固体厌氧消化原料流变特性研究综述

厌氧消化原料的流变特性是厌氧消化工艺设计和运行的重要参数。本文从研究对象、实验操作、研究内容和结果、影响因素以及发展方向等方面对固体厌氧消化原料,特别是污泥的流变特性研究现状进行了概述。研究表明,污泥来源广泛,成分复杂,属于非牛顿流体的范畴,其流变特性受多种因素影响,其中污泥的总悬浮固体(TSS)(或混合液悬浮固体(MLSS))和温度是最主要的影响因素。大部分研究采用层流剪切实验对物料的流变特性进行表征,研究对象范围有待于扩大。尚需针对流体本构方程的改进,共消化对于原料流变特性的影响,混合液固、液相指标与流变参数的关系等方面开展研究,为利用流变参数作为工艺控制参数提供理论依据,并解决工程放大等问题。     

中国垃圾填埋场甲烷减排关键技术的成本和潜力分析

基于2012年全国2 125个垃圾填埋场的基础数据,结合文献研究、专家研讨评估和现场调研等方法,甄选出中国垃圾填埋场使用的11种CH4减排关键技术,评估了其各自的减排成本和减排潜力,建立了其减排成本曲线。甄选出的关键技术涉及CH4收集、生物好氧厌氧处理和终端处理等。结果显示:减排技术中仅生物活性覆盖技术成本在1 000元/t以下,且具有较高的减排潜力;临时膜覆盖-膜下抽气-火炬燃烧的减排潜力最高,主要是该技术推广应用的门槛较低,可以应用于简易填埋场和小型填埋场,其成本为2 595元/t;填埋气竖井收集-火炬等5种技术的成本为1 000~3 000元/t,减排潜力比较可观,是大型填埋场的优先选择;渗滤液立体导排+渗滤液处理等3种技术相对成本较高,且减排潜力不高,但其污染物协同减排效果显著,对于经济发达的城市可以考虑应用。基于一般政策情景和低碳情景下的1 260,7 812元/t两种价格,计算了2020年两种情景下的减排量,两种情景的减排量在2012年的基础上分别减少4.36%和17.22%。     

两相厌氧消化工艺处理鸡粪

以鸡粪为发酵原料,采用序批式两相厌氧消化工艺在中温条件(37℃)下对其进行消化处理。分别将水解酸化相和产甲烷相pH值控制在5.5±0.3和7.0±0.3,通过改变进样含固率(TS)研究有机负荷(OLR)对两相消化系统处理鸡粪过程中污染物转化和去除效果的影响。结果表明,水解酸化相出水总有机碳(TOC)、挥发酸(VFAs)和氨氮(NH4+-N)浓度都随OLR升高而升高。VFAs组成相对稳定,其中乙酸占总VFAs浓度的57%～64%,其次为正丁酸和丙酸。产甲烷相出水TOC和VFAs稳定在较低水平,TOC去除率最大达到90%以上。产甲烷相进水氨氮主要以NH4+形式在反应器内不断积累。实验后期产甲烷相生物气中甲烷体积分数维持在64%上,证明两相消化系统在实验条件下良好运行。     

有机固废沼渣特性及其资源化探究

有机固废厌氧消化是固体废物领域实现"双碳目标"的重要途径,但沼渣处理的"梗阻"问题制约了其应用与发展。通过文献调研大中型厌氧消化工程案例的实际数据,分析了4类典型有机固废沼渣,厨余垃圾、市政污泥、农业固废、城市固废有机组分的基本性质、营养物含量与重金属含量。基于沼渣特性、结合政策与规范标准阐述了国内外沼渣处理模式异同,并探讨了我国沼渣发展的瓶颈与发展方向。最后,从运输距离、规模效益、经济成本、市场渠道、碳排放等方面重点探讨了沼渣传统资源化处置路径与新兴资源化技术的机遇与挑战,旨在为政策制定、技术发展和产业应用提供参考。     

生活垃圾填埋短期好氧预处理工艺优化研究

以模拟有机生活垃圾为底物,通过实验研究了通风和温度协同控制作用下,填埋短期好氧预处理过程垃圾VS、含水率和有机组分的代谢情况.结果表明,好氧预处理过程VS降解主要发生在反应前期(0~6d),占实验全过程降解量的68%~85%;同时垃圾含水量的15%~26%以渗滤液和气体的形式被去除,并且延长通风时间能够增加后者所占比例.反应前期堆体自发升温到高温状态(50~55℃)比控制堆体温度维持在中温状态(42~47℃)更利于碳水化合物的代谢,但对粗蛋白降解的影响不明显.而在中温状态下粗脂肪和木质纤维素的降解率更高.继续延长预处理时间至14d,不同通风和温度的组合对VS和水分总体去除差距不大.控制填埋好氧预处理周期在6d并尽量维持堆体温度在50~55℃,成本-效益较高.     

垃圾龄对填埋场好氧修复供氧和加速稳定化效果的影响

填埋场好氧处理是一种有效的填埋场修复手段。采用模拟填埋反应器,搭配水气联合控制系统,探讨不同填埋龄垃圾好氧稳定化过程最佳氧气控制范围和污染物去除情况。结果表明新鲜垃圾和填埋龄分别为1,3,7年的垃圾最佳氧浓度调控范围分别为11%~14%、8%~14%、7%~15%和6%~17%。垃圾耗氧速率随填埋龄增加而降低。经过180~220 d的好氧处理,新鲜垃圾渗滤液BOD5和COD去除率均达到92%以上;而老龄垃圾渗滤液COD降解慢。处理后期各反应器ρ(BOD_5)/ρ(COD)<0.1,垃圾基本稳定。