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垃圾處理廠厭氧消化工藝啟動物料試驗研究

文檔作者：慕峰文檔來源：中國環(huán)保能源控股有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)： 43 1	更新時間： 2024年02月27日
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垃圾處理廠厭霸消化工藝啟動
物料試驗研究
慕峰
(中國環(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，根據(jù)試驗結(jié)果
正確選取啟動物料，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
中圖分類號：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2012)03—006一03
l垃圾處理厭氧消化工藝
我國垃圾處理率約50％．實際無害化處理只有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、出料與殘渣脫水單元。其中，厭氧消化單元為核
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間通過管
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．處理高固垃圾相對成熟．在歐洲多
個國家有較為廣泛的工程實例。
2啟動物料
垃圾處理廠啟動階段所需的物料．主要有啟動物料與中
段垃圾。其中。啟動物料為液體污泥、固體污泥、熟化堆肥。這
3種物料在厭氧消化工藝啟動階段使用，當(dāng)啟動過程完成
后，即不再需要。啟動物料的理化要求的說明．參見表1。中
段垃圾作為北京董村生活垃圾綜合處理廠的處理對象．在啟
動階段即開始需要．并且當(dāng)其處理量達(dá)到設(shè)計的100％負(fù)荷
時．標(biāo)志著啟動階段的結(jié)束。當(dāng)啟動過程完成后，中段垃圾繼
續(xù)作為運(yùn)營階段的處理對象而被需要。
通過實地考察，擬選用的實驗物料分別是：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農(nóng)
場的液體污泥：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啟動物料理化試驗
根據(jù)VaJo瑤a提出的檢測項及實際的檢測條件條件。對
以下各項進(jìn)行檢測。結(jié)果見表1。
表1啟動物料理化試驗
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，詳見表3。
三種泥中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的含量見表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
留民營液體污泥22．65 31．02 3．77 2．13 3．21 3．40 4．29
作者簡介：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的測量，所以將堆肥進(jìn)行粗略的篩
選．各成分所占比例見表3。
襲3 40mm堆肥成分分析％
經(jīng)過上述篩選后的堆肥再分別經(jīng)過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
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啟動物料生化性能試驗
2．2．1物料生化要求
厭氧污泥通過測試確認(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．測試通過醋酸鹽和纖維
素兩種培養(yǎng)基進(jìn)行。最終的測試結(jié)果以甲烷的積累產(chǎn)量(ml
甲烷，g培養(yǎng)基)隨時間(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。
熟化堆肥通過測試確認(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．每天測定
其甲烷產(chǎn)量。在給定的時間后．計算厭氧條件下的甲烷產(chǎn)量
來表示堆肥的生物降解性。
最終的測試結(jié)果以甲烷的積累產(chǎn)量(Inl甲烷，E VS堆
肥)隨時間(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試驗說明
整個實驗過程分別對前述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農(nóng)場液體污泥分別設(shè)置空白、
醋酸鈉、纖維素、40mm堆肥、8mm堆肥5種測試，天津東郊
脫水污泥設(shè)置空白、醋酸鈉、纖維素3種測試。每種測試設(shè)置
3個平行試樣。各種底物的理論添加量分別見表5。
2．2．3實驗主要步驟
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。再測量各反
應(yīng)器的pH，并調(diào)節(jié)pH至6．8到7．8之間。再對加完料的反
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．通過氣相色譜儀測量氣體
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)試驗結(jié)果
①甲烷平均含量
東郊液體污泥、留民營液體污泥、脫水污泥測試各生物
氣中甲烷平均含量見表6。
表6各污泥測試甲烷平均含量％
②單位vs產(chǎn)氣量
空白測試、醋酸測試、纖維素測試、40mm堆肥測試、
8mm堆肥測試單位VS產(chǎn)氣量／mL倌，見表7。
表7各污泥測試單位Vs產(chǎn)氣量mI／g
3結(jié)論
通過以上分析，可得出如下結(jié)論：
(1)比較天津東郊液體污泥、脫水污泥和留民營液體污
泥空白測試、醋酸測試、纖維素測試脫水污泥的產(chǎn)氣效果最
表5各廠污泥性能測試表
2012tN03口
(下轉(zhuǎn)第12頁)
萬方數(shù)據(jù)
測曲線的每一次起伏響應(yīng)。都是地層真實信息的反應(yīng)。
(3)采用性能函數(shù)方法，把每個晶體的測量信息都能夠
得到充分地應(yīng)用，去偽存真、去粗取精，使得所處理的出來的
HRGR曲線與其它高分辨率曲線均有較好的對應(yīng)關(guān)系，并且
經(jīng)過多口井全井段連續(xù)處理。效果穩(wěn)定，一致性非常好。
(上接第7頁)
好．東郊液體污泥次之．留民營液體污泥效果最差。
(2)比較東郊液體污泥和留民營液體污泥的堆肥測試?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，脫水污泥纖維素測試產(chǎn)氣率
最好．留民營液體污泥醋酸測試產(chǎn)氣率最差。
通過以上試驗分析．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)效益和社會效益。
參考文獻(xiàn)
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2『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
處理．四川大學(xué)出版社．1991年9月
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
處理．四川大學(xué)出版社．1991年9月
-_．一·‰．-·’¨¨，．．·¨¨，一?●"一。?-‘¨¨_．。㈨．．一-1¨．一。??t“¨¨p。¨¨I一·Ⅶl_．一”¨¨一‘¨h r_。‰_??。岫¨?！痲‰·‘‰l--。‘¨}·-?‰··。q¨¨一‘¨¨···’“¨
致謝：啟動物料分析試驗工作中，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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2徐云龍。盧云方，RudolfWalder，等．城市生活垃圾管理與處理技術(shù)．
北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006
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究進(jìn)展．生物質(zhì)化學(xué)工程，2008，28(11)
-lll¨-帥一，?t-吣-r_l_I|．川帥-川?洲?川‰刪‰川-l-¨一·_111．．一4__I¨·，。111．1-一·‰一1’．1ll_-一‘‘‰--。’‰一‰一·．1lh，圳¨¨-’’‰-一‘’‰·川‰。Ⅶ-一-’¨
(上接第9頁)
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：
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
對火焰檢測探頭光電池的加速壽命試驗，根據(jù)現(xiàn)有理論
和試驗結(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
間內(nèi)科學(xué)估計產(chǎn)品的使用壽命的可行性。短時間內(nèi)獲得火焰
檢測系統(tǒng)核心部件的壽命信息對合理計劃火電廠檢修時間
和設(shè)計火焰檢測系統(tǒng)可靠性有著重大意義。
參考文獻(xiàn)
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一Ⅶ_∥-¨¨．-“¨¨．--4¨·。¨·。?！?#168;?‰．“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
財政部、國家稅務(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日起對節(jié)約能源的車船，減豐征收車船稅；對使用新能源
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)行實施。
_--‘¨?！耄?㈨lI．·。¨¨1．，-‘¨¨一·’㈨IH’㈨·Ⅶ”Ⅶ”’。¨¨t r??--Ⅶ¨r_㈨¨‘Ⅶl·一㈨I-一，’_¨一。’Ⅶl-·‘‘ⅦⅢ’¨¨-*‘?¨·4’¨l_p。¨¨·-r’’¨¨·‘。”‰。。Ⅶ_4。¨¨l·”。?
廣東省節(jié)能減排實{虧問責(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“十二五”期間節(jié)能減排工作提出具體的數(shù)字目
標(biāo)．對具體環(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
和政策措施落實情況納入考核．實行問責(zé)制和“一票否決”
制。方案規(guī)定，將全省節(jié)能減排目標(biāo)合理分解到各地級以上
市、各行、重點(diǎn)用能單位和重點(diǎn)排污單位。

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