混合收运城市生活垃圾高压蒸煮和高压挤压预处理技术研究

作     者：段甜 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯民权;赵勇

授予年度：2018年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：城市生活垃圾 混合收运 预处理 高压蒸煮 高压挤压 

摘      要：受经济和社会发展等因素制约,目前我国大多数城市仍采用混合收运的垃圾转运模式。混合收运的城市生活垃圾往往具有高含水率、低热值和成分复杂等特点,如果直接采用焚烧或填埋的方式对这类垃圾进行处理,处理效率往往不高,并容易产生负面的环境问题等,如产生垃圾渗滤液或有害气体等。针对这一问题,本文以西安市城市生活垃圾为研究对象,考察了典型预处理工艺如高压蒸煮和高压挤压预处理工艺的处理效果,开展了运行工况优化研究,分析了物料在预处理过程中填埋和焚烧特性的变化,比较了高压蒸煮和高压挤压预处理技术的优缺点,以期为高压蒸煮和高压挤压预处理技术的实际应用提供技术支持。首先,考察了高压蒸煮预处理技术对西安市城市生活垃圾的处理效果。在蒸煮时间为90min,蒸煮压力为0.8MPa,蒸煮温度为190℃的条件下,高压蒸煮预处理技术可以对西安市城市生活垃圾起到良好的脱水、减容、热值提升和分质分离效果。筛分后,粒径大于10mm垃圾的热值不低于10000kJ/kg,且其中塑料和纸张所占比例较高,适宜采用先回收再焚烧的方式进行处理。粒径小10mm的垃圾适于采用填埋处理。此外,该技术对较高和较低含水率垃圾均有良好的处理效果。环境分析显示,该技术明显优于目前常用的垃圾堆放预处理。其次,考察了高压挤压预处理技术对西安市城市生活垃圾的处理效果。在挤压压力为75 MPa的条件下,高压挤压预处理技术可以对西安市城市生活垃圾起到良好的脱水、减容、热值提升和分质分离效果。原垃圾挤压后干组分垃圾热值不低于20000 kJ/kg,非常适合采用焚烧处理。原垃圾挤压后湿组分的可发酵性能为236 mL/gTS或393 mL/gVS,产气性能良好。最后,建立了 TOPSIS模型,比较了直接焚烧,直接填埋,高压蒸煮预处理+焚烧/填埋,高压挤压预处理+焚烧/厌氧发酵四种处理方式。结果显示,高压挤压预处理+焚烧/厌氧发酵的效果最好,应用前景最为广泛。