某典型餐厨垃圾综合处理项目实例

我国餐厨垃圾产量已占城市固体废物的50%以上,推进餐厨垃圾资源化利用和无害化处理是目前亟待解决的问题。某市餐厨垃圾综合处理试项目,由预处理系统、厌氧发酵系统、沼气净化储存系统、沼渣沼液处理系统及除臭系统5部分组成,占地面积19000 m2,总投资9978万元,处理规模200 t/d,平均沼气产量7740 m3/d,其中,甲烷含量在60%以上。该餐厨垃圾项目较好地实现了垃圾减量化、资源化,可为其他城市餐厨垃圾处置提供参考。     

不同类型餐饮单位的餐厨垃圾产生量研究

选择石景山区为对象,调研了9种类型餐饮服务单位餐厨垃圾产生情况。结果表明:不同类型餐饮服务单位的人均餐厨垃圾产生量差别较大,其中特大型、大型和中型餐馆的人均餐厨垃圾产生量较高,而小吃店、快餐店和学校食堂的人均餐厨垃圾产量较低。特大型餐馆节假日餐厨垃圾产生量明显增高,节假日平均值比工作日平均值高出44%~220%。大型、中型和小型餐馆是餐厨垃圾的主要来源,这3种类型餐饮服务单位的餐厨垃圾产生量占总产生量的74%。     

多因素共同作用对中温条件下污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产H2的影响

污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产H₂既可减少环境污染,又可制备清洁能源,是一种理想的有机固废处理处置技术。通过4因素5水平正交设计的批式实验及产氢动力学,探究餐厨垃圾C/N、混合体系C/N、含水率、初始pH值4个主要因素共同作用对中温条件下污泥餐厨垃圾联合厌氧发酵产H₂的影响。极差与方差分析结果表明：4个主要因素对联合厌氧发酵产H₂结果影响较明显,而餐厨垃圾C/N和混合体系C/N的交互作用对产H₂结果的影响不显著。不考虑交互作用,以比氢气产量为产H₂效能主要表征指标,最终确定餐厨垃圾C/N为20,联合发酵体系C/N为10,初始pH值为7,含水率为90%时,产H₂效能最佳,此时的累积产氢量为1499.6 mL,比氢气产量为140.96 mL H₂/g DS,最大产氢速率为21.73 mL H₂/h,最大H₂浓度为55.79%。     

天水市餐厨垃圾组分特征实验分析

在调查天水市餐厨垃圾产生现状的基础上,经过现场调查取样及室内实验分别从物理组成、含水率、挥发性固体含量以及pH等方面对餐厨垃圾的理化性质进行分析。结果显示:甘肃省天水市餐厨垃圾组分平均含水率高达88.57%,干基成分主要为米饭和面食,平均含量占90.34%,另有COD、含油等指标较高的特点。与国内外餐厨垃圾成分进行了比较,以期为中国西部城市餐厨垃圾处理的工艺选择、工艺参数及处理设备选型设计提供参考依据。     

城市餐厨垃圾产量的空间降尺度模拟

文章以厦门岛为例,采用多元回归模拟和空间分析技术相结合的方法,选取了与厦门岛城市餐厨垃圾产量相关的土地利用、GDP、人口等相关社会经济地理因子进行空间化模拟研究。结果表明:(1)所选地理因子均对餐厨垃圾密度空间分布有一定影响,其中商住混合用地、商业服务用地、城镇住宅用地和城中村用地等土地利用类型的面积比例是主要的影响因子。(2)受多种因素共同影响,筼筜湖周边及厦门岛西南等商业繁华的区域餐厨垃圾密度较高,呈现空间集聚效应。(3)模型验证结果较为理想,各街道内餐厨垃圾总量模拟值与统计值比较符合,实现了厦门岛餐厨垃圾总量的降尺度模拟,是研究城市餐厨垃圾分布规律和实现餐厨垃圾产量空间化的一种尝试,以便为城市餐厨垃圾科学管理和决策提供参考,为餐厨垃圾资源化回收利用提供基础空间数据。     

我国餐厨垃圾资源化处理规模的影响因素统计学分析

为了探明我国餐厨垃圾资源化项目处理规模的影响因素,采用有序logistic回归对29个国家级餐厨垃圾处理试点项目进行统计学分析,考察人均GDP水平、服务人口、处理工艺以及地理位置对餐厨垃圾处理规模的影响,并建立相关的回归预测模型。结果显示:处理工艺和地理位置对项目处理规模的影响不显著（P>0.05）,而人均GDP水平和服务人口会显著影响餐厨垃圾的处理规模（P分别为0.007和0.013）,其中,服务人口对处理规模的影响更大。由此可见,为确定合理的餐厨垃圾处理规模,应重点考虑服务人口和城市人均GDP水平。基于此,建立了餐厨垃圾资源化处理规模的回归预测模型,该模型的准确性检验可达到75.86%,对于餐厨垃圾处理规模决策分析及合理评估具有参考意义。     

电化学预处理对餐厨垃圾-污泥耦合厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响

利用餐厨垃圾-污泥耦合厌氧发酵产挥发性脂肪酸（volatile fatty acids,VFAs）具有广泛的经济和应用价值。本实验考察了在1 V电化学预处理条件下,研究餐厨垃圾占比（空白对照,0%,5%,10%,质量分数）对厌氧发酵生成VFAs产量的影响,从而得出产VFAs的最优条件。研究表明:经过60 min 1 V电化学预处理后,随着餐厨垃圾占比从0%增加到10%,水体中溶解性COD浓度随时间变化迅速增加,最高可达到969~1266 mg/L,随着厌氧发酵的进行转化成VFAs。其中,当餐厨垃圾占比为10%时,VFAs在15 d内最高浓度可达到132.2 mg/L。实验结果表明,电化学预处理可改善餐厨垃圾-污泥特性,加快厌氧发酵过程,同时餐厨垃圾可增加污泥中有机质含量,增加VFAs产量,实现餐厨垃圾-污泥产VFAs的资源化利用途径。     

基于固液分离预处理的餐厨垃圾厌氧发酵

研究不同预处理方法所获餐厨垃圾浆料的半连续式厌氧发酵效果,评价该类餐厨垃圾的产甲烷资源化潜能.结果表明,固液油三相分离预处理后的液相餐厨垃圾作为进料较固液混合相餐厨垃圾在厌氧发酵时具有更高的VS去除率,实际产甲烷潜能和甲烷转化率,分别为91.2%, 531.5mLCH₄/gVS和54.3%,表明液相餐厨垃圾半连续中温湿式厌氧发酵具有良好的减量化和资源化效能.微生物群落分析表明,不同预处理方式影响了餐厨垃圾厌氧发酵系统的微生物群落演替,氨氮浓度是导致古菌群落转移和丰度变化的关键因素.液相餐厨垃圾厌氧发酵时是以氢营养型产甲烷菌Methanoculleus为主,而在固液混合相餐厨垃圾厌氧发酵时则以耐高浓度氨氮的Methanosarcina多功能产甲烷菌为主.     

Plackett-Burman实验设计优化餐厨垃圾发酵产燃料酒精的研究

针对餐厨垃圾中营养元素含量丰富的特点,利用运动发酵单胞菌对餐厨垃圾发酵生产燃料酒精,采用Plackett-Burman实验设计分析多种酶制剂和营养物质对发酵过程的影响. 结果表明,糖化酶和蛋白酶对于酒精发酵影响显著,其他酶和营养物的添加对发酵均无显著影响,说明餐厨垃圾自身所含的丰富营养即可以满足细菌生长的需要. 进一步的单因素试验分析表明糖化酶的最佳添加量为100 U/g. 当同时添加100U/g 蛋白酶和100 U/g 糖化酶时,酒精产量达到最大值53g/L, 比单纯添加糖化酶时产量高10%,其酒精转化率为44%. 经酒精发酵后,餐厨垃圾粗蛋白增加了1.5倍且纤维素含量较低,可作为饲料使用. 利用餐厨垃圾产酒精不仅处理了污染严重的废物,同时也为酒精生产提供了廉价的原料,具有较高的环境效益和经济效益.     

无锡职教园区餐厨垃圾理化性质调查分析研究

为提高餐厨垃圾厌氧消化效率,应用理化方法分别测试了无锡职教园区大中餐、小中餐、西餐、汤锅和食堂餐厨垃圾的容重、含水率、pH值、有机干物质、含油率、盐分、氮磷含量等指标,此外,应用餐厨垃圾厌氧发酵模拟试验分析其产沼气效率.通过理化性质试验获得不同类型餐厨垃圾理化指标的异同点.通过产沼气试验可知,容积负荷由1 kgVS/m3·d逐渐提升到4 kgVS/m3·d时,日产气量从2.91 L提高到9.01 L,沼气中甲烷含量在65％以上.     

河北省城市水资源利用绩效评估与需水量估算研究

从公共服务部门标杆管理思想出发,构建了2007—2014年中国地级以上城市水资源利用效率标杆体系,并以此为评估依据,对河北省地级以上城市2007—2014年水资源利用效率展开评估,识别各个城市万元GDP水耗、万元工业总产值水耗、人均综合水耗和人均生活水耗在全国所有地级以上城市和不同类型范围城市中的具体位置和变化趋势;并在此基础上对城市水资源利用效率标杆体系进行历史趋势外推,将标杆预测结果作为河北省各城市节水效率管理目标,结合河北省人口数量增长和社会经济发展规划目标,估算了"十三五"期末2020年河北省地级以上城市需水量,以期为指导河北省地级以上城市"以水定城"发展战略的制定提供参考依据.结果显示:河北省唐山市、沧州市、廊坊市万元GDP水耗一直处于全国先进水平;仅沧州市万元工业总产值水耗一直处于全国先进水平;保定市、沧州市和衡水市的人均综合水耗一直处于全国先进水平;保定市、沧州市、张家口市、石家庄市、秦皇岛市、邢台市的人均生活水耗一直处于全国先进水平;预计到"十三五"期末,河北省地级以上城市市辖区工业需水总量减少为8.81亿m~3,居民生活需水量增加为4.26亿m~3,城市总用水量增加为16.94亿m~3.     

基于改进DEA模型的城市生态福利绩效评价研究——以我国35个大中城市为例

论文首先基于数据包络分析（DEA）方法构建城市生态福利绩效的评价指标体系,以我国35个大中城市（省级和副省级城市）为例,采用2013年的截面数据,选取考虑松弛变量的Super-SBM模型测算城市生态福利绩效水平,并在此基础上运用Tobit模型回归分析其影响因素。研究表明：1）我国35个大中城市2013年的整体生态福利绩效水平不高,且城市间差距较大,青岛、海口等沿海旅游城市的生态福利绩效水平明显处于领先地位,然而经济发达的长三角地区包括上海、南京、杭州等城市均排名靠后;2）从区域层面上看,呈现出“东部最高、中部次之、西部最低”的态势;3）经济产出贡献率和产业结构与生态福利绩效呈负相关,城市紧凑度和绿化与生态福利绩效呈显著正相关。最后根据实证分析结果提出针对性政策建议。     

利用胶州湾水环境指标分析青岛市环境经济关系

以青岛市-胶州湾为研究对象,选取胶州湾水体中DIN、PO4-P和COD年均浓度为环境指标,以青岛市人均GDP为经济指标,分析了1980~2010年胶州湾水体环境质量变化与青岛市经济发展的关系。结果表明,胶州湾水体中DIN浓度随时间呈线性增长趋势,但与青岛市人均GDP的拟合关系具有显著的EKC单峰曲线特征,人均GDP约4.5万元/a时出现转折点,此后DIN浓度随经济发展呈下降趋势。胶州湾水体中PO4-P和COD浓度与青岛市人均GDP呈现N型曲线关系,人均GDP约5.2~5.7万元/a时出现转折点。胶州湾PO4-P浓度随时间呈波动上升,但因胶州湾生态系统中P营养盐相对不足,PO4-P浓度会受到初级生产过程的影响,其随经济发展的关系并不完全由污染治理相关的经济活动所控制;COD浓度随经济发展有先下降后上升、再下降的趋势,能够显示经济发展的贡献,但更多地反映了点源治理的影响。点源、非点源污染治理和产业结构调整等措施是环境经济关系改善的主因,充足的环保投资则是其经济保障。本研究可为认识其它沿海城市的环境经济关系提供借鉴。     

辽宁沿渤海地区水资源利用效率初评

总结了水资源利用效率的概念和计算方法,梳理了辽宁沿渤海地区的重点产业,采用狭义的水资源利用效率计算方法,以2007年辽宁沿渤海地区用水量为基础,分别计算了辽宁沿渤海5市的万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、万元建筑业增加值用水量、万元三产增加值用水量、人均用水量、城镇居民生活用水量、农村居民用水量。结果表明,盘锦人均用水量和万元GDP用水量在辽宁省沿渤海5市中均为最高,其主要原因是盘锦农业用水多,农业产出的GDP相对少。     

基于标杆管理的中国城市水效评估研究

基于标杆管理的思想,在城市分类的基础上,根据统计分布规律引入"上临界"和"下临界"概念,建立城市水效标杆。应用水效标杆对城市水效评估的结果表明,2007~2013年间,万元GDP水耗、人均综合水耗、万元工业总产值水耗和人均生活水耗4项城市水效指标的标杆上临界值、下临界值均呈下降趋势,其中万元GDP水耗上临界值、下临界值年均下降率分别为11.65%和13.08%,万元工业总产值水耗的上临界值、下临界值年均下降率分别为17.61%和18.53%,年均下降率都超过10%,表明我国城市水效总体不断提升。建议进一步完善城市水资源管理信息公开,建立基于标杆管理的城市水效评估机制。     

区域经济发展与污水排放协调分析

选择了江苏3个典型的经济发展区域,就区域GDP与污水排放的关系,动态分析区域的水环境保护成效.苏州市经济发达、外资比重高,2005年人均GDP5.38万元,GDP与污水排放关系呈线性增长;南京市经济较为发达、国有大中型企业比重高,2005年人均GDP3.71万元,GDP与污水排放关系呈线性降低;徐州市经济相对欠发达、以煤炭重工业为主,2005年人均GDP1.32万元,GDP与污水排放关系呈波动状.根据各区域经济发展和污水排放特点,苏州市水环境保护重点应同时控制水污染物排放浓度和排放总量,南京市主要是调整产业结构、控制水污染物排放总量,徐州市主要应控制水污染物排放浓度,使各区域经济和环境协调发展.     

海口市生活垃圾碳输出研究

生活垃圾的碳输出是城市生态系统碳循环的环节之一,而且与城市环境污染密切有关.研究生活垃圾碳输出是研究城市生态系统碳循环的基础工作,还有助于分析城市居民消费的环境影响.基于实地采样和数据收集获得的生活垃圾数据,分析了海口市生活垃圾碳输出的现状和趋势.结果表明,2001年海口市26.92×10⁴t生活垃圾的碳输出量为10.51×10⁴t,每人每天生活垃圾的碳输出量为0.326kg,其中31%左右的碳在填埋方式下转化成CH₄、CO₂和渗沥水中的有机物,69%左右的碳被长期固定.在被固定的碳中,约33%的来源于大气,这说明生活垃圾可能是碳汇.1991～1999年,海口市生活垃圾碳输出呈现明显增长趋势,年均增长率为9.55%,其中,可被固定在生活垃圾中的碳量增长趋势较为明显,年增长率达到13.23%.海口市生活垃圾碳增加与人均消费支出和人口数的增加呈显著相关,表明人均消费支出和人口数对生活垃圾碳输出具有一定的影响.     

城市家庭食物消费差异的实证研究——以郑州市为例

食物消费是人类最基本的消费行为。以中原地区典型城市郑州市为例,通过问卷调查和跟踪称重方法,获取了309户城市家庭的一手食物消费数据,定量分析了现阶段我国典型城市家庭食物消费的差异。研究表明：（1）郑州城市家庭人均食物消费总量为372.32 g/餐。其中,植物性食物的消费量约为动物性食物的3倍。（2）三个样本城区中,惠济区水产品和水果的人均消费量远低于金水区和二七区;收入水平较高的家庭,蔬菜、主食的人均消费量占人均食物消费总量的比例趋于减小,而水产品、奶类和水果的比例趋于增加;人口规模较小的家庭比规模较大的家庭人均食物消费量大。（3）通过与中国居民平衡膳食宝塔推荐的食物摄入量对比发现,郑州城市家庭主食类和蔬菜类消费量合理,畜禽肉和蛋类的消费量过高,粗杂粮、水果、奶类和大豆摄入不足。实证研究为进一步准确获取居民食物消费基础数据提供了参考,并为相关政策的制定提供了科学依据。     

青岛市COD、SO_2排放的环境库兹涅茨曲线特征分析

选取青岛市2001~2010年环境统计数据,以全市人均GDP为因变量、污染物排放量为变量,进行环境库兹涅茨曲线模拟。结果表明:青岛市"三废"污染物排放和工业COD、SO2排放量均不符合典型的环境库兹涅茨曲线特征。通过模拟结果分析可得出,科学的产业结构调整、政府节能减排的大力推进等政策是单位GDP污染物排放量的降低和工业COD、SO2排放量呈现的正"N"型曲线特征的重要因素。     

改进生态位理论用于水生态安全优先调控

引进模糊数学隶属度的概念,改进了传统的生态位理论,以漳卫南运河流域上、中、下游的3个典型城市(县)(潞城市、新乡县与德州市)为例,计算其在12个资源轴不同梯度上的隶属度、生态位宽度与生态位重叠,并基于此分析了水生态安全的优先调控区与优先调控指标. 结果表明:①潞城市、新乡县、德州市的平均生态位宽度分别为1.332、1.441、1.289,说明新乡县在12个资源轴上均具有较强的适应能力,而德州市的适应能力最弱;潞城市、新乡县、德州市的平均生态位重叠分别为2.097、2.285、2.318,说明德州市与其他2个典型城市(县)在资源利用上具有相似性,尤其是德州市与新乡县在资源利用上具有较高的相似性,可能存在潜在竞争. ②3个典型城市(县)均对森林覆盖率、万元GDP用水量、水资源开发利用率的改变具有较强的适应性;3个典型城市(县)在人均水资源量资源轴上的生态位重叠最大,并集中于一个较窄的梯度区间内,可能会引发潜在竞争. ③德州市是漳卫南运河流域未来水生态安全保障的优先区和水生态安全改善的优先调控区,而人均水资源量、人均GDP、产水模数、城市环境用水所占比例等4个指标均可作为未来水生态安全改善的调控指标,其中人均水资源量是优先调控指标.