城市生活垃圾堆肥试验装置的设计

堆肥装置是研究堆肥过程中各种参数变化和获取优化参数的必不可少的工具。本文从堆肥维持其温度的先决条件出发，并在大量调研的基础上确定了实验室好氧发酵装置的合理尺寸、渗沥水收集和回喷系统、布气系统等。该装置的尺寸为长1m，宽0．5m，高0．6m，堆料的高度为0．48m；根据垃圾样品的理化性质，确定了渗滤液回喷的时间为116S、鼓风机的风量为0．055m^3／min，风压为300Pa，并且对其引入自动控制设备，使通风工作5min、休息35min。最后利用生活垃圾堆肥试验验证该装置满足堆肥的一次发酵要求。该装置采用自动控制系统，布水、布气均匀，保温效果好，发酵过程温度测定方便快捷，而且还有功率消耗小、臭气集中易于处理的优点。     

两室堆肥生物反应装置研究

以堆肥过程中物料平衡、热量平衡以及垃圾生物发酵特性为依据,设计了二室堆肥生物反应装置,并通过堆肥试验实际检验反应装置设计的合理性.装置主要结构包括:二室堆肥发酵仓、保温层、通风供氧系统、空气加热系统以及二次污染控制系统.装置的主要特点为:两发酵仓能够独立完成堆肥发酵,也可以实现堆肥一次、二次发酵串联工艺组合;通过二次污染控制系统,可以很好地减少堆肥过程中产生的废水臭气排放;采用空气加热系统,可以快速均匀地加热堆体,以满足不同堆肥工艺的需要.装置在试验研究以及小规模垃圾堆肥处理领域有一定的应用价值.     

翻转式堆肥反应装置设计研究

以复合微生物菌剂降解垃圾的适宜条件为出发点 ,根据堆肥小试实验结果 ,确定进料垃圾特性、合理的工艺参数及一次发酵完成时间 ,结合制备装置材料的保温性、堆肥物料平衡、热量平衡 ,合理确定反应装置容积、供气方式、操作运行条件 ,开发了翻转式堆肥反应装置。该装置具有堆料搅拌均匀、进出料简单、供气均衡等特点     

翻转式堆肥反应装置设计研究

以复合微生物菌剂降解垃圾的适宜条件为出发点，根据堆肥小试实验结果，确定进料垃圾特性、合理的工艺参数及一次发酵完成时间，结合制备装置材料的保温性、堆肥物料平衡、热量平衡，合理确定反应装置容积、供气方式、操作运行条件，开发了翻转式堆肥反应装置。该装置具有堆料搅拌均匀、进出料简单、供气均衡等特点。     

新型堆肥装置设计及其应用研究

根据城市生活垃圾的特点和性质,利用物料平衡和热力学原理进行好氧堆肥实验装置的设计,并对堆肥发酵仓容积的确定和配套辅助设备进行了研究,得出当堆肥装置直径小于225m时,需采取保温措施。通过强制通风静态仓式堆肥小试实验进行的城市生活垃圾堆肥结果表明,通过30℃及以上的水浴加热,可实现固体废物的堆肥化。     

新型堆肥装置设计及其应用研究

根据城市生活垃圾的特点和性质，利用物料平衡和热力学原理进行好氧堆肥实验装置的设计，并对堆肥发酵仓容积的确定和配套辅助设备进行了研究，得出当堆肥装置直径小于2．25m时，需采取保温措施。通过强制通风静态仓式堆肥小试实验进行的城市生活垃圾堆肥结果表明，通过30℃及以上的水浴加热，可实现固体废物的堆肥化。     

卧式螺旋污泥好氧动态堆肥技术的研究

利用卧式螺旋式污泥好氧堆肥装置进行间歇式动态堆肥,对污水厂厌氧消化污泥进行了中温堆肥试验研究.通过控制各组堆肥的含水率、物料配比和通气量,重点探讨各种条件下堆体温度与有机物降解的关系.试验结果表明,厌氧消化污泥以木屑为调理剂在装置中可以实现好氧堆肥处理,其适宜的物料控制参数为:污泥:木屑=10:1～1.5(湿重比),堆肥含水率50%～60%;过程控制参数为:通风量为6.7～8.3 m3/h·t,发酵周期为8 d,温度45℃.     

重力翻板式有机生活垃圾快速堆肥中试研究

采用自行研制的一套新型快速堆肥装置——重力翻板式垃圾快速堆肥装置,对易腐有机物含量80%左右,含水率73%左右的生活垃圾进行快速发酵中试研究。生活垃圾在4 d的间歇动态初级发酵期内,能保持70℃以上温度3 d以上,无害化、减量化及节能减耗效果好。     

小型好氧堆肥设备处理有机垃圾

针对我国生活垃圾的特点,提出了厨余等有机生活垃圾单独收集,在产生源头进行好氧堆肥处理。研制了好氧堆肥设备,由加热装置、通风装置、冷凝水收集和回灌装置,以及与该生物堆肥设备配套的生物过滤除臭装置、自控系统和数据采集软件几部分构成。自控系统由氧气、温度、湿度三路传感器以及2个控制器构成,并与加热装置、通风装置连接,能满足物料加热、供氧和散热的要求。本研究通过为期30 d的试运行实验表明,物料快速升温并稳定保持在高温阶段(50～60℃),物料中的氧气浓度保持在14%～16%范围内。在堆肥实验结束时,物料的含水率降至36.4%,有机质含量降至49%,另外,通过好氧速率指标也可判定物料达到腐熟。     

餐厨垃圾和绿化废弃物换向通风好氧堆肥

以某高校餐厨垃圾和绿化废弃物为原料,利用一种换向通风的堆肥降解装置对其进行好氧堆肥处理,研究了2个进气温度(35℃、45℃)和3个通风速率(1.5、2.5和4 m3/h)6个处理组对堆肥原料理化性质(堆体温度、含水率、pH值、有机质含量、C/N、种子发芽指数)的影响。餐厨垃圾和绿化废弃物进行15 d好氧堆肥后,pH值上升到7左右,有机质含量达到20%~80%,C/N都降到20以下,种子发芽指数均大于50%。经过1个月腐熟,其含水率≤30%。上述指标符合有机肥料标准(NY525-2011)的要求,该堆肥产物可用于园林绿地,具有显著的经济效益和生态效益。本研究结果表明,将城市餐厨垃圾和绿化废弃物混合后进行好氧堆肥是废弃物处理的高效工程,具有良好的发展前景。     

一种新型可控堆肥反应器系统的快速厌氧堆肥研究

采用自制的好厌氧堆肥综合反应器系统进行厌氧堆肥实验。堆肥物料质量比为:污泥∶木屑∶聚丙稀酸钠(PAAS)=1∶0.15∶0.01,活性干酵母粉以50 mL/5 g的比例用5%生理盐水稀释后,按照5 g酵母粉/kg物料的比例掺入上述混合堆料中。研究表明,采用新型反应系统用于厌氧堆肥,能在21 d内完成一个堆肥周期,且堆肥过程各指标变化规律性强,堆肥效果稳定。     

新型堆肥生物反应器人粪便堆肥功效的评价

利用以锯末为载体的Bio-Lux S15型生态卫生设备,对人粪便进行了连续性堆肥实验,考察了BOD₅、粪大肠菌和蛔虫卵的灭活以及最终产品N、P和K等肥料成分的含量。实验结果表明,最初30 d,BOD₅的累积去除率由27％快速增加到50％,之后的30 d维持在50％左右,随后下降至40％左右。生态卫生设备中维持50～60℃的温度是杀灭粪便病原微生物的适宜条件,可保证粪便投入后在24 h内,粪大肠菌的灭活率达到99.99％,蛔虫卵的灭活率在2 h内达100%。对反应周期内载体的N、P和K等肥料成分的分析结果表明,反应过程中3种肥分都持续积累,在反应末期,按TN、P₂O₅和K₂O计算的3种肥分最终分别达到25.1、123.4和2.0 g/kg,基本上达到了农用肥料的国家标准,表明以锯末为载体的反应器具有良好的堆肥效果。     

一种新型可控堆肥反应器系统的快速好氧堆肥实验

研究自制可控堆肥反应器对城市污泥进行快速好氧堆肥的工艺效能。实验结果表明:新型堆肥反应器的可控性强。当初始入料堆体温度控制在40℃左右,含水率控制在50%左右时,堆体温度能在第3天就升至55℃以上,并维持5 d以上。含水率、pH、电导率、种子发芽指数(G I)和可挥发性固体(VS)等指标均具有良好的变化规律,均可作为堆肥腐熟度的表征和评价参数。反应器13 d即可完成一个堆肥周期,且堆肥产品的腐熟程度极高。     

高效堆肥菌种的筛选及在城市污泥堆肥上的应用

分离筛选出了4株猪粪堆肥菌种,初步的分类鉴定表明它们均属于芽孢杆菌属.利用这些菌种制成混合菌剂,并进行城市污泥堆肥对比试验,结果显示,接菌处理在各项堆肥指标上明显优于未接菌的空白处理,自制菌与酵素菌在堆肥过程中具有非常相似的发酵能力,均能加快堆肥的升温速度,提高堆肥的最高温度,加快物料含水率的下降.说明自制菌不但可以应用于猪粪的堆肥发酵,在城市污泥高温堆肥方面也有很好的应用潜力.     

好氧堆肥反应器对人粪便堆肥中温降解的中试研究

控制温度为（35±2）℃,以新鲜锯末为空白载体,在控制含水率为55%~60%和强制通风的好氧条件下,进行为期15 d的实验,进行了人粪便好氧堆肥的中试研究,重点分析了在堆肥过程中有机物的降解、氮素的迁移转化规律及生物量的变化。结果表明,粪便中有机物含量在前2天稍微上升,然后迅速下降,最终去除率为71.82%;随着NH₃-N释放量的增加,堆料中N_tot含量从第4天开始减少,最终损失 22.61%,其中N_org损失占74.35%,NH₃-N占23.52%;所损失的氮素有91.66%以氨氮的形式释放。粪便中的有机物和氮的含量能在8~10 d后达到稳定,且堆体无臭味;粪便中溶解性有机物为微生物的生长提供营养物质,因此生物量变化的过程与有机物降解的有着紧密的联系;病原菌在堆肥过程中得到有效去除,表明该反应器堆肥的无害化。     

A fuzzy composting process model

Composting processes are normally complicated with a variety of uncertainties arising from incomplete or imprecise information obtained in real-world systems. Previously, there has been a lack of studies that focused on developing effective approaches to incorporate such uncertainties within composting process models. To fill this gap, a fuzzy composting process model (FCPM) for simulating composting process under uncertainty was developed. This model was mainly based on integration of a fractional fuzzy vertex method and a comprehensive composting model. Degrees of influence by projected uncertain factors were also examined. Two scenarios were investigated in applying the FCPM method. In the first scenario, model simulation under deterministic conditions was conducted. A pilot-scale experiment was provided for verifications. The result indicated that the proposed composting model could provide an excellent vehicle for demonstrating the complex interactions that occurred in the composting process. In the second scenario, application of the proposed FCPM was conducted under uncertainties. Six input parameters were considered to be of uncertain features that were reflected as fuzzy membership functions. The results indicated that the uncertainties projected in input parameters will result in significant derivations on system predictions; the proposed FCPM can generate satisfactory system outputs, with less computational efforts being required. Analyses on degree of influence of system inputs were also provided to describe the impacts of uncertainties on system responses. Thus, suitable measures can be adopted either to reduce system uncertainty by well-directed reduction of uncertainties of those high-influencing parameters or to reduce the computational requirement by neglecting those negligible factors.     

Bioremediation of diesel-contaminated soil with composting

The major objective of this research was to find the appropriate mix ratio of organic amendments for enhancing diesel oil degradation during contaminated soil composting. Sewage sludge or compost was added as an amendment for supplementing organic matter for composting of contaminated soil. The ratios of contaminated soil to organic amendments were 1:0.1, 1:0.3, 1:0.5, and 1:1 as wet weight basis. Target contaminant of this research was diesel oil, which was spiked at 10,000 mg/kg sample on a dry weight basis. The degradation of diesel oil was significantly enhanced by the addition of these organic amendments relative to straight soil. Degradation rates of total petroleum hydrocarbons (TPH) and n-alkanes were the greatest at the ratio of 1:0.5 of contaminated soil to organic amendments on wet weight basis. Preferential degradation of n-alkanes over TPH was observed regardless of the kind and the amount of organic amendments. The first order degradation constant of n-alkanes was about twice TPH degradation constant. Normal alkanes could be divided in two groups (C10-C15 versus C16-C20) based on the first order kinetic constant. Volatilization loss of TPH was only about 2% of initial TPH. Normal alkanes lost by volatilization were mainly by the compounds of C10 to C16. High correlations (r=0.80-0.86) were found among TPH degradation rate, amount of CO2 evolved, and dehydrogenase activity.