用于城市生活垃圾好氧堆肥的滚筒式生物反应器研制

针对城市生活垃圾研制了一种用于好氧发酵的滚筒式生物反应器。滚筒式生物反应器的设计主要包括主体结构设计,支承装置的设计计算,传动装置的功率选用,进、出料装置的功能研究等。为保证滚筒式反应器发挥最大功用,在滚筒内壁增设抄板并设计了抄板的结构形式、布置情况及安装位置,用以延长生活垃圾在滚筒内的停留时间,使好氧发酵更为充分。     

滚筒式生物反应器的设计及应力分析

针对城市生活垃圾好氧堆肥的处理工艺，设计一种用于好氧堆肥的滚筒式生物反应器。滚筒式生物反应器的设计主要包括主体结构设计，及反应器主体结构强度模拟分析。应用赫兹接触理论对支承装置中滚圈与托轮之间的接触应力进行计算。同时，结合ANSYS中不分离的接触方式模拟分析支承装置的接触应力，得出支承装置接触应力的分布规律，并将理论计算结果与ANSYS模拟结果进行对比。     

旋转填充床分离沼气中的CO_2

以水为吸收液,采用旋转填充床分离微生物厌氧发酵沼气中的CO_2,考察了工艺条件对CO_2吸收效果的影响。实验结果表明:进液量越大、气液比越小、进口CO_2体积分数越小、操作压力越大、进液温度越低则CO_2的吸收效果越好,而床转速以适中为宜;在进液量60 L/h、气液比3.3、床转速1 000 r/min、进口CO_2体积分数40%、操作压力1.2 MPa、进液温度5℃的条件下,CO_2吸收率为57.4%,提纯后气体的CO_2体积分数为17%。     

餐厨垃圾两相厌氧消化特性试验研究

研究了餐厨垃圾两相厌氧消化特性。以北京化工大学餐厨垃圾为原料,分别以不同有机负荷(10、30、50和70 gVS/L)、接种量(5、10、15和20 gVS/L)、酸化时间(3、5、7和9 d)考察其对酸化效果的影响,并对酸化出料进行甲烷化产气实验。结果表明,餐厨垃圾最优酸化条件为有机负荷30 gVS/L,酸化时间5 d,接种量15 gVS/L。在此条件下,单位负荷产酸率为561.0 mg乙酸/gVS,酸化末端产物主要为乙酸和丁酸,单位负荷累积产气量达到826.7 mL/gVS,比乙醇型最佳条件单位负荷累积产气量763.8 mL/gVS高8.2%,比丁酸型最低单位负荷累积产气量70.6 mL/gVS高1 070.3%。有机负荷、酸化时间、接种量依次对餐厨垃圾酸化有重要的影响,并且餐厨垃圾酸化效果和产气性能具有一致性。研究结果可为城市生活垃圾厌氧消化提供设计和运行依据。