有機(jī)固廢高效好氧-厭氧聯(lián)合反應(yīng)能源回收與利用研究.pdf

1、針對(duì)我國(guó)的能源現(xiàn)狀及城市固體廢棄物和農(nóng)村秸稈處理利用的現(xiàn)狀，分析了城市固體廢棄物和農(nóng)村秸稈的生物質(zhì)潛能，提出了有機(jī)固體廢棄物高效好氧-厭氧聯(lián)合反應(yīng)能源回收與利用系統(tǒng)的構(gòu)想。設(shè)計(jì)并搭建了相關(guān)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并以玉米秸稈為原料，分別對(duì)其微生物好氧分解產(chǎn)熱特性，厭氧分解產(chǎn)氣、產(chǎn)能特性及其工藝參數(shù)，以及好氧-厭氧聯(lián)合反應(yīng)產(chǎn)能特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)回收利用有機(jī)固體廢棄物好氧分解產(chǎn)熱對(duì)建筑物供暖與生活熱水供應(yīng)的可行性、厭氧分解制備生物燃?xì)怛?qū)動(dòng)燃?xì)鉄岜眉?/p>

2、其余熱回收效率及系統(tǒng)的綜合產(chǎn)能速率進(jìn)行了理論分析。研究結(jié)果表明:
　　 (1)對(duì)于玉米秸稈好氧分解產(chǎn)熱特性實(shí)驗(yàn)研究，在進(jìn)風(fēng)平均溫度31.6℃條件下，出風(fēng)溫度峰值達(dá)57.9℃;平均產(chǎn)熱速率為3.0W/kg（以濕重計(jì)），折合單位容積反應(yīng)器產(chǎn)熱速率為501.6W/m3，7d可回收總熱量為342.7MJ(約合95.2kWh);高溫反應(yīng)階段(≥50℃)的平均產(chǎn)熱速率為3.7W/kg（以濕重計(jì)），可回收熱量為270.7MJ(約合75.2kW

3、h)，占總產(chǎn)熱量的79.0％。對(duì)典型四口之家，同時(shí)滿(mǎn)足家庭每天熱水供應(yīng)和120d采暖期內(nèi)每天建筑采暖熱量需求，需要反應(yīng)物料37kg/d，可回收熱量為18.65kWh/d。
　　 (2)玉米秸稈厭氧分解生產(chǎn)生物燃?xì)獾淖罴压に噮?shù)為:含固率22.5％（干式），溫度55±1℃，集氣壓力采用常壓或負(fù)壓，并添加適量的微量元素。在此條件下，日產(chǎn)氣率峰值達(dá)2.59m3/(m3·d)，15d日平均產(chǎn)氣率達(dá)1.05m3/(m3·d)，平均甲烷濃度

4、59.5％，折合15d的單位容積反應(yīng)器平均產(chǎn)能速率為259.6W/m3。
　　 (3)玉米秸稈好氧-厭氧聯(lián)合反應(yīng)綜合產(chǎn)能速率為646.7W/m3，比單獨(dú)的厭氧反應(yīng)產(chǎn)能速率提高211.4％。
　　 (4)以生物燃?xì)鉃橐淮文茉床⑶規(guī)в酂峄厥盏臒岜孟到y(tǒng)的一次能源利用率高達(dá)1.624，分別可比不帶余熱回收的生物燃?xì)鉄岜?、電?dòng)熱泵、燃煤鍋爐和燃?xì)忮仩t提高36.7％、40.6％、84.5％和116.5％;厭氧反應(yīng)能源回收并驅(qū)動(dòng)生物燃