湖州市餐厨垃圾产沼气发电生命周期评价

为实现餐厨垃圾资源化利用,通过实验探究了湖州市餐厨垃圾的产气性能,采用生命周期评价(LCA)方法分析了湖州市餐厨垃圾产沼气发电和火力发电的环境影响。结果表明:餐厨垃圾具有良好的产气性能,产气量为0.92 L/天;添加适当比例的污泥可促进产气,当餐厨垃圾与污泥比为9∶1时,体系产气高峰期可提前3～4天;与火力发电相比,沼气发电具有更高的环境影响潜力值;环境影响潜值由高到低依次为酸化(AP)、全球变暖(GWP)、人体健康(HTP)、富营养化(EP),酸化的环境减排能力比火力发电高93.26%。     

填埋场沼气发电的温室气体减排效益分析

填埋场沼气是垃圾卫生填埋场产生的可利用资源.以深圳下坪垃圾填埋场为例,定量分析垃圾填埋气体发电的温室气体减排效益.结果表明,填埋场沼气发电具有很好的经济效益和环境效益,可作为与发达国家进行CDM(清洁发展机制)项目合作的优先技术领域.     

德国灵活性沼气生产技术及其对中国生物质能利用的启示

灵活性沼气生产技术是德国近年来提出的用以实现有机废弃物综合利用和按需供能的新方法。综述了灵活性沼气生产提出的背景,以及具体的实现技术,并对灵活产沼气涉及的核心环节——厌氧发酵反应的过程控制技术进行了总结。基于此,提出了灵活性沼气生产技术未来的主要研究方向,以及对中国生物质能利用方面的启示,以期为我国能源利用效率的提升和生物质能的普及提供借鉴。     

人员作业微环境仿真试验设计及模拟优化

为降低我国职业病的患病概率,考虑绝大多数作业场所涉及的风流、粉尘、瓦斯、CO及温、湿度等微环境特征,提出了一种人员作业微环境仿真试验平台,并基于Fluent软件采用DPM和Species Transport方程构建微环境数值仿真模型,以实现对人员作业微环境仿真试验方案的模拟优化。模拟结果表明,受人体仿真模型、粉尘、瓦斯及CO等微环境因素影响,仿真舱体内各微环境因素的扩散不均匀,当抽风机风量为400 m~3/min、气溶胶发生器粉尘释放速度为10 m/s、环境温度为293 K、入口温度为303 K、入口加湿量达到100 kg/h、瓦斯和CO释放位置为距上顶板1/3位置处多点释放时,各微环境因素可达到绝大多数作业场所的仿真要求,最终确定出人员作业微环境仿真试验方案。     

HRT对固定床厌氧反应器运行效果的影响

为了考察水力停留时间(HRT)对炭纤维载体固定床厌氧反应器运行效果的影响,在进水COD分别为20 000~25 000 mg/L和40 000~45 000 mg/L2个浓度范围下,研究了不同HRT对反应器运行效果的影响。结果表明,通过HRT的调整,在达到相同有机负荷(OLR)下,进水COD为20 000~25 000 mg/L的COD去除率和产气量,明显比进水COD为40 000~45 000 mg/L的运行效果好;进水COD为20 000~25 000 mg/L,HRT为14 h,相应的OLR为41.09 kgCOD/(m3.d)时,COD去除率仍然维持在68%以上,沼气容积产气率达到14.55 m3/(m3.d)。炭纤维载体固定床厌氧反应器具有较高的COD去除率、产气效率以及抵抗低pH、高负荷冲击的能力,运行过程中没有发生反应器堵塞的现象。     

造纸废水厌氧处理产沼气发电研究

以浙江某纸业企业利用造纸废水厌氧处理所产沼气发电工程为例,研究造纸废水厌氧处理产沼气发电系统工艺运行的稳定性和经济可行性。结果表明:(1)厌氧内循环(IC)反应器运行稳定,产沼气量基本在3000m3/d左右(测定点压强约为2×105Pa),平均产气率为0.38m3/kg,基本达到产气率设计要求。(2)经处理后沼气中硫化氢质量浓度始终处于20～50mg/m3,平均固体颗粒物质量浓度约为15mg/m3,平均湿度为66%,达到发电系统的要求。(3)运行期间平均日发电量为8600kW.h,回用的蒸汽量平均约为1.1t/d。(4)整个沼气发电系统总收支为6.0万元/a,实现收支平衡且略有盈余。(5)假设以煤炭替换沼气发电,以年发电258万kW.h计算,理论上沼气发电系统每年节省煤炭928.8t,减少2118t二氧化碳排放,节能减排成效显著。     

沼气农业复合生态系统能值分析

以沼气为纽带的农业综合利用系统对农村和偏远地区可持续发展具有重要意义。本文基于能值流图和指标体系,构建了沼气农业复合生态系统的综合评价框架,并以国家沼气农业示范区广西恭城县为案例,分析养殖-沼气-种植"三位一体"典型沼气农业复合系统的能值投入产出量及其结构,利用能值系统结构功能指标对该系统进行经济生态多元分析,评估其投资率、产出率、环境压力以及可持续性等系统综合表现,并与国内外其他农业系统进行比较分析。系统投入结果表明,恭城县沼气农业复合系统总投入中人类经济反馈在系统中所占比例最大,可更新环境资源次之,其中又以肥料、农药和劳工与管理的投入最大;系统产出表明,目前仍以种植业和养殖业为主导,水产业相对薄弱,而新兴的沼气产业因其低耗高产的特点,发展势头良好;而能值系统结构功能指标表明该农业系统整体具有环境负荷低、产出效率高、可持续性强等优势。依照能值分析各项结果,本文对沼气农业系统优化配置和进一步推广应用提出了参考建议。     

低碳沼气工程建设的生态经济效益核算研究——以广西恭城瑶族自治县为例

在全球气候变暖和快速城市化的背景下,农村地区是能源集约消耗的薄弱区域,其经济、社会、生态的可持续发展一直受到制约。沼气工程作为一种清洁用能方式,在优化用能结构、减少环境污染、节约自然资源、增加农民收入和促进农村经济转型等方面具有较大优势。本文选择广西恭城瑶族自治县这一沼气工程建设全国示范县为案例,针对户用8m3沼气池,对施工建设、运营维护和消费利用全生命周期过程中的碳足迹、减排效益、经济收益和生态价值方面进行核算和评价。结果表明在沼气池的建设与正常使用年限内,该县农户通过替代燃煤、柴薪和秸秆等共可减排CO2约1.24×106t。从户用沼气池建设及生产过程的投入产出价值的来看,仅通过节约炊事燃料和沼液沼渣的回收利用就能为每户节约19 877元,为全县带来1.26亿余元的总收益。因此,沼气工程在该地区的建设普及是发展农村低碳经济、走富农之路的有效措施,可为广大西部地区新农村建设提供借鉴。     

IC反应器处理MTO废水的中试研究

中试研究了内循环(IC)反应器处理甲醇制烯烃(MTO)废水的启动和运行过程,同时考察了颗粒污泥的性状及沼气产量的变化情况。试验过程运行稳定,系统抗冲击性强。以絮状污泥为接种污泥,经过131 d的启动和运行,IC反应器的COD去除负荷可达10 kg/(m~3·d)以上,COD去除率可达90%以上。IC反应器中的成熟颗粒污泥形状规则、密实、粒径大、沉降速率快。IC反应器的沼气产量符合理论预期。     

CDM对促进浙江省畜禽废弃物回收利用的节能减排潜力研究

在国内外研究工作的基础上,介绍了畜禽废弃物的各种有效利用途径,简述了我国的畜禽废弃物利用状况,对浙江省畜禽养殖场开展清洁发展机制项目活动做了具体调查和潜力研究,量化了浙江省通过畜禽废弃物沼气发电CDM项目活动对于节能减排所能起到的促进作用。研究结果显示,浙江省每年畜禽养殖业产生粪尿总量达到523.94万t,污水总量达到1554.25万t,预计每年可减排CO2372.9万t,预计发电总装机容量可达100MW,基于CDM的沼气发电项目在节能减排方面发展潜力巨大。