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城市有机垃圾热解过程中NH_3、H_2S和HCl的析出特性

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环境工程学报 2016年第8期10卷 4499-4503页

作者：刘国涛唐利兰重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

为了对城市有机垃圾热解过程中NH3、H2S和HCl的析出特性进行研究,采用箱式气氛炉在500～800℃热解终温下进行热解实验。热解过程中产生的NH3、H2S和HCl分别用硼酸溶液、乙酸锌-乙酸钠溶液以及Na OH溶液吸收,并分别采用分光光度法和滴定... 详细信息

为了对城市有机垃圾热解过程中NH3、H2S和HCl的析出特性进行研究,采用箱式气氛炉在500～800℃热解终温下进行热解实验。热解过程中产生的NH3、H2S和HCl分别用硼酸溶液、乙酸锌-乙酸钠溶液以及Na OH溶液吸收,并分别采用分光光度法和滴定法进行量化。实验结果表明：NH3-N、H2S-S和HCl-Cl的析出率随着温度的升高而增加,热解终温为500、600、700和800℃时,NH3-N的析出率分别为39%、40%、30%和44%,H2S-S的析出率分别为18%、22%、25%和26%,HCl-Cl的析出率分别为68%、71%、76%和85%;热解终温控制在700℃有利于减少NH3-N的析出,低温热解（500℃）有利于减少H2S和HCl的析出;热解炭中S和Cl的残留率随着热解终温的升高而降低,终温800℃时的残留率分别为41%和5%。

关键词：热解城市有机垃圾 NH3 H2S HCl

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温度对城市有机垃圾热解焦油成分的影响

中国环境科学 2016年第3期36卷 827-832页

作者：张尚毅刘国涛唐利兰谢梦佩重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

以城市有机垃圾热解焦油为对象,研究了不同热解终温下（600~800℃）焦油的特性及其随温度的变化规律.结果表明：随着热解终温从600℃升高至800℃,焦油中C含量从74.49%增至83.42%;焦油的芳香化程度高于原料而低于热解炭,焦油的极性低于... 详细信息

以城市有机垃圾热解焦油为对象,研究了不同热解终温下（600~800℃）焦油的特性及其随温度的变化规律.结果表明：随着热解终温从600℃升高至800℃,焦油中C含量从74.49%增至83.42%;焦油的芳香化程度高于原料而低于热解炭,焦油的极性低于原料和热解炭,随着热解终温的升高,焦油的H/C和O/C逐渐降低;多环芳烃（PAHs）是焦油的主要成分,随着热解终温从600℃升高至800℃,其含量从54.06%增至83.45%;萘及其衍生物是焦油PAHs的主要成分,其含量在热解终温600、700、800℃时分别占PAHs的50.72%、46.80%、39.26%.研究结果证明了垃圾热解焦油可用作碳基复合材料和作为制备染料、树脂、溶剂、驱虫剂等的原料.

关键词：热解城市有机垃圾焦油多环芳烃萘

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城市有机垃圾车库式干发酵技术

可再生能源 2012年第1期30卷 113-119页

作者：李超卢向阳田云刘志丹盛利伟李剑湖南省农业生物工程研究所湖南长沙410128 湖南农业大学生物科技学院湖南长沙410128 清华大学化学工程系北京100084 黑龙江省农业机械工程科学研究院黑龙江哈尔滨150081

城市有机垃圾处理和资源再生利用已成为我国建设资源节约型和环境友好型社会中迫切需要解决的问题。欧洲国家中以德国为代表的车库式干发酵技术(Garage-type dry anaerobic digestion)已经成熟,可进行规模化的沼气生产。文章着重介绍了... 详细信息

城市有机垃圾处理和资源再生利用已成为我国建设资源节约型和环境友好型社会中迫切需要解决的问题。欧洲国家中以德国为代表的车库式干发酵技术(Garage-type dry anaerobic digestion)已经成熟,可进行规模化的沼气生产。文章着重介绍了车库式干发酵沼气工程的技术要点,并以德国Loock TNS工艺和黑龙江宾县车库式干发酵项目为例,介绍了有机垃圾车库式干发酵喷淋回流、系统密封等关键技术,以期为我国车库式干发酵工程的工艺设计提供参考。

关键词：城市有机垃圾车库式干发酵沼气

城市有机垃圾厌氧干发酵菌群与代谢产物特性研究

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中国沼气 2015年第6期33卷 14-18页

作者：于美玲于洋董晓莹王晓明谯兴国寇巍辽宁省能源研究所辽宁营口115003 营口环境评价有限公司辽宁营口115003 辽宁营口沿海产业基地环境监测站辽宁营口115003

文章以城市有机垃圾为原料,采用一次投料批式中温(37℃)厌氧发酵工艺,分析了厌氧干发酵过程中主要菌群,包括厌氧产酸菌、厌氧氨化菌、产甲烷菌和厌氧纤维素降解菌的数量变化及代谢产物的特性。结果表明:厌氧菌中产酸菌和氨化菌最先增殖... 详细信息

文章以城市有机垃圾为原料,采用一次投料批式中温(37℃)厌氧发酵工艺,分析了厌氧干发酵过程中主要菌群,包括厌氧产酸菌、厌氧氨化菌、产甲烷菌和厌氧纤维素降解菌的数量变化及代谢产物的特性。结果表明:厌氧菌中产酸菌和氨化菌最先增殖,产酸菌先于氨化菌达到最大值并占据优势地位。产甲烷菌在启动阶段初期基本没有增殖,第25 d左右达到最大值3.25×10~9个·m L^(-1),随后产甲烷菌在整个盛产期数量维持在这一数量级上。厌氧纤维素降解菌菌数呈现缓慢增长的趋势,直到投料的第45 d才增加到10~6个·m L^(-1)。了解发酵过程中菌群间的作用及代谢产物的特性,协调各微生物的稳定生长,是保证沼气发酵正常运行的必要条件,本试验为城市有机垃圾的无害化处理和资源化利用奠定基础。

关键词：城市有机垃圾厌氧产酸菌厌氧氨化菌产甲烷菌厌氧纤维素降解菌代谢产物

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城市有机垃圾与羊粪联合厌氧消化产沼气研究

中国沼气 2016年第1期34卷 25-28页

作者：韩文彪徐霞赵玉柱夏晓华吴振宇中科院生态环境研究中心鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所内蒙古鄂尔多斯017000 鄂尔多斯市城市矿产研究开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

文章以城市有机垃圾和羊粪为发酵原料,研究了在中温(35℃)条件下不同原料配比对厌氧消化过程及消化效率的影响。结果表明,城市有机垃圾和羊粪进行联合厌氧发酵可以提高原料的消化效率。当城市有机垃圾和羊粪TS比为1∶2时厌氧消化效果最... 详细信息

文章以城市有机垃圾和羊粪为发酵原料,研究了在中温(35℃)条件下不同原料配比对厌氧消化过程及消化效率的影响。结果表明,城市有机垃圾和羊粪进行联合厌氧发酵可以提高原料的消化效率。当城市有机垃圾和羊粪TS比为1∶2时厌氧消化效果最好,COD去除率达52.73%,TS去除率达47.39%,VS去除率达54.93%,累计产气量最大且甲烷含量较高。

关键词：城市有机垃圾羊粪厌氧消化

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城市有机垃圾循环处理的技术研究与经济分析

城市有机垃圾循环处理的技术研究与经济分析

作者：黄亮华中科技大学

学位级别：硕士

城市生活垃圾是我国城市环境主要污染源之一,随着城市化的快速发展和人民生活水平的提高,垃圾产生量也迅速增加,环境污染日趋严重。基于循环经济“3R”原则的城市生活垃圾处理处置技术是一项新兴的垃圾处理理念和系统,目前正日益成为研... 详细信息

城市生活垃圾是我国城市环境主要污染源之一,随着城市化的快速发展和人民生活水平的提高,垃圾产生量也迅速增加,环境污染日趋严重。基于循环经济“3R”原则的城市生活垃圾处理处置技术是一项新兴的垃圾处理理念和系统,目前正日益成为研究热点。本文首先在循环经济理论的框架基础之上,针对我国垃圾有机成分含量高的特点,以城市有机垃圾为重点研究对象,提出了城市有机垃圾循环处理的技术思路和工艺路线,即以家庭为单位,每日产生的厨余垃圾与粪便由真空收运系统收集,再逐步经过阶段化多相厌氧消化系统、污水处理系统、沼渣的无害化与资源化系统后实现垃圾的源头减量和资源再利用。通过小试试验研究表明,在不同温度的情况下,35℃时的减量化、无害化效率分别达到35.3%,37.4%,资源化效率则为114.2 ml/gTS。在不同原料组分的情况下,C/N为25:1时的减量化、无害化效率分别达到35.1%,39%,资源化效率则为165.1 ml/gTS,均为各自平行组最高。在小试试验基础之上,研制开发了一套处理量为0.2t/d的中试装置,经过大约35天的试运行之后,厌氧消化装置的减量化、无害化效率分别达到36.1%,33.8%,资源化效率则为126.7 ml/gTS,污水处理装置的出水浓度可稳定在300～400mg/L左右,并且制出的菌肥经初步肥效试验证明肥效显著,考虑到运行期间存在实验条件不能严格满足的情况下,这一系列结果表明装置的处理效果还是比较理想的,值得进一步运行来完善方案并优化装置设计。最后通过费用-效益分析表明:处理系统规模达100户时即有收益,规模越大,投资回收期越短,其中规模为5000户时,IRR达45.00%,NPV达2555.91万元。此外,引入了绿色投入产出核算体系作为城市有机垃圾处置的技术经济分析工具,并提出了MOC的估算方法。

关键词：城市有机垃圾循环处理减量化资源化绿色投入产出核算体系

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城市有机垃圾厌氧消化工艺条件研究

城市有机垃圾厌氧消化工艺条件研究

作者：叶诗瑛合肥工业大学

学位级别：硕士

城市有机垃圾是城市生活垃圾的一个重要组成部分，其可生化性满足厌氧消化技术处理的要求。虽然国内外已有这方面的工程技术应用，但就系统运行的稳定性、处理效率及有机负荷等而言仍还存在一些问题。本文以合肥市周谷堆批发市场的有机... 详细信息

城市有机垃圾是城市生活垃圾的一个重要组成部分，其可生化性满足厌氧消化技术处理的要求。虽然国内外已有这方面的工程技术应用，但就系统运行的稳定性、处理效率及有机负荷等而言仍还存在一些问题。本文以合肥市周谷堆批发市场的有机垃圾为研究对象，结合安徽省自然科学基金项目“城市源头分类生物垃圾的性质及其生物处理(堆肥和沼气生产)的研究”、安徽省高等学校自然科学研究项目“生物垃圾的源头分离与快速发酵应用研究”通过对接种浓度、固含量、颗粒度、温度四个单因素试验以及厌氧消化过程试验中各种生化指标变化检测，以及产气体积、气体成分分析，得出城市有机垃圾的产气潜力为268.05mL／gTS，338.36mL／gVS;接种浓度为5／1的处理在五个不同水平的接种浓度中产气总量最多，其体积为5370mL，甲烷含量最高，其值为62.2％;固含量为20％的处理在三个不同水平的固含量中产气总量最多，其体积为2424.5mL，甲烷含量最高，其值为45.20％;颗粒度为1～2 cm的处理在三个不同水平颗粒度中产气总量最多，其体积为5842.5 mL，甲烷含量最高，其值为20％;温度为55℃的处理对物料消化效果在三个不同水平的温度中最好。通过对上述四因素进行正交试验可得，城市有机垃圾厌氧消化的最佳工艺条件为：固含量为20％，颗粒度为3～4 cm，接种浓度为5／3，温度为55℃。同时通过极差分析，得出上述四因素对厌氧消化过程的影响程度为：温度＞颗粒度＞固含量＞接种浓度。

关键词：城市有机垃圾厌氧消化产气量正交试验

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城市有机垃圾厌氧消化pH控制动力学研究

城市有机垃圾厌氧消化pH控制动力学研究

作者：刘存芳湖南大学

学位级别：硕士

作为一种可回收能源的有机废物处理方法,厌氧消化在城市有机垃圾的处理方面愈来愈受到青睐。但是由于厌氧过程是一个非常复杂的生物过程,因此如何提高城市有机生活垃圾厌氧消化系统产气的稳定性是一个非常重要的课题。pH值是厌氧消化过... 详细信息

作为一种可回收能源的有机废物处理方法,厌氧消化在城市有机垃圾的处理方面愈来愈受到青睐。但是由于厌氧过程是一个非常复杂的生物过程,因此如何提高城市有机生活垃圾厌氧消化系统产气的稳定性是一个非常重要的课题。pH值是厌氧消化过程中一个重要的控制参数,pH值的大小及其稳定性对产气效果有很大影响,对厌氧消化过程中的最佳pH值进行预测并有效控制是至关重要的。根据厌氧消化三阶段原理,在物料平衡、电离平衡的基础上建立城市有机垃圾间歇厌氧消化pH值控制微生物动力学模型。根据该模型,运用MathWorks公司的Matlab6.5语言编制出“间歇厌氧消化过程pH值与产气量最优化”计算机运行程序。通过输入厌氧消化的基本工艺参数、实验初值,运用程序可计算出不同pH值条件下各种微生物、有机质、乙酸、氨氮及甲烷的变化曲线,通过比较得出甲烷产量最大时的pH值,并可通过控制厌氧系统在最佳pH值使系统的产气量达到最大。通过两组中高温厌氧消化对比实验验证模型对于不同温度条件下厌氧反应的有效性。实验结果表明,通过控制厌氧过程的pH值在模型预测的最佳值后,中温和高温厌氧消化过程的产气都比控制前稳定,而且产气量也平均提高20%左右。实验结果说明模型对中高温厌氧消化过程的稳定性及产气量的提高方面有比较显著的作用。通过两组对比实验验证模型在不同TS条件下的有效性。实验结果表明,通过控制厌氧过程的pH值在模型预测的最佳值后,各系统的产气较控制前稳定,而且产气量也有较大的提高。但在中温条件下,模型预测的不同TS条件下的最佳pH值基本相同,说明在厌氧系统中相对于温度而言TS对最佳pH值的影响不大。

关键词：厌氧消化城市有机垃圾最优化产气量累计产甲烷量 pH值

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城市有机垃圾厌氧消化及其营养调控技术研究

城市有机垃圾厌氧消化及其营养调控技术研究

作者：陈朝猛湖南大学

学位级别：硕士

随着城市垃圾产生量的日益增加,垃圾的处理已成为重要的环境问题。厌氧消化处理是有机垃圾资源化的良好途径,城市有机垃圾的厌氧消化是指经过发酵作用将垃圾中的有机物转化为沼气的过程。本文以微生物营养理论为基础,研究添加微量金属... 详细信息

随着城市垃圾产生量的日益增加,垃圾的处理已成为重要的环境问题。厌氧消化处理是有机垃圾资源化的良好途径,城市有机垃圾的厌氧消化是指经过发酵作用将垃圾中的有机物转化为沼气的过程。本文以微生物营养理论为基础,研究添加微量金属、用污泥调节消化系统碳氮比等措施,以提高有机垃圾的转化效率和沼气产率,并研究了垃圾中的煤灰渣对厌氧消化的影响。根据城市有机垃圾与污水处理厂污泥联合消化的对比试验和单因素六水平试验结果,综合考虑经济性和安全性,微量激活剂Fe、Co、Ni最适添加量分别为0.9～1.2mg/(L·d)、0.09～0.12mg/(L·d)、0.18～0.24mg/(L·d),这样能使消化产气量提高40%以上、有机物转化率提高15%以上、沼气甲烷含量提高5%左右、最大比产气速率提高50%以上,并有利于增强系统的稳定性、缩短消化时间并有效的克服酸积累。研究还说明Fe、Co、Ni对水解酸化菌群没有激活作用,只有在产甲烷阶段其激活作用方才表现出来。可见,在厌氧消化系统中调节营养比例、添加微量金属元素是提高厌氧消化效率的有效途径。煤灰渣不同含量(5～25%)的单因素六水平试验结果表明,单位有机物产气量、甲烷百分含量、最大产气速率等均随煤灰量的增加而适当增加,消化时间也略有缩短。但是,消化系统所需的用水量增加,并使反应器容积负荷减少2.5%。消化效率的提高是由于煤灰渣中含有多种微量元素,而且它含有的氧化钙和碳酸钙对厌氧系统起到缓冲作用,同时煤灰渣疏松多孔,是微生物良好的载体。通过含煤灰渣有机生活垃圾中、高温联合消化对比试验研究发现,在实验条件下,高温消化产气量比中温消化增加了35.81%,有机物转化率提高了20.77%,最大产气速率提高了近60%,但是,高温消化最终的COD、VFA值比中温消化要高,不利于消化液的后处理。

关键词：城市有机垃圾污水污泥联合厌氧消化营养调控微量金属离子碳氮比煤灰渣