生活垃圾堆肥工艺条件及其反应动力学研究

为了改善堆肥微环境 ,提高生活垃圾堆肥速率 ,研究堆肥工艺条件及其反应动力学是非常必要的。通过控制堆肥工艺条件 ,如初始温度、含水率、C/N比及堆料颗粒大小 ,研究生活垃圾堆肥过程中生物、化学及物理因素的变化。试验结果表明 ,生活垃圾堆肥反应符合一级反应动力学 ;合理控制堆肥初始反应条件 ,能明显提高堆肥效率。     

生活垃圾厌氧堆肥产甲烷特性研究

为了更好地利用厌氧处理产生的气体,在介绍模拟厌氧堆肥试验的基础上,对厌氧堆肥产甲烷的基本特性进行了研究。结果表明,在厌氧堆肥开始阶段20d左右,甲烷只有7．8％（质量分数,下同）左右,远远低于32．8％的二氧化碳;而随着反应的进行,二氧化碳呈下降趋势,甲烷先升高后降低,直到反应进行到第70天左右时,甲烷才逐渐高于二氧化碳,片于第90天左右时达到最高值42．0％;此后二氧化碳及甲烷都逐渐降低,但甲烷始终高于二氧化碳。     

粪便与生活垃圾混合堆肥过程控制

采用强制通风静态仓进行粪便和生活垃圾混合堆肥,以玉米秸为调理剂,石灰调节pH,考察正压鼓风和负压抽吸2种通风方式对不同堆料配比堆肥过程的控制效果。试验结果表明,5种堆料配比的中层温度都达到了50℃,并保持了5 d以上,达到了堆肥无害化和稳定化的要求。正压鼓风堆料底部温度较低,负压抽吸堆料底部热量容易聚集,但是后者堆体温度分布相对均匀。负压抽吸对水分的去除效果差于正压鼓风。对于温度未达到50℃的堆料应回流处理保证无害化。粪便有机物含量高,堆肥初期易酸化,添加石灰调节pH,使堆肥顺利升温,缩短发酵期,石灰合理添加量为2%(质量分数)。采用负压抽吸的通风方式,散除堆肥初期的挥发性有机酸,再经过冷凝除臭器脱酸除臭后排放,是一种可取的方式。     

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1 m,宽0.5 m,高0.6 m,堆料的高度为0.48 m;根据垃圾样品的理化性质,确定了渗滤液回喷的时间为116 s、鼓风机的风量为0.055 m3/min,风压为300 Pa,并且对其引入自动控制设备,使通风工作5 min、休息35 min.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.     

荧光光谱技术在堆肥腐熟度评价中的应用

高温好氧堆肥是世界各国资源化利用固体有机废弃物最重要的途径之一,堆肥腐熟度是评价堆肥过程及堆肥产品质量的重要尺度.荧光光谱(FS)技术具有诸多优点,目前已广泛应用于不同来源有机质结构特征的研究,其在堆肥腐熟度评价中具有广阔的应用前景.在分析了FS技术的原理及特点的基础上,从发射光谱、激发光谱、同步FS和三维FS方面详实综述了FS技术在有机固体废弃物堆肥物质转化及腐熟度评价中的应用原理及其国内外进展,并对FS技术在堆肥腐熟度评价中存在的问题及发展前景进行了评述.     

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。     

城市生活垃圾填埋初期有机质演化规律研究

为阐明生活垃圾填埋初期有机质演化规律,于填埋场打井采集填埋1～3年3个不同时期垃圾样品,用水浸提制备水溶性有机物(DOM)。采用红外光谱、同步荧光光谱及紫外光谱,对浸提液中DOM的结构和演化特征进行了研究。结果显示,生活垃圾中含有脂肪类、蛋白类、糖类及木质素类物质,在填埋初期,有机质中的脂肪类、蛋白质类、糖类及木质素类物质均发生了降解,羧基、氨类及水溶性芳香结构物质减少,DOM分子量降低。研究结果表明,垃圾填埋初期有机质以降解为主。     

温度对生活垃圾堆肥效率的影响

温度是堆料中微生物生命活动的重要标志,它直接影响堆肥反应速率,是堆肥能否顺利进行的主要因素。本试验利用可自动加热堆肥反应器,在一定条件下研究不同温度对生活垃圾堆肥效率的影响。通过监测出口气体中O2和CO2气体的浓度,计算堆料中有机物降解速率。试验表明,当反应条件为生活垃圾∶成熟堆肥=80∶20,有机物约为60%,初始含水率为55%,初始C/N比为25,堆肥温度控制在55℃左右时,能加速高温菌繁殖,从而加快垃圾分解速度,大大缩短堆肥腐熟时间。     

生活垃圾堆肥工艺条件及其反应动力学研究

为了改善堆肥微环境，提高生活垃圾堆肥速率，研究堆肥工艺条件及其反应动力学是非常必要的。通过控制堆肥工艺条件，如初始温度、含水率、C／N比及堆料颗粒大小，研究生活垃圾堆肥过程中生物、化学及物理因素的变化。试验结果表明，生活垃圾堆肥反应符合一级反应动力学；合理控制堆肥初始反应条件，能明显提高堆肥效率。     

原料对餐厨垃圾堆肥产品的影响及其绿地应用适宜性分析

以果蔬残余(VW)、食物残余(FL)及混配餐厨垃圾(MIX)为原料,用生化处理机进行堆肥处理,分别测定比较堆肥产品的肥力特性和污染特性,并探讨其绿地应用适宜性。研究表明,总氮、总磷和有机质含量MIX>VW>FL,均值分别为23.8、3.88和525 g/kg,符合相关标准;重金属及可挥发性有机污染物含量很低,除FL产品的镍含量外均未超标;氯离子、动植物油含量均值分别高达11.1 g/kg和37.9 g/kg,施用于绿地时应控制用量;含水率、杂质含量较高,有臭味;种子发芽指数(GI)除MIX外均未达到50%。可见,原料对堆肥终产物有显著影响,VW比FL更适宜用于生产肥料,MIX产品比单一成分堆肥产品养分更均衡,毒性更低;餐厨垃圾肥料的绿地应用具有广阔前景,但需严格控制盐分及油脂含量,并改善堆肥工艺以提高产品质量。     

淋洗法去除城市生活垃圾堆肥中重金属

采用淋洗法研究了淋洗剂酸度、螯合剂与表面活性剂对生活垃圾堆肥中重金属的去除效果.结果表明,淋洗剂的酸度对堆肥中重金属的淋出效果不明显,螯合剂与表面活性剂的影响较为显著.随着螫合剂、表面活性剂浓度增加,Mn、Zn和Cu的淋出量有增加的趋势,当DL-苹果酸、柠檬酸浓度为30 mmol/L,Mn的淋出量分别为对照的87和22...     

垃圾渗滤液处理工艺中有机污染物的三维荧光光谱

利用荧光发射和三维荧光光谱研究了三峡库区某垃圾堆场的渗滤液及其处理工艺出水溶解性有机质(DOM)的荧光光谱特性。堆场渗滤液的DOM含有类酪氨酸、色氨酸及紫外区类富里酸,特征荧光峰中心位于E_x/E_m=275 nm/305 nm,为高激发波长类酪氨酸,与前人的研究结果并不一致,这可能与垃圾的堆放期有关。渗滤液和各处理工艺出水的荧光指数f_450/500均大于1.9,表明腐殖质主要为微生物源。渗滤液在处理前后荧光峰特征和强度均发生明显改变,类蛋白荧光强度与DOC值变化趋势基本一致。生化处理工艺中,类蛋白荧光强度降低了66.4%～95.5%,紫外区类富里酸荧光强度只降低了28.8%,显示类蛋白质具有良好的可生化性,而类富里酸相对较难生化降解。三维荧光光谱能反映渗滤液处理过程中污染物的种类、性质和数量等变化信息,能快速地进行定性分析、定量评价。     

城市生活垃圾和污泥混合堆肥中氮素变化规律研究

进行了不同比例的垃圾和污泥混合的高温好氧静态堆肥小试试验,主要研究了堆肥过程中全氮、氨氮、硝态氮、水溶性氮以及有机碳等的变化.结果表明,堆肥过程中有机碳、全氮和碳氮比呈下降趋势;堆肥产品中全氮与其初始浓度成正比,初始浓度越高,结束时全氮越高;碳氮比在整个堆肥过程中变化不大;氨氮的变化显著,堆肥23 d,3种比例的混合样品(垃圾和污泥体积比分别为9∶1、5∶1和3∶1)中的氨氮分别由堆肥前的11.1、10.9、10.5 g/kg下降到1.1、2.1、3.1 g/kg;水溶性全氮和水溶性氨氮的下降趋势明显,水溶性氨氮是构成水溶性全氮的主要成分,堆肥前期温度的上升引起水溶性全氮和水溶性氨氮的迅速下降;硝态氮和水溶性硝态氮的浓度低,变化小;氮素损失主要在第3～10天的堆肥高温期,污泥量越大,氮素损失越严重,氮素损失率最高达45%.     

盐液浸提辅助微波再生废油脱水树脂及机制分析

对用于废油脱水的聚丙烯酸钠树脂在盐液浸提辅助微波脱附再生过程中的脱附特性和再生使用性能进行了研究。实验结果表明,盐液浸提辅助微波处理的脱附速率是普通热处理的5～6倍,且能耗更低,脱附率更高,树脂床层温升速率更快,温度峰值却更低,说明盐液浸提对微波处理具有明显辅助效果;树脂再生性能测试结果表明,盐液浸提辅助微波处理的树脂再生使用性能最好,孔结构破坏更少。分析认为,微波选择加热特性以及盐液浸提导致树脂内外渗透压降低和方向改变是盐液浸提辅助微波处理具有良好脱附效果的关键机制。     

城市生活垃圾堆肥过程控制技术的现状和发展

介绍了堆肥处理过程的特点 ,叙述了国内外城市生活垃圾过程控制技术的发展现状 ,指出了该技术今后的主要发展方向及发展趋势 ,并讨论了垃圾堆肥过程控制面临的理论与实际问题。     

生活污水的臭氧深度处理及其急性毒性

以生活污水处理厂二级生物处理出水为研究对象,利用固相萃取、吸附树脂层析等手段,研究了臭氧氧化过程中进出水及不同分级组分的发光细菌急性毒性的变化,揭示了无机离子浓度对臭氧氧化出水急性毒性的影响,并采用三维荧光光谱对急性毒性相关的物质组分进行了解析。结果表明,在反应时间为15 min,臭氧投加速率为2.1 mg·（L·min）-1,臭氧氧化出水的急性毒性明显下降,出水的急性毒性仅为进水的24.7%。水样不同分级组分的生物毒性测试结果显示,生物处理出水中的亲水性物质和疏水中性物质分别贡献了44.6%和27.8%的毒性当量。当生物处理出水的氯离子含量为75~400 mg·L-1时,经臭氧氧化后,出水的急性生物毒性与氯离子浓度成正相关关系,当生物处理出水的硫酸根离子和硝酸根离子含量分别在150~300 mg·L-1和20~110 mg·L-1变化时,经臭氧氧化后,出水的急性生物毒性变化不大,结合三维荧光光谱的分析结果,臭氧氧化出水中急性毒性物质可能主要存在于芳香族蛋白质类似物（Ⅱ区）和类腐殖酸类物质（Ⅴ区）中。     

广州市生活垃圾高温有氧静态堆肥的生命周期分析

运用生命周期分析(LCA)方法,对广州市生活垃圾高温有氧静态堆肥系统进行分析,计算出全生命周期的资源消耗和环境影响潜值,同时与垃圾焚烧典型工艺的LCA数据进行对比。结果表明,堆肥处理的环境影响负荷为0.023PET90,资源消耗系数为9.238mPET90。环境影响类型中光化学臭氧合成造成的影响最大,占环境总影响的43.8%。与焚烧处理方式相比,高温有氧静态堆肥的环境总影响较小,环境影响负荷相比于焚烧减少20.3%,在降低酸化的影响方面有较为显著的作用。     

污泥用量对生活垃圾堆肥氮素转化与损失的影响

为了探讨生活垃圾堆肥的氮素损失问题,对生活垃圾（A组）、污泥和生活垃圾混合B组（w/w=1∶6）、C组（w/w=1∶4）组等3组物料进行高温好氧堆肥,研究污泥用量对生活垃圾堆肥化过程中温度、pH值、各氮素转化与损失的影响。结果表明：投加污泥会影响生活垃圾的通风性能,减慢物料的升温速率,延长堆肥周期。污泥用量对生活垃圾堆...     

农业废弃生物质盐浸提液淋洗镉锌污染土壤

为了寻找成本低廉、环境友好、高效的重金属Cd和Zn淋洗剂,选取雅安市汉源县矿区污染土壤作为供试土壤,采用浓度0.3% KCl盐溶液提取金针菇菌渣(FVr)、茶树菇菌渣(AAr)、花生壳(AHL)和甘蔗皮(SOr)4种农业废弃生物质材料所得浸提液作为淋洗剂,通过恒温振荡淋洗实验探讨上述淋洗剂不同浓度、pH和时间条件下对污染土壤中镉(Cd)和锌(Zn)的淋洗效果。结果表明,4种生物质材料盐浸提液对Cd的淋洗率依次为FVr > SOr > AHL > AAr;对Zn的淋洗率则依次为SOr > FVr > AHL > AAr。随浓度上升,除FVr盐浸提液对土壤Cd和Zn的淋洗率呈线性增加外,其余盐浸提液对其淋洗率呈幂函数增长趋势。随pH增加,FVr和AAr、AHL和SOr盐浸提液对Cd和Zn的淋洗率分别呈对数、幂函数下降趋势(P<0.01)。随淋洗时间延长,4种生物质盐浸提液对土壤Cd和Zn的淋洗率变化均呈对数增加趋势(P<0.01)。综合淋洗率和土壤性质的变化,FVr与SOr盐浸提液在浓度为7%,pH为3的条件下持续振荡淋洗1 h可达到最佳淋洗效果,其对Cd的淋洗率分别为76.38%和49.54%;对Zn的淋洗率分别为29.24%和30.75%。FVr和SOr是具有一定潜力的重金属污染土壤修复生物质材料。     

不同垃圾渗滤液组合处理工艺中DOM的变化特征

为了快速表征垃圾渗滤液处理过程中有机物的特性变化,分别采用紫外光谱和三维荧光光谱对2种垃圾渗滤液处理工艺不同单元溶解性有机物(DOM)的变化进行了系统分析。结果表明,二级RO和厌氧+好氧+MBR+NF+RO工艺对渗滤液COD和NH3-N的去除率分别为98.7%、99.0%和98.8%、98.6%。随着处理过程的进行,2个处理工艺中DOM的SUVA254、E253/E203分别由0.74、0.33和0.46、0.12下降至0.015、0.014和0.010、0.012,有机物的芳香性和不饱和性下降,脂肪链芳香烃化合物开始增加。不同处理阶段渗透液DOM三维荧光光谱表明,随着处理过程的进行,类富里酸和类蛋白物质的含量逐渐下降,芳构化程度开始降低。其中二级RO系统对渗滤液中类富里酸物质的去除效果较好,而厌氧-好氧-MBR-NF-RO工艺中,类酪氨酸物质主要通过微生物降解去除,NF和RO膜对类富里酸和类腐殖酸物质的截留效果较好。