城市生活垃圾生物干化工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，城市生活垃圾及其引發(fā)的環(huán)境污染已成為當(dāng)前城市建設(shè)與發(fā)展中迫切需要解決的重大問題之一。利用水泥窯特有的高溫、長流程與堿性環(huán)境特點(diǎn)協(xié)同處置城市生活垃圾，不僅處置的無害化環(huán)保效果好，而且處置后的殘留物可全部成為水泥生產(chǎn)原燃料，是當(dāng)今世界水泥技術(shù)和城市生活垃圾處置技術(shù)發(fā)展的重要方向。
　　生物干化技術(shù)作為水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾的核心技術(shù)之一，不僅能夠去除垃圾中的吸附水和自由水，還能夠有效的去除生物結(jié)合水，

2、極大的降低垃圾的含水率，提高干化效率和產(chǎn)物RDF（Refuse Derived Fuel，簡稱RDF）的熱值。但是生物干化技術(shù)的影響因素較多，工藝不成熟，導(dǎo)致該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過程中出現(xiàn)干化穩(wěn)定性較差，易生成二次污染物等問題。針對這些問題，本論文以城市生活垃圾為研究對象，研究了初始堆積參數(shù)、外加碳源、微生物菌劑對城市生活垃圾生物干化的影響，設(shè)計(jì)了一套城市生活垃圾生物干化工藝優(yōu)化方法并研究了這種方法的優(yōu)化效果。
　　研究結(jié)果表明：在生

3、物干化初期，通過調(diào)整垃圾堆體的初始堆積參數(shù)能夠有效改善堆體的氣體循環(huán)效率和通過速率，進(jìn)而提高垃圾堆體的溫度和微生物活躍程度。研究結(jié)果表明，當(dāng)堆積率為75％、堆積密度為0.51×103kg/m3時(shí)，垃圾的溫度最高提升到67℃，微生物含量提升到1.25×108cfu/g。與未經(jīng)過優(yōu)化堆積參數(shù)制備的垃圾干化產(chǎn)物相比，優(yōu)化后產(chǎn)物RDF的含水率降至33%，熱值提高了130%達(dá)到12000 kJ/kg。
　　在生物干化初期，通過添加外源菌種能

4、有效解決生物干化前期菌種生長和繁殖速率較低，數(shù)量較少的問題。研究結(jié)果表明，當(dāng)外源菌種與滲濾液的體積比為3:1時(shí)，獲得的微生物菌劑菌種含量最高達(dá)到2.4×108cfu/g，對垃圾堆體的水分去除率最大達(dá)到49.3%；添加外源菌劑后，堆體干化中期菌種的數(shù)量提升46%達(dá)到1.5×108cfu/g。干化結(jié)束時(shí)，與空白組相比，試驗(yàn)產(chǎn)物 RDF的含水率降至32.5%，熱值提高了105.3%達(dá)到11800 kJ/kg。
　　在生物干化中期，通過添

5、加碳源可以解決城市生活垃圾生物干化中后期可分解有機(jī)物不足的問題。研究結(jié)果表明，木屑更利于微生物分解補(bǔ)充碳源，對城市生活垃圾生物干化后期的促進(jìn)作用較大；添加木屑后，堆體干化后期溫度不降反升，最高達(dá)到34℃，而且微生物的活躍程度提高，菌種數(shù)量最高達(dá)到1.3×108cfu/g。干化結(jié)束時(shí)，與空白組相比，試驗(yàn)產(chǎn)物RDF的含水率降至34%，熱值提高了100.2%達(dá)到11500kJ/kg。
　　根據(jù)生物干化不同時(shí)期的特點(diǎn)，采用不同的優(yōu)化方法，

6、能夠起到優(yōu)化生物干化工藝，提高垃圾生物干化效率的目的。研究結(jié)果表明，采取初期調(diào)整堆積參數(shù)，添加外源微生物菌劑，中期添加碳源這種協(xié)同優(yōu)化工藝能夠顯著提升垃圾溫度累積效果，累積溫度最高可達(dá)387.8℃·d；并且高溫持續(xù)時(shí)間較長達(dá)到9天；大幅度提升微生物的活躍程度，在干化中期，菌種數(shù)量提升56.2%達(dá)到1.6×108cfu/g。干化結(jié)束時(shí)，與空白組相比，RDF含水率降至31%，熱值提高了146.1%達(dá)到熱值提高到12800 kJ/kg，領(lǐng)先于