圾渗沥液,氨氮去除率达到100%,COD去除率为50%,UV254去除率为61.09%,垃圾渗沥液BOD/COD从0.14提高到0.22,垃圾渗沥液生化性得到极大提高。经济性分析表明垃圾渗沥液电化学处理6 h后,氨氮去除率达到100%时,单位能耗为0.08 kW.h/g。     

典型厨余垃圾组分水热炭化处理的转化特性研究

随着我国垃圾分类工作的推进,城市厨余垃圾分出量急剧增加,亟需研发适宜性的处理技术。水热炭化是一种有机固废高值化处理技术,但是在厨余垃圾处理中的适用性仍然有待研究。对淀粉类（馒头）、纤维素类（长白菜）和蛋白质类（瘦猪肉） 3种典型厨余垃圾组分以及真实混合厨余垃圾的水热炭化特性进行研究,并分析了3种原料在不同炭化温度、恒温时间和含水率条件下的水热炭产率及产物性质。结果表明,炭化温度和恒温时间是水热炭产率和炭化程度的关键影响因素,而含水率的影响较小。3种厨余原料的水热炭化产物性质有显著差异。淀粉类原料的水热炭产率（41.7%～52.4%）高于纤维素类原料（27.3%～47.5%）,两种水热炭都是微球形貌且炭化程度较高;而蛋白质类原料不易产生水热炭（产率仅6.2%～24.0%）,无固定形态,且炭化程度较低。真实混合厨余垃圾水热炭产率可达49%,炭化程度较高。淀粉类和纤维素类原料的炭化液为酸性（pH为3.1～4.7）,而蛋白质类原料的炭化液为中性或碱性（pH为6.2～9.2）,蛋白质类原料是炭化液总有机碳和腐植酸的主要贡献者;真实厨余垃圾水热炭化液为酸性,含有一定的氮磷营养元素和腐植酸等有机物质...     

基于ASPEN计算的高氨氮渗沥液汽提精馏耦合脱氨中试工艺设计

以垃圾填埋场老龄填埋区高氨氮渗沥液为研究对象,通过小试研究得知当塔顶温度78℃,塔釜温度100℃,回流比为4∶1时,塔顶馏出液氨氮浓度65 000 mg/L,折合氨水浓度7.9%,塔釜液氨氮浓度10 mg/L。根据小试结果,再结合水质特征,完成基于ASPEN计算结果进行汽提精馏耦合脱氨中试设计,设计规模为75 kg/h,效果预期为塔釜脱氨废水氨氮100 mg/L、SS600 mg/L、塔顶浓缩氨水含氨15%。     

厨余垃圾厌氧沼渣热解特性及动力学分析

围绕厨余厌氧发酵技术中厌氧沼渣处理难的问题,以高纯N2为载气,气体流量为50 mL/min,选择升温速率5、10、15、20、30℃/min,热解终温为850℃,开展了厨余厌氧沼渣热解动力学研究。以3种不同热分析方法 Flynn-Wall-Ozawa (FWO)、Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)和Coats-Redfern (CR)综合比较,研究了球磨时间和升温速率对沼渣热解活化能分布的影响规律,并结合CR法对由Popescu法筛选取得的最佳机理函数进行拟合。结果表明：厨余沼渣的热解过程主要分3个阶段进行;CR法计算的活化能数值较为接近实际值,约为41.32～46.49 kJ/mol;由CR法拟合结果发现,沼渣热解反应机理为三维扩散模型,为厨余垃圾厌氧沼渣热解资源化再利用提供了重要的基础理论数据。     

有机负荷对餐厨单相厌氧消化产甲烷的影响

采用消化污泥接种,在中温条件下（37℃左右）以连续式单项厌氧消化技术对餐厨单独厌氧消化进行研究.实验中以产气量、产气中甲烷含量、消化液中氨氮及总氮浓度、体系中pH以及有机质降解率为指标,研究高含固率条件下（含固率12％）有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的影响.结果表明：当有机负荷为2.5～3.0 kg/（m^3·d）时,厌氧消化总体效果较好,体系中各项指标均维持在较好水平.继续提高有机负荷,体系中pH下降,氨氮浓度上升,产气率及有机质降解率明显下降,不利于厌氧消化的进行.     

同时好氧厌氧法处理垃圾压缩站废水

分析了垃圾压缩站废水的水质情况,在此基础上根据同时硝化反硝化和厌氧氨氧化机理,用专利产品SOA（Simultaneous Oxic and Anaerobic）生物反应器对垃圾压缩站废水进行脱氮处理。通过试验,出水氨氮平均值在8．2mg／L,硝酸盐氮在13mg／L,氨氮去除率在83％,同时也验证了同时硝化反硝化所需的条件。     

密闭式清洁站垃圾渗沥液污染物分析

对北京市密闭式清洁站垃圾渗沥液进行了取样分析。结果表明：渗沥液为高浓度有机污水,COD为20000～60000mg／L,BOD5为6000-20000mg／L,氨氮为300-500mg／L。渗沥液所含颗粒物介于胶体和超胶体范围。三维荧光光谱（3D—EEM）和红外光谱（FFIR）显示渗沥液污染物多为蛋白质、多糖等物质。     

上流式厌氧污泥床去除饮用水中硝酸盐氮的研究

在室温、COD∶N∶P =2 0 0∶5∶1、NO-3 N浓度从 5mg L逐渐增加至 10 0mg L、水力停留时间从 11 1h缩短至 4 7h的条件下 ,活性污泥在上流式厌氧污泥床中经过 7周时间即可完成反硝化细菌的驯化培养过程。此时反硝化细菌数量可较驯化前增加约 6 0倍 ,产甲烷速率提高约 10倍 ,脱氮率达 99%。还详细研究了C N(原子计 )及pH值对反硝化的影响 ,当C N≥ 1 0时 ,反硝化效率差别无显著性。水样经脱氮处理后无需调节pH值。     

间歇式厌氧生物组合工艺处理餐厨垃圾中试研究

采用间歇式厌氧生物组合工艺处理餐厨垃圾,在中试规模基础上进行了3个批次实验.结果表明：在1个间歇反应周期内,厌氧反应器进水COD、VFA浓度呈现先增加后逐渐减小的趋势;厌氧反应器出水COD、VFA浓度保持稳定,表明厌氧反应器具有较强的负荷缓冲能力.3次间歇反应共产生沼气1 380.3 m3,平均产沼系数为0.35 m3/kg.     

A/O-BAF工艺处理垃圾渗沥液的试验研究

以江门市固体废弃物处理公司垃圾填埋场的渗沥液为对象,中试处理工艺采用二级A/O法,与原有的SBR工艺相比,提高了生化处理的效率,将污水停留时间由20d缩短至7d。该工艺将好氧区和厌氧区分开,形成序列式硝化-反硝化工艺,具有较好的脱氮效果,后续采用曝气生物滤池（BAF）可使渗沥液中残余的有机成分和氨氮进一步去除。一级A/O池、二级A/O池对COD的去除率分别为76%、47%,对氨氮的去除率分别为87%、91%。上向流BAF比下向流BAF对COD的去除效果更好,两者对COD的去除率分别为70%和55%。     

餐厨垃圾与市政污泥连续式混合中温厌氧消化

研究了在连续进出料条件下,餐厨垃圾与市政污泥的不同混合比例对混合中温厌氧日产气量、pH、VFA/碱度、TS去除率、VS去除率以及沼气产率和甲烷产率的影响.结果表明：当物料单独厌氧消化时,投加含固率为8％餐厨垃圾的系统比投加合固率为10％餐厨垃圾的系统更加稳定;当餐厨垃圾与市政污泥TS之比为80：20时,去除单位VS的沼气和甲烷平均产量最高,分别达到712 mL/g和388 mL/g,物料TS和VS平均去除率分别为60％和75％;而当混合比例为60∶40时,获得最高的TS和VS平均去除率,分别是71％和77％,去除单位VS的沼气和甲烷平均产量分别是668 mL/g和374 mL/g;餐厨垃圾与市政污泥混合厌氧消化与餐厨垃圾单独厌氧消化相比,沼气甲烷含量、去除单位VS的沼气和甲烷平均产率都有所提高,并且具有更好的系统稳定性.     

餐厨垃圾厌氧关键技术探讨

在分析餐厨垃圾理化特性及存在问题的基础上,对餐厨垃圾制浆预处理工艺、厌氧技术存在的问题进行分析,提出了餐厨垃圾厌氧消化关键技术建议,探讨了工艺设计中需要完善的环节。     

城市餐厨垃圾的厌氧消化处理研究

研究了不同处理量下,系统反应温度对餐厨垃圾厌氧消化过程中产气量的影响,分析了餐厨垃圾厌氧消化处理过程中,产气量与进料TS浓度的关系以及气体成分的差异。结果表明：在相同处理量下,与中温35℃的反应温度相比,高温55℃下系统产气速率较快,产气高峰较早到达;系统日产气量与进料TS的变化基本一致,平均产气能力达到0.45 m3/kg,气体成分中甲烷含量均高于55%。