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垃圾處理廠厭氧消化工藝啟動(dòng)物料試驗(yàn)研究

文檔作者：慕峰文檔來(lái)源：中國(guó)環(huán)保能源控股有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年02月27日
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垃圾處理廠厭霸消化工藝啟動(dòng)
物料試驗(yàn)研究
慕峰
(中國(guó)環(huán)保能源控股有限公司上海200080)
摘要根據(jù)北京董村垃圾處理廠干法工藝要求。在北京及周邊地區(qū)進(jìn)行厭氧污泥及堆肥的選取與試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果
正確選取啟動(dòng)物料，并一次性成功完成干法工藝的投料試生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞垃圾處理厭氧消化試驗(yàn)
中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2012)03—006一03
l垃圾處理厭氧消化工藝
我國(guó)垃圾處理率約50％．實(shí)際無(wú)害化處理只有30％左
右[2]。城市生活垃圾(Municipal Solid W{lste MSW)的處理方
式現(xiàn)主要有衛(wèi)生填埋．焚燒和堆肥?，這3種各有其自身的
優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。也存在技術(shù)缺陷。近年，厭氧消化工藝(
Anaerobic Degestion AD)逐步引起國(guó)內(nèi)的重視。主要是因其
可處理城市生活垃圾成分中的可生物降解有機(jī)部分．并且產(chǎn)
生潔凈能源．有機(jī)肥料或土壤改良劑㈨。
北京董村垃圾綜合處理廠便是采用厭氧消化工藝處理
城市生活垃圾．其中，干法工藝采用的是Vadoga工藝，本處
理線每天處理300t經(jīng)小武基轉(zhuǎn)運(yùn)站分選后的中段垃圾．其
粒徑為15～60mm，含水率為65％。中段垃圾從小武基垃圾轉(zhuǎn)
運(yùn)站定時(shí)運(yùn)至本處理廠。
valorga干式厭氧消化工藝包括：進(jìn)料及預(yù)處理單元、厭
氧消化單7亡、出料與殘?jiān)撍畣卧?。其中，厭氧消化單元為?
心單元．
反應(yīng)器是預(yù)制的圓柱形混凝土罐．反應(yīng)器有一個(gè)內(nèi)部鋼
筋混凝土隔離墻。罐體底部的混凝土板上安裝有氣體注射
器，底部下面有管道設(shè)備間。反應(yīng)器外壁覆以絕熱物。垃圾從
反應(yīng)器底部進(jìn)料口進(jìn)入．產(chǎn)生的生物氣每隔一定時(shí)間通過(guò)管
網(wǎng)從反應(yīng)器底部注入．起到氣體攪拌垃圾的作用。該工藝可
處理TS 25．35％的垃圾．處理高固垃圾相對(duì)成熟．在歐洲多
個(gè)國(guó)家有較為廣泛的工程實(shí)例。
2啟動(dòng)物料
垃圾處理廠啟動(dòng)階段所需的物料．主要有啟動(dòng)物料與中
段垃圾。其中。啟動(dòng)物料為液體污泥、固體污泥、熟化堆肥。這
3種物料在厭氧消化工藝啟動(dòng)階段使用，當(dāng)啟動(dòng)過(guò)程完成
后，即不再需要。啟動(dòng)物料的理化要求的說(shuō)明．參見(jiàn)表1。中
段垃圾作為北京董村生活垃圾綜合處理廠的處理對(duì)象．在啟
動(dòng)階段即開(kāi)始需要．并且當(dāng)其處理量達(dá)到設(shè)計(jì)的100％負(fù)荷
時(shí)．標(biāo)志著啟動(dòng)階段的結(jié)束。當(dāng)啟動(dòng)過(guò)程完成后，中段垃圾繼
續(xù)作為運(yùn)營(yíng)階段的處理對(duì)象而被需要。
通過(guò)實(shí)地考察，擬選用的實(shí)驗(yàn)物料分別是：污泥為取自
天津東郊污水處理廠的液體污泥、脫水污泥和取自留民營(yíng)農(nóng)
場(chǎng)的液體污泥：堆肥取自北京阿蘇衛(wèi)垃圾堆肥廠、分別包含
40mm、8mm 2種粒徑。本次試驗(yàn)委托北京化工大學(xué)環(huán)境科學(xué)
與工程系共I司完成。
2．1啟動(dòng)物料理化試驗(yàn)
根據(jù)VaJo瑤a提出的檢測(cè)項(xiàng)及實(shí)際的檢測(cè)條件條件。對(duì)
以下各項(xiàng)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1啟動(dòng)物料理化試驗(yàn)
注：表中40mm堆肥為篩選后的堆肥，分離了大部分金屬、石頭、玻
璃、塑料等成分，詳見(jiàn)表3。
三種泥中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的含量見(jiàn)表2。
表2 3種污泥VFA含量mg／L
乙醇乙酸丙酸異丁酸丁酸異戊酸戊酸
天津東郊液體污泥12．05 16．68 3．47 2，14 8．39 3．56 4．62
天津東郊脫水污泥12．64 21．03 5．07 6．41 7．76 7．93 23．30
留民營(yíng)液體污泥22．65 31．02 3．77 2．13 3．21 3．40 4．29
作者簡(jiǎn)介：幕峰(1979～)，男，吉椿省人。畢業(yè)于上海東華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，碩士。現(xiàn)從事城市躥體廢棄物處理研究。
萬(wàn)方數(shù)據(jù) 矧2№3 o
由于40mm堆肥中含有較多大粒徑的玻璃、石頭、塑料、
金屬，影響了Ts和vS的測(cè)量，所以將堆肥進(jìn)行粗略的篩
選．各成分所占比例見(jiàn)表3。
襲3 40mm堆肥成分分析％
經(jīng)過(guò)上述篩選后的堆肥再分別經(jīng)過(guò)20mm、50mm的篩
子進(jìn)行篩分．篩上和篩下部分所占比例及其TS、Vs含量見(jiàn)
表4。
表4 40mm堆肥篩分后各粒徑成分的比例和Ts、Vs含量％
2．2啟動(dòng)物料生化性能試驗(yàn)
2．2．1物料生化要求
厭氧污泥通過(guò)測(cè)試確認(rèn)備選的厭氧污泥的產(chǎn)甲烷菌和
水解菌的具有足夠的生化接種能力．測(cè)試通過(guò)醋酸鹽和纖維
素兩種培養(yǎng)基進(jìn)行。最終的測(cè)試結(jié)果以甲烷的積累產(chǎn)量(ml
甲烷，g培養(yǎng)基)隨時(shí)間(d)變化的形式表示。厭氧污泥要求的
細(xì)菌接種性能為：醋酸理論產(chǎn)甲烷量的90％．即標(biāo)態(tài)340ml，
g；液體污泥與纖維素理論甲烷產(chǎn)量的70％，即標(biāo)態(tài)300m垤。
熟化堆肥通過(guò)測(cè)試確認(rèn)其具有低的生物降解性。
堆肥與培養(yǎng)基一起以“批處理”的模式培育．每天測(cè)定
其甲烷產(chǎn)量。在給定的時(shí)間后．計(jì)算厭氧條件下的甲烷產(chǎn)量
來(lái)表示堆肥的生物降解性。
最終的測(cè)試結(jié)果以甲烷的積累產(chǎn)量(Inl甲烷，E VS堆
肥)隨時(shí)間(d)變化的形式表示。堆肥要求的生物降解性能是
最終的甲烷產(chǎn)量小于50ml表態(tài)甲烷／gTVS堆肥。
2．2．2試驗(yàn)說(shuō)明
整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程分別對(duì)前述3種污泥進(jìn)行處理，天津東郊
污水處理廠液體污泥和留民營(yíng)農(nóng)場(chǎng)液體污泥分別設(shè)置空白、
醋酸鈉、纖維素、40mm堆肥、8mm堆肥5種測(cè)試，天津東郊
脫水污泥設(shè)置空白、醋酸鈉、纖維素3種測(cè)試。每種測(cè)試設(shè)置
3個(gè)平行試樣。各種底物的理論添加量分別見(jiàn)表5。
2．2．3實(shí)驗(yàn)主要步驟
f11上料階段
將液體污泥搖勻．按照理論添加量將其分別添加到lL
玻璃反應(yīng)器。天津東郊污水處理廠液體污泥的理論添加量
(500mL的重量)為5059，留民營(yíng)液體污泥為5159。將天津東
郊脫水污泥稀釋至Ts為5％，然后按照每個(gè)反應(yīng)器5059污
泥進(jìn)行添加．
然后按照表5的理論添加量分別添加底物。再測(cè)量各反
應(yīng)器的pH，并調(diào)節(jié)pH至6．8到7．8之間。再對(duì)加完料的反
應(yīng)器稱重并進(jìn)行氮?dú)獯祾摺?
(2)產(chǎn)氣階段
將上料后的反應(yīng)器放進(jìn)恒溫培養(yǎng)箱．在40℃恒溫條件
下反應(yīng)。
每日上午搖晃各玻璃反應(yīng)器1次以確保反應(yīng)器內(nèi)物料
混合均勻，下午3點(diǎn)測(cè)量反應(yīng)器氣壓值并排出反應(yīng)器內(nèi)的氣
體，然后抽取反應(yīng)器內(nèi)氣體樣品．通過(guò)氣相色譜儀測(cè)量氣體
中}12、N2、C也、C02的含量。
(3)卸料階段
反應(yīng)28d后．進(jìn)入卸料階段。稱量反應(yīng)器重量。
(4)試驗(yàn)結(jié)果
①甲烷平均含量
東郊液體污泥、留民營(yíng)液體污泥、脫水污泥測(cè)試各生物
氣中甲烷平均含量見(jiàn)表6。
表6各污泥測(cè)試甲烷平均含量％
②單位vs產(chǎn)氣量
空白測(cè)試、醋酸測(cè)試、纖維素測(cè)試、40mm堆肥測(cè)試、
8mm堆肥測(cè)試單位VS產(chǎn)氣量／mL倌，見(jiàn)表7。
表7各污泥測(cè)試單位Vs產(chǎn)氣量mI／g
3結(jié)論
通過(guò)以上分析，可得出如下結(jié)論：
(1)比較天津東郊液體污泥、脫水污泥和留民營(yíng)液體污
泥空白測(cè)試、醋酸測(cè)試、纖維素測(cè)試脫水污泥的產(chǎn)氣效果最
表5各廠污泥性能測(cè)試表
2012tN03口
(下轉(zhuǎn)第12頁(yè))
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
測(cè)曲線的每一次起伏響應(yīng)。都是地層真實(shí)信息的反應(yīng)。
(3)采用性能函數(shù)方法，把每個(gè)晶體的測(cè)量信息都能夠
得到充分地應(yīng)用，去偽存真、去粗取精，使得所處理的出來(lái)的
HRGR曲線與其它高分辨率曲線均有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且
經(jīng)過(guò)多口井全井段連續(xù)處理。效果穩(wěn)定，一致性非常好。
(上接第7頁(yè))
好．東郊液體污泥次之．留民營(yíng)液體污泥效果最差。
(2)比較東郊液體污泥和留民營(yíng)液體污泥的堆肥測(cè)試?yán)?
積產(chǎn)氣量．發(fā)現(xiàn)添加知lIIlm堆肥產(chǎn)氣效果要比8mm堆肥
好。
(3)比較單位VS產(chǎn)氣率，脫水污泥纖維素測(cè)試產(chǎn)氣率
最好．留民營(yíng)液體污泥醋酸測(cè)試產(chǎn)氣率最差。
通過(guò)以上試驗(yàn)分析．選用天津東郊污水處理廠的固，液
污泥及阿蘇衛(wèi)堆肥廠的堆肥作為董村垃圾處理廠干法工藝
的啟動(dòng)物料．在試生產(chǎn)階段較好地完成了接種工作．垃圾成
功產(chǎn)生沼氣．取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
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3[美]B．維德羅。S．D．史蒂恩斯著，王永德、龍憲惠譯校．自適應(yīng)信號(hào)
處理．四川大學(xué)出版社．1991年9月
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致謝：?jiǎn)?dòng)物料分析試驗(yàn)工作中，得到了北京化工大學(xué)
環(huán)境科學(xué)與工程系及北京市一清百瑪士綠色能源有限公司
張愛(ài)軍經(jīng)理的大力支持和幫助．在此表示衷心感謝。
參考文獻(xiàn)
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(上接第9頁(yè))
由圖l、圖2和軟件的擬合結(jié)果可得在應(yīng)力TI、B下擬
合直線的斜率、截距和相關(guān)系數(shù)的關(guān)系見(jiàn)表2。由式(3)、(5)
和(9)可得到溫度應(yīng)力衛(wèi)下的形狀參數(shù)mj和特征壽命n，的
估計(jì)：
mi-鞏一mJnTli-bi 邯。=elp(一b／ai) (11)
將已經(jīng)求得的T。耶和1磯。分別代入式(4)，聯(lián)立方程組
能求解出常數(shù)A和激活溫度E／K：A=0．774；E／K=2769．73。將
A：0．774、E瓜=2769．73、T=303代入(4)式計(jì)算出在正常溫度
下的光電池使用壽命為邯=722lh。
表2擬合直線數(shù)據(jù)及各應(yīng)力下的特征壽命
應(yīng)力水平斜率截距相關(guān)系數(shù)特征壽命
(T) (a) (b) (11) (1i)
T1 3．727 —31．011 0．974 4105．L6
T2 3．554 —27．785 0．979 2465．13
4結(jié)論
對(duì)火焰檢測(cè)探頭光電池的加速壽命試驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)有理論
和試驗(yàn)結(jié)果分析．得出的壽命值符合出廠提供的8000h的壽
命標(biāo)準(zhǔn)．因此可以看出在不破壞產(chǎn)品失效機(jī)理的情況下短時(shí)
間內(nèi)科學(xué)估計(jì)產(chǎn)品的使用壽命的可行性。短時(shí)間內(nèi)獲得火焰
檢測(cè)系統(tǒng)核心部件的壽命信息對(duì)合理計(jì)劃火電廠檢修時(shí)間
和設(shè)計(jì)火焰檢測(cè)系統(tǒng)可靠性有著重大意義。
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一Ⅶ_∥-¨¨．-“¨¨．--4¨·。¨·。。‘¨?‰．“o‰．_‘㈨Ⅳ““‰_--‘?P’¨¨r·“¨¨·∥?‰-“¨_-一‘oI
節(jié)約能源使用新能源車船車船稅優(yōu)惠政策出臺(tái)
財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于
節(jié)約能源使用新能源車船車船稅政策的通知》，自2012年1
月1日起對(duì)節(jié)約能源的車船，減豐征收車船稅；對(duì)使用新能源
的車船．免征車船稅。還將制定認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，目錄管理進(jìn)行實(shí)施。
_--‘¨。‰．-㈨lI．·。¨¨1．，-‘¨¨一·’㈨IH’㈨·Ⅶ”Ⅶ”’。¨¨t r??--Ⅶ¨r_㈨¨‘Ⅶl·一㈨I-一，’_¨一?！鱨-·‘‘ⅦⅢ’¨¨-*‘?¨·4’¨l_p。¨¨·-r’’¨¨·‘。”‰。。Ⅶ_4。¨¨l·”。?
廣東省節(jié)能減排實(shí){虧問(wèn)責(zé)制和“一票否決制”
廣東近日公布《廣東省“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方
案》，方案對(duì)“十二五”期間節(jié)能減排工作提出具體的數(shù)字目
標(biāo)．對(duì)具體環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化規(guī)定，并將節(jié)能減排目標(biāo)完成情況
和政策措施落實(shí)情況納入考核．實(shí)行問(wèn)責(zé)制和“一票否決”
制。方案規(guī)定，將全省節(jié)能減排目標(biāo)合理分解到各地級(jí)以上
市、各行、重點(diǎn)用能單位和重點(diǎn)排污單位。

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