城市生活垃圾热解产气特性的试验研究

在外热式固定床试验台上,针对城市生活垃圾中的典型组分,进行了不同条件下的热解试验研究。试验测量不同条件下产物的产气量和产气速率,分析了热解气的组分和气体热值。分析发现,物料的挥发分、加热方式以及热解终温等对产气影响大,随温度的增加产气中H2含量逐渐增多,C2H4和C2H6的含量逐渐下降,气体热值有一个最大值。     

The effects of leachate recirculation with supplemental water addition on methane production and waste decomposition in a simulated tropical landfill

In order to increase methane production efficiency, leachate recirculation is applied in landfills to increase moisture content and circulate organic matter back into the landfill cell. In the case of tropical landfills, where high temperature and evaporation occurs, leachate recirculation may not be enough to maintain the moisture content, therefore supplemental water addition into the cell is an option that could help stabilize moisture levels as well as stimulate biological activity. The objectives of this study were to determine the effects of leachate recirculation and supplemental water addition on municipal solid waste decomposition and methane production in three anaerobic digestion reactors. Anaerobic digestion with leachate recirculation and supplemental water addition showed the highest performance in terms of cumulative methane production and the stabilization period time required. It produced an accumulated methane production of 54.87 l/kg dry weight of MSW at an average rate of 0.58 l/kg dry weight/d and reached the stabilization phase on day 180. The leachate recirculation reactor provided 17.04 l/kg dry weight at a rate of 0.14l/kg dry weight/d and reached the stabilization phase on day 290. The control reactor provided 9.02 l/kg dry weight at a rate of 0.10 l/kg dry weight/d, and reached the stabilization phase on day 270. Increasing the organic loading rate (OLR) after the waste had reached the stabilization phase made it possible to increase the methane content of the gas, the methane production rate, and the COD removal. Comparison of the reactors' efficiencies at maximum OLR (5 kgCOD/m(3)/d) in terms of the methane production rate showed that the reactor using leachate recirculation with supplemental water addition still gave the highest performance (1.56 l/kg dry weight/d), whereas the leachate recirculation reactor and the control reactor provided 0.69 l/kg dry weight/d and 0.43 l/kg dry weight/d, respectively. However, when considering methane composition (average 63.09%) and COD removal (average 90.60%), slight differences were found among these three reactors.     

UASB法处理城市生活垃圾焚烧场渗滤液

垃圾焚烧场的渗滤液具有pH低、污染成分复杂、COD_(Cr)浓度高、可生化性好等特点。本研究探索了UASB法处理焚烧场渗滤液时的快速启动方法,考察了水力停留时间、容积负荷对COD_(Cr)去除率的影响及产气量与COD_(Cr)去除率的关系,结果表明,在水力停留时间6d、容积负荷5kg/(m3.d)的情况下,COD_(Cr)去除率可达到93%,每升原水产气量可达22.5L,折合热值492.7kJ。     

城市有机垃圾间歇厌氧消化pH控制动力学研究

对厌氧消化系统的物料及电离平衡进行分析,利用底物降解和微生物生长动力学建立城市有机垃圾间歇厌氧消化pH值控制模型,并研制开发了间歇厌氧消化过程pH值与产气量最优化计算机软件.运用该模型可预测不同厌氧消化过程的最佳pH值,从而通过控制厌氧系统的pH值使系统产气量达到最大,通过2组对比实验验证模型的有效性.结果表明,在相同的实验条件下厌氧系统的pH控制在最佳值时系统产气较未对pH值控制时稳定,且总产气量平均提高20%左右.     

全白土催化剂生产废水的处理

用4种无机絮凝剂和3种有机絮凝剂进行了脱除全白土催化剂生产废水（简称废水）中固体悬浮物（SS）的实验研究。实验结果表明：在废水pH6．8条件下,无机絮凝剂和有机絮凝剂脱除废水中SS的效果均较差,用无机絮凝剂时的SS去除率低于26％,用有机絮凝剂时的SS去除率低于18％;废水pH对SS去除率的影响较大,当调节废水pH为8．0时,无机絮凝剂中硫酸铝脱除废水中的SS效果最好,在硫酸铝加入量为0．02mg／L、沉降时间为2h的最佳操作条件下,SS的去除率可达93％。     

山东省主要河流中抗生素污染组成及空间分布特征

采用固相萃取-液相色谱/串联质谱法研究了山东省境内四大流域主要河流中抗生素污染组成及空间分布特征,涉及我国用量最大的6类共20种抗生素。结果表明:20种抗生素均有检出,且大环内酯类、喹诺酮类和四环素类抗生素整体检出浓度较高。就流域而言,半岛诸河流域抗生素污染较小,平均总质量浓度61.4 ng/L;海河流域、小清河流域和淮河流域相对较为严重,平均总质量浓度分别为232、175、118 ng/L。抗生素空间分布呈现一定的规律,检出浓度较高的点位主要集中在人口密集区下游,抗生素污染与周边生活污水、养殖企业废水和城市污水处理厂排水密切相关,而且抗生素组成可从一定程度上反映出污染来源。     

CePO4-TiO2固溶体的NH3-SCR活性

采用共沉淀法合成了不同Ce与Ti摩尔比的CePO₄-TiO₂复合材料,利用XRD、TEM、NH₃-TPD和H₂-TPR技术对其物理化学性质进行了表征,并对其NH₃-SCR活性进行了评价。实验结果表明：随着CePO₄含量的增加,催化剂的活性提高;当Ce与Ti的摩尔比为8:2时催化剂的活性最高,230 ℃的NO转化率达到100%,且具有更广的温度窗口,优于纯CePO₄。表征结果显示,CePO₄与TiO₂形成固溶体后,颗粒尺寸较为均匀,强酸位的数量增多,氧化还原性能提升,从而提高了催化剂的SCR反应活性,同时改善了其抗水抗硫性能。     

POPs废物处置技术多目标决策筛选研究

采用层次分析法对国际上较为成熟的9种POPs废物处置技术进行综合评价,筛选出适合我国的POPs废物处置技术. 从经济指标、环境指标和技术指标3个影响因素建立递阶层次结构模型,每个指标又细分为若干个子准则. 根据模型及评价指标体系设计专家咨询表,发放给POPs相关领域的专家打分. 采用matlab对评价结果进行数值分析,得到9种处置技术的总权重,其中分值最高的处置技术有:水泥窑共处置0.174 8,高温焚烧0.172 7;其次是安全填埋0.107 1,热解吸0.107 0,原位玻璃化0.103 0;最后是深井灌注0.086 9,超临界水氧化0.084 1,碱催化脱氯0.082 3,碱金属还原0.082 3.表明高温焚烧和水泥窑共处置是目前我国POPs废物处置技术的较佳之选.      

渗滤液回流量对生物反应器型垃圾填埋的影响

利用3个生物反应器研究了回流量的大小对模拟填埋场厌氧处理城市生活垃圾的影响。0号罐设定渗滤液不回流,1号罐和2号罐采取渗滤液回流措施,其回流量分别是10L/d(反应器体积的10.5%),20L/d(反应器体积的21%)。试验结果表明:1号罐中的甲烷产量和甲烷含量都要优于0号罐和2号罐。在2号罐中渗滤液回流量相对提高1倍后,其pH会下降而VFA和COD的浓度会有相应的增加。相对于10L的渗滤液回流量,高回流量(20L)有利于产甲烷化的启动和提高填埋气的产量和甲烷含量。但在反应后一阶段,高回流量(20L)导致产气量比低回流量的(10L)减少34.83%左右。     

有机固体废弃物的热解处理研究

通过对锯末、稻壳、纸屑、橱芥、塑料和橡胶6种具有代表性的有机固体废弃物原料的热解实验,测量了它们三相产物收率,并分析了它们固体、液体和气体三相产物的组成.特别对液体产物,针对它们的特殊性分别采用了层析、模拟蒸馏和全烃气相色谱分析,详细探讨了热解焦油的具体组分,得到了热解法处理有机固体废弃物的一些有意义的数据.