【正文】
,粒徑2~3cm時, 產(chǎn)酸階段需要19d,而粒徑5~7cm時, 產(chǎn)酸階段需35d,高溫下的產(chǎn)酸時間比中溫下快10d左右,并指出在單相厭氧消化中,產(chǎn)酸階段后經(jīng)過一個休息期就可以轉(zhuǎn)入產(chǎn)甲烷階段[30];“暗河”式生活垃圾干發(fā)醉處理工藝采用埋在地下的管道消化器處理主要成分為蔬菜食物的生活垃圾,得出TS在25%~30%之間比較理想[31]。②溫度的影響溫度對發(fā)酵效率、產(chǎn)氣質(zhì)量等有重要影響。厭氧發(fā)酵最適范圍是中溫發(fā)酵(37~38℃)和高溫發(fā)酵(53~54℃)[32]。溫度高,發(fā)酵效率增大、產(chǎn)氣率增大, 殺滅病原有機體效果增大,但產(chǎn)氣質(zhì)量下降、反應穩(wěn)定性不好、容易產(chǎn)生丙酸鹽積累,另有研究表明高溫所需要的附加能量與它增加的產(chǎn)出相近[33]。Ghosh等(1999)使用傳統(tǒng)高效反應器,觀察到5℃的高溫比35℃的處理只使甲烷產(chǎn)量提高了7%。Cecchi認為高溫消化有利于處理機械分選的垃圾,而對于源分選的垃圾中溫消化更為合理,但是需要消化大量熱能,要考慮經(jīng)濟問題的話不適合??傊袦叵谀壳暗膽幂^高溫消化還是占優(yōu)勢的,高溫厭氧消化在近年來在歐洲呈增長趨勢。. 中國城市有機生活垃圾的厭氧消化是可行的,即使揮發(fā)性脂肪酸(VFA)很高使反應停止,但經(jīng)過一定的停滯期反應可以轉(zhuǎn)入產(chǎn)甲烷階段,進料適宜固體濃度是30%左右,較小的粒徑可以減少酸化時間。③干濕法比較干式厭氧消化工藝對預處理要求比濕法簡單,一般不需要對進料進行稀釋,僅僅濃度特別高(60%TS)的進料才用水進行稀釋。難點在于生物反應在高含固率條件下進行,消化系統(tǒng)內(nèi)部均勻性問題難以克服;干法為了滿足廢物高粘度的需要,所用的輸送,攪拌設備要比濕法昂貴,導致造價很高。但是在對于機械分選的城市生活垃圾有機垃圾的發(fā)酵也是可行的。通常,干法處理比濕法處理具有更高的有機負荷率和產(chǎn)氣率。在我國城市中實行垃圾分類的、經(jīng)濟比較發(fā)達的城市更適宜采用干式厭氧消化。④單雙相工藝比較厭氧消化工藝在反應級數(shù)上面分單相厭氧消化工藝和兩相厭氧消化工藝,但事實上,在實際的市場運作中,兩相消化并沒有表現(xiàn)出優(yōu)越性,在歐洲固體垃圾厭氧消化中,兩相厭氧消化所占的比重比單相消化要小得多,普遍認為,從運行的穩(wěn)定性考慮,兩相厭氧生物處理工藝適合于處理已酸化的可溶性有機廢水。Hobson認為如果發(fā)酵的第一步是聚合物的水解如垃圾的水解,則兩相工藝不可行,因為復雜有機物的發(fā)酵需要更長時間,限速步驟往往是產(chǎn)酸階段。另外,兩相消化系統(tǒng)需要更多的投資,以及運轉(zhuǎn)維護也更為復雜。目前,工業(yè)上一般用單相厭氧消化系統(tǒng),因為設計簡單、一般不會發(fā)生技術故障。并且對于大部分有機垃圾而言,只要設計簡單、操作適當,單機系統(tǒng)具有與兩相厭氧消化系統(tǒng)相同的功效。通過以上分析比較,對于我國城市生活垃圾建議采用中溫單相濕式厭氧消化工藝或者干式的厭氧消化處理方法。由于我國垃圾分類還并沒有普及,所以垃圾成分復雜,需要加上預處理。下圖為是有預處理的城市垃圾綜合處理工藝流程圖。 生活垃圾厭氧消化綜合處理廠 在歐洲,目前厭氧消化技術已經(jīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物,城市生活垃圾甚至工業(yè)垃圾的處理中。2005年,對歐洲城市生活垃圾的工程進行調(diào)查統(tǒng)計(工程是指年處理能力大于3 000t的工程,包括現(xiàn)有工程以及簽訂合同預計投資的工程,處理量指實際現(xiàn)有處理量或是設計處理量)。統(tǒng)計結果表明,到2006年底,有城市生活垃圾厭氧消化處理工程124個,106t。1991~1995年,1996~2000年,,2001~2005年。從最近15年的發(fā)展趨勢來看,主要采用的是中溫、高固體、單級厭氧消化工藝,有將近10%的處理量采用綜合中溫、高固體、單級的聯(lián)合厭氧消化,聯(lián)合消化的輔助原料主要是富含氮的動物糞便和活性污泥。20世紀90年代初,主要處理的是混合垃圾,1997年歐洲許多國家實行垃圾分類后,新建的工程主要是處理源頭分選的生物垃圾。但同時出現(xiàn)了第一個主要以剩余垃圾為處理對象的消化工程,剩余垃圾指生物垃圾分選剩下的混合垃圾。此后的許多工程不僅能在垃圾源頭分選比較普遍的國家處理生物垃圾,而且能在像中國、西班牙等源頭分選不普遍的國家處理混合垃圾。 通過以上分析得出厭氧消化技術未來的發(fā)展:中溫、高固體、低雜質(zhì)、低耗能、高效預處理、高產(chǎn)出、高甲烷含量的新工藝。 計算機在環(huán)境科學中的應用(論文) 總結 4總結垃圾分選效率將直接影響處理效率、成本以及產(chǎn)品質(zhì)量,國內(nèi)垃圾處理技術相對滯后的一個重要原因是沒有進行很好的分類。因此,作者認為城市生活固體垃圾的綜合處理應該從源頭抓起,建立合理的城市垃圾分類收集制度,但是這要求城市居民要有較好的素質(zhì),城市的經(jīng)濟水平較發(fā)達。 厭氧消化技術應用于城市垃圾的處理中,經(jīng)濟因素和技術因素同等的重要,在經(jīng)濟上是否可行涉及很多的因素:能源價格、運行成本、消化產(chǎn)品質(zhì)量以及市場需求等,只有在對這些因素進行系統(tǒng)分析的基礎上,才能得出確實可信的結論。目前,我國雖然建立了有一些大型垃圾綜合處理廠,但是利用厭氧消化技術處理城市垃圾的實例還比較少,僅有幾個單位進行了實驗室規(guī)模的小試研究,而且垃圾成分單一,有的甚至是配比的模擬垃圾,通過這些還難以做出較為準確的經(jīng)濟分析。我國城市垃圾以廚余垃圾為主,因此厭氧消化處理應首先從餐廚垃圾做起, 再逐步擴展到其它的城市有機垃圾處理中。國外厭氧消化處理城市垃圾的經(jīng)驗對我國城市垃圾處理有很好的借鑒作用,但是由于各國的風俗習慣及消費結構不同,垃圾成分及物性也不同,因此應針對中國城市生活垃圾成分和產(chǎn)出量,真正實現(xiàn)垃圾的分類回收,開發(fā)合適的綜合處理技術,制定合理的政策和法律法規(guī)。計算機在環(huán)境科學中的應用(論文) 參考文獻參考文獻[1][J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2002,15(6):5557.[2]張艷,[J].湖南城市學院學報,2003,24(3):5862.[3]藏文超,我國城市垃圾現(xiàn)狀與管理主題[J].環(huán)境保護,1998(8):4143.[4]郭庭雙,[J].飼料工業(yè),1993,14 (8):4850.[5]胡家駿,[M].北京:高等教育出版社,1988,91100.[6]劉瑞強,[J].天津城市設計學院學報,2001,7(4):247251.[7][J].中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會會刊,1997,(2):1316.[8][J]. 蘭州鐵道學院學報2003,22(4):133137.[9](固體廢物卷)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001,204246.[10][J].工業(yè)微生物,1997,27(3):3233. [11]張波,張麗麗,[J].中國沼氣,2003,21(4):1721.[12]Zinder SH. Microbiology of anaerobic conversion of organic wastes tom ethane: recent developments[J]. ASM News, 1984, 50:294 298.[13]陳洪章,[J].纖維素科學與技術,(2):6064[14]任南琪,[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004:1821.[15]陳慶今,固體有機垃圾厭氧消化研究應用進展[J].中國沼氣,2001,19(4)1114[16]董仁杰,劉廣青,[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2001,17(1):16. [17]周富春,[J].煤炭學報2004(8)。439442[18]李剛,歐陽鋒,[J].中國沼氣,2001,19(2):2529.[19][M].北京化學工業(yè)出版社,2001:5558.[20]Glissens etall. Solid waste digestors : process performance and practice for municipal solid waste digestion [J].water Science and Technology,2001,44(8):91102.[21]Kayhanian M, Tchobanoglous twostage process for the recovery of anergy and post from the organic fraction of municipal solid waste (MSW) [J] . Water Science and Technology,1993,27(2):133143.[22][J](自然科學版)1999,27(9):8184.[23]Wang Z, Banks C J. Accelererated hydrolysis and actidification of municipal solid waste(MSW) in a flushing anaerobic bioreactor using treated leachate recirculation[J]. Waste Management and Redearch ,2000,18(3):215223.[24]張益,[M].化學工業(yè)出版社,2002,2224.[25] 年北京市生活垃圾理化特性調(diào)查與檢測[R].2009.[26]“十一五”時期環(huán)衛(wèi)專業(yè)規(guī)劃[R].2007.[27]沈伯雄,梁材,[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2006, 14(3):2427.[28][J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2000,8(2):8582.[29]劉曉風,序銀章,[J].太陽能學報,1995,12(2):170173.[30][J].重慶環(huán)境科學,1998,25(1):3537.[31][J].環(huán)境工程,2001,19(4):46.[32][M].北京:中國建筑工業(yè)出社,2002:104105.[33][J].華南理工大學學報,1999,27(9):8184.