油脂含量和有机负荷对餐厨垃圾干式厌氧消化的影响

为了研究进料油脂含量(5%~25%)和有机负荷(40~60 kg VS/m3)对餐厨垃圾中温干式厌氧消化的共同影响,采用软件Design-Expert 8.0.6设计进料参数,以容积产甲烷率作为响应值,对14组序批式实验的结果进行回归分析,并建立容积产甲烷率与油脂含量和有机负荷间的回归方程。结果表明,当有机负荷为40 kg VS/m3时,甲烷产率随油脂含量的增加而增大;当有机负荷为50 kg VS/m3时,甲烷产率随油脂含量的增加先增大后减小;当有机负荷为60 kg VS/m3时甲烷产率随油脂含量的增加而减小。序批式实验中进料的最佳油脂含量和有机负荷分别为18.7%和42.9 kg VS/m3,对应响应面的理论容积产甲烷率最大值为32.74 L CH4/L。研究结论可以应用到实际工程中,为餐厨垃圾干式厌氧消化技术的推广提供一定的理论基础。     

机械淋滤-厌氧生物组合工艺处理有机生活垃圾中试研究

采用机械淋滤/厌氧生物组合工艺,充分发挥机械淋滤反应器的水解酸化功能和厌氧生物反应器的产甲烷功能,对有机生活垃圾进行了中试规模处理。厌氧生物反应器经过接种,15 d驯化完成。厌氧反应器出水回流淋洗水量对机械淋滤反应器运行特征有较大影响,当回流淋洗水量为3.0 m3/d时,淋滤液COD、VFA第8天时浓度分别为41 000 kg/L和2 000 kg/L。对机械淋滤反应器/厌氧反应器组合工艺进行了多批次实验,每吨有机生活垃圾平均产生沼气87.2 m3,甲烷含量稳定在75%,平均产沼系数为0.46 m3/kg COD,厌氧生物反应器出水COD平均值为560 mg/L,在对有机生活垃圾处理的同时实现有机生活垃圾资源化利用。     

造纸污泥的电渗透脱水效果

采用电渗透脱水技术对经过带式压滤后的制浆造纸混合污泥进行深度脱水,考察了机械压力、电压梯度和污泥厚度对污泥电渗透脱水效果与能耗的影响。结果表明,机械压力从25 kPa升至76 kPa时,脱水效果也会随之提高,但是继续增大机械压力对脱水效果的提高作用就会变得不明显;随着电压梯度的增加,脱水效果会有明显的升高,但是能耗也会相应地增加;电压梯度恒定为30 V/cm且污泥厚度从0.35 cm增加到1.40 cm时,脱水效果和能耗都会相应地增加。对于所有的电脱水实验,当污泥的含水率从74.85%降至60%时所需要的能耗均在0.14～0.28 kWh/kg去除水之间。综合考虑脱水效果和能耗,可认为最优脱水条件是：机械压力为76 kPa,电压梯度为30 V/cm,污泥厚度为0.7 cm。     

矿化垃圾生物反应床处理含酚废水工艺研究

研究了矿化垃圾生物反应床处理含酚废水的工艺参数.矿化垃圾生物反应床在经过驯化后,形成了稳定的微生物系统,反应床对有机酚具有较高的去除率.有机酚的去除率受湿干比影响较大,随着配水速率的提高,反应床对有机酚的去除率逐渐下降,配水速率大于0.342 cm/min时,去除率急速下降.在进水有机酚质量浓度为20 mg/L,连续配水时间6 h,湿干比为1∶8,配水速率为0.254 cm/min的条件下,反应床出水可达到或接近国家三级排放标准.     

超声辅助对污泥电脱水的特性改进

采用自制的超声波辅助电场污泥脱水装置进行实验,考察了超声波声强和作用时间等因素对污泥含水率的影响。结果表明,在固定频率20 k Hz条件下,在相同电场(电压60 V,作用时间5 min)和压力场(压力0.1 MPa,作用时间5.5 min)作用下,通过变换超声波声强和作用时间,得出最优处理条件为声强0.255 W/cm2,作用时间3.5 min。为了消除初始含水率与系统误差的影响,将脱水率作为比较各作用工况的重要指标。在上述最佳工艺条件下,污泥含水率由83.26%降低至72.90%,与单纯电渗透脱水相比,脱水率由4.88%增大到12.44%,同时减缓电流衰减的速率,增加电渗流量上升速率,增强了电渗透脱水效果。     

用于水处理的高效除磷型粉煤灰陶粒滤料的研制

为制备用于处理含磷废水的新型功能陶粒滤料,研究了以粉煤灰为主要原料的高效除磷型陶粒烧结制备工艺。通过L9（34）正交实验和极差分析,结合筒压强度实验得到最佳烧结条件为：预热时间30 min,烧结温度950℃,烧结时间30 min;各因子对除磷效率的影响程度为：烧结温度〉烧结时间〉预热时间。通过理化性质测试得出最佳工艺制备的陶粒特性：堆积密度为877 kg/m3,表观密度为1 509 kg/m3,空隙率为41.9%,筒压强度6.94 MPa,盐酸可溶率为2.3%。应用最佳工艺条件所制备的陶粒处理10 mg/L含磷废水获得高达99.83%的磷酸盐去除率。通过最佳烧结工艺能够制备高效除磷型粉煤灰陶粒滤料,在处理含磷废水方面具有一定的应用前景。     

有机改性成都粘土预处理垃圾渗滤液

以成都粘土为原料,十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)为改性剂制备有机改性土,并将其应用于垃圾渗滤液的预处理。采用单因素静态吸附实验,以粘土对垃圾渗滤液COD和氨氮的去除率作为考查指标,初步探究有机改性土预处理垃圾渗滤液的适宜条件;并对有机改性粘土及原土进行性能表征,初步分析其吸附机理。研究结果表明,有机土的处理效果明显优于原土,处理效果上比原土提高了1.6~2.3倍;有机土预处理垃圾渗滤液适宜条件为:投加量120 g/L、搅拌速度200 r/min、搅拌时间50 min、pH=7、静置时间为6 h。     

焚烧发电厂垃圾渗滤液与秸秆的中温厌氧消化

为探索秸秆与焚烧厂垃圾渗滤液混合厌氧消化的可行性,进行探索性实验.1L焚烧发电厂的垃圾渗滤液与37.56 g(有机负荷为30 g VS/L)破碎至1～2 cm的秸秆,在中温(35℃左右)厌氧条件下发酵.发现pH为5.0的渗滤液与未经生物、化学处理的秸秆可以进行混合厌氧消化.实验累积产气141 d,累积产气量达43 749 mL,最高产气量2 590 mL/d.生物气中CH4含量在50％以上,最高时可达70.89％.渗滤液消化前COD为70 472 mg/L;产气开始时,秸秆与渗滤液两相消化液COD为83 896 mg/L;产气基本停止时,消化液COD降至14 245 mg/L,COD去除率达到83.02％.本实验将秸秆纤维的转化利用以及渗滤液的厌氧发酵结合起来,提供了一种以废治废的治理思路,对寻找新的绿色能源具有一定的启发作用.     

电解絮凝法处理老龄垃圾渗滤液的实验研究

为考察简便低耗的电解材料处理效果,采用铸铁阳极电解絮凝法对老龄垃圾渗滤液进行了处理,通过正交实验和单因素实验考察了电解液浓度、电流密度、pH、极板间距对处理效果的影响.结果表明,电解絮凝法对该老龄垃圾渗滤液有较好的处理效果,当电流密度为50 mA/cm2、pH值为9、极板间距为2 cm、电解75 min后,COD和NH...     

城市生活垃圾渗透系数测试研究

采用常水头测渗实验,对不同压实密度和水力梯度下的新鲜垃圾与陈垃圾的渗透系数进行测试,根据达西定律求得渗透系数值。由于垃圾的不均匀性、小颗粒的运动和大孔隙沟道流的形成和改变,实验初始阶段渗透系数值先增大至峰值,然后缓慢降低直至趋于稳定。实验稳定后,新鲜垃圾压实密度为0.75~0.95 t/m3时,渗透系数值约为1.26E-03~1.43E-03 cm/s。陈垃圾在压实密度分别为1.2和1.4 t/m3时,渗透系数为8.29E-04和1.35E-04 cm/s。     

Characteristics of biosolids in dimethyl ether dewatering method

In this study, a method for removing water from biosolids that uses dimethyl ether (DME) as an extractant was considered. This study evaluates the applicability of the DME dewatering method to biosolid cakes by using a DME flow-type experimental apparatus. It was found that a high dewatering ratio is clearly achieved by increasing the liquefied DME/biosolid ratio and lowering the liquefied DME linear velocity. As the liquefied DME/biosolid ratio was increased, the carbon content in dewatered biosolid showed a slight decrease and the TOC concentration in separated liquid increased significantly. Finally, the input energy Es to remove 1 kg of water from the biosolid cake, using both the DME dewatering method and the conventional drying method was estimated. The calculation shows that Es for the DME dewatering process is approximately a third of Es for the conventional thermal drying process.     

城市污水厂污泥的浸泡油炸

提出了一种利用餐厨废油为热交换介质，在常压下对城市污水厂污泥进行油炸干化制成固体燃料，以实现城镇两大废弃物一污泥和餐厨废油综合处置的方法。以大豆油模拟餐厨废油，研究了污泥油炸干燥特性及过程影响参数。实验结果表明，污泥经油炸干化后，干基含水率从初始的4．56kg／kg降低至0．05kg／kg，干基含油率升为0．37～0．47kg／kg，干污泥热值达到21．551～24．082MJ／kg，是一种高热值固体燃料。油温对污泥油炸干化过程影响显著，当油温从120℃升至180℃时，污泥干燥时间从28min缩短至4min。实验条件下，1t餐厨废油可处理约8．3t湿污泥。     

循环水净化染整定型机废气的初步研究

针对染整定型机废气具有较高的温度和湿度的特点,采用湿式净化技术处理该废气,并通过水洗试验装置对湿式净化效果进行了初步研究.结果表明,染整定型机废气的油烟颗粒在水中形成水包油型乳浊液;水洗液的COD与进气时间有较好的线性关系;在一定时间内,水对染整定型机废气的吸收速率保持稳定.用循环水对染整定型机废气喷淋洗涤,在一定时间内有较高的净化效率,并且可以降低水的消耗量,同时有效减少二次污染的产生.     

Thermally assisted mechanical dewatering (TAMD) of suspensions of fine particles: analysis of the influence of the operating conditions using the response surface methodology

Thermally assisted mechanical dewatering (TAMD) is a new process for energy-efficient liquid/solids separation which enhances conventional-device efficiency. The main idea of this process is to supply a flow of heat in mechanical dewatering processes to favour the reduction of the liquid content. This is not a new idea but the proposed combination, especially the chosen operating conditions (temperature <100 degrees C and pressure <3000 kPa) constitutes an original approach and a significant energy saving since the liquid is kept in liquid state. Response surface methodology was used to evaluate the effects of the processing parameters of TAMD on the final dry solids content, which is a fundamental dewatering parameter and an excellent indicator of the extent of TAMD. In this study, a two-factor central composite rotatable design was used to establish the optimum conditions for the TAMD of suspensions of fine particles. Significant regression models, describing changes on final dry solids content with respect to independent variables, were established with regression coefficients (usually called determination coefficients), R(2), greater than 80%. Experiments were carried out on a laboratory filtration/compression cell, firstly on different compressible materials: synthetic mineral suspensions such as talc and synthetic organic suspensions such as cellulose, and then on industrial materials, such as bentonite sludge provided by Soletanche Bachy Company. Experiment showed that the extent of TAMD for a given material is particularly dependent on their physical and chemical properties but also on processing parameters.     

A study on production of biodiesel using a novel solid oxide catalyst derived from waste

The issues of energy security, dwindling supply and inflating price of fossil fuel have shifted the global focus towards fuel of renewable origin. Biodiesel, having renewable origin, has exhibited great potential as substitute for fossil fuels. The most common route of biodiesel production is through transesterification of vegetable oil in presence of homogeneous acid or base or solid oxide catalyst. But, the economics of biodiesel is not competitive with respect to fossil fuel due to high cost of production. The vegetable oil waste is a potential alternative for biodiesel production, particularly when disposal of used vegetable oil has been restricted in several countries. The present study evaluates the efficacy of a low-cost solid oxide catalyst derived from eggshell (a food waste) in transesterification of vegetable oil and simulated waste vegetable oil (SWVO). The impact of thermal treatment of vegetable oil (to simulate frying operation) on transesterification using eggshell-derived solid oxide catalyst (ESSO catalyst) was also evaluated along with the effect of varying reaction parameters. The study reported that around 90 % biodiesel yield was obtained with vegetable oil at methanol/oil molar ratio of 18:1 in 3 h reaction time using 10 % ESSO catalyst. The biodiesel produced with ESSO catalyst from SWVO, thermally treated at 150 °C for 24 h, was found to conform with the biodiesel standard, but the yield was 5 % lower compared to that of the untreated oil. The utilization of waste vegetable oil along with waste eggshell as catalyst is significant for improving the overall economics of the biodiesel in the current market. The utilization of waste for societal benefit with the essence of sustainable development is the novelty of this work.     

超声、臭氧处理石化污水厂剩余活性污泥研究

采用超声波和臭氧处理石化污水处理厂的剩余活性污泥，促进其脱水和破解。实验结果表明，小功率超声对污泥脱水效果较好，最佳超声条件为：输出电压70 V，超声时间2 min；污泥抽滤后的含水率在试验范围内随臭氧量的增加而降低，最佳臭氧剂量为0.05 g O³/g SS。经超声处理过的臭氧化污泥要比没经超声处理过的含水率低约1%。在传统的絮凝方法下，加上超声和臭氧可以使污泥含水率再降低2%以上，减少絮凝剂用量近40%；臭氧和超声联合比单独臭氧对污泥破解效果更显著，污泥可减量约25%。臭氧投量较少时，超声破解效果更明显。     

混合水解对打捆麦秸水解产酸的影响

为研究混合水解对麦秸水解产酸的影响，以猪粪、厨余和蔬菜废物为原料，研究其分别与麦秸混合水解产酸的特性，分析了水解过程中pH值、COD、SCOD和VFAs的变化。结果表明，除麦秸＋蔬菜废物最佳出料时间为3～9d外，麦秸、麦秸＋厨余垃圾、麦秸＋猪粪水解液最佳出料时间均为3～7d，7d后水解液COD浓度下降；将蔬菜废物与麦秸混合水解，水解液pH值降低幅度最大，水解液中总有机酸浓度最高，pH值最低为5．31，有机酸浓度最高达6．46g／L，且水解液中SCOD浓度、SCOD／COD比值最大；添加猪粪明显促进了麦秸有机物的水解溶出，麦秸单位干物质水解率和产酸率较对照分别提高了43％～134％和50．53％，但对提高水解液SCOD浓度、SCOD／COD比、TVFA浓度、降低水解液pH值的效果不如蔬菜废物；添加厨余垃圾的效果介于猪粪和蔬菜废物之间。从促进麦秸水解产酸的角度，以添加猪粪的效果最好。     

原位电化学杀菌技术处理循环冷却水

分别以金属氧化电极和不锈钢为阳极和阴极,在恒电流模式下,考察了电流密度、停留时间、放置时间、极间距和稀释比等因素对电厂循环冷却水杀菌效果的影响。实际现场结果表明,针对电厂循环冷却水,电化学杀菌处理是行之有效的,电流密度、停留时间、极间距、稀释比对杀菌效果影响较大;在电流密度120 A/m2、停留时间10 s、极间距1.8 cm的条件下,杀菌效果可以达到97%;在一定实验条件下及一定放置时间内,经处理后的循环冷却水异氧菌总数能得到有效抑制。     

城市生活垃圾压缩站环境污染研究

通过对垃圾压缩站内生活垃圾进行采样分析、压实试验和环境污染检测，得出了城市生活垃圾压实密度和施加压力的关系曲线，确定了对垃圾压实的合适压力范围为0．1～0．2MPa；垃圾压缩站环境污染严重，垃圾压缩污水量为10-50kg／t，其中BOD5和COD平均分别超标111倍和486倍；环境噪音只有50m以外才能达到居民区环境质量二级标准（60dB（A））的噪音要求；产生的臭气在较低风速下一般扩散25m时污染达到最大，NH3、H2S分别可以达到0．011、0．0046mg／m^3，这个值占容许浓度的55％和46％。     

蔬菜与餐厨垃圾厌氧发酵启动阶段微生物分析简

为了研究厌氧发酵启动阶段微生物菌群结构、数量变化情况与沼气产量的关系，分别对蔬菜废弃物和餐厨垃圾单一物料发酵进行分析，并测定pH值、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位。结果表明，餐厨垃圾比蔬菜废弃物的启动时间长，但产气持久。蔬菜废弃物中细菌达峰值的时间早于餐厨垃圾，说明蔬菜废弃物中的有机质更利于微生物降解利用。两种原料中的微生物群落结构变化一致，启动阶段初期好氧和兼性厌氧细菌属优势菌，其中产酸菌增殖速率高于氨化细菌，是启动阶段降解有机质的主要菌群。随后厌氧细菌快速增殖，日增殖速率由不足20%增长到近100%并保持稳定。厌氧纤维素降解菌在启动阶段增殖较慢，原料中纤维素降解在厌氧发酵后期。原料液VFA中丁酸含量最多，最高浓度4.7 mg/mL以上，占有机酸总量总量的46%以上，厌氧发酵类型为丁酸发酵型。