研究與探討ⅡM點環(huán)統(tǒng)生物質(zhì)垴圾干法厭氧消化研究高鑫劉輝范興廣(中國城市建設(shè)研究院有限公司山東分院山東濟南250101)摘要生物質(zhì)垃圾作為城市生活垃圾最主要的組成部分,給傳統(tǒng)的生活垃圾處理處置方式造成許多不利的影響。干法厭氧憑借其單位容積產(chǎn)氣量高、需水量少、單位容積處理量大、消化后的沼渣不需脫水即可作為肥料等優(yōu)點,成為生物質(zhì)廢棄物處理中比較熱門的工藝,也是未來生物質(zhì)廢棄物處理處置的風向標田。在國內(nèi)外對生物質(zhì)干法厭氧消化研究的基礎(chǔ)上,利用干法厭氧消化中試實驗裝置,進行了以生物質(zhì)廢棄物為原料,以厭氧污泥和豬糞為接種物的干法厭氧消化實驗。實驗中物料的含固率在20%左右,接種比例在26%左右溫度控制在35左右。關(guān)鍵詞生物質(zhì)厭氧污泥豬糞干法厭氧消化中圖分類號:S216文獻標識碼:A文章編號:1672-9064(2016)03013-021實驗原料與理化性質(zhì)1.1生物質(zhì)垃圾本次實驗的生物質(zhì)垃圾來自于居民生活垃圾,人工分揀出垃圾中的塑料、紙類、玻璃金屬和磚瓦陶瓷等難生物降解的部分,其他的生物質(zhì)垃圾就作為本次實驗的材料。參照《城市生活垃圾采樣和物理分析方法》(CJ/T3039-95),對生物質(zhì)垃圾進行理化特性分析,結(jié)果見表1和表2。表1生活垃圾組分分析分類廚余類橡塑類紙類紡織類玻璃類金屬類組分/%79447.9110.680.541.090.34圖1實驗裝置結(jié)構(gòu)圖的產(chǎn)氣效率和產(chǎn)氣質(zhì)量23。考慮到實驗材料的性質(zhì)和實驗表2生活垃圾指標測定的順利啟動,計劃調(diào)節(jié)物料的含固率在20%左右。指標含水率干基可燃濕基可燃干基灰分濕基灰分容重/%/(tm3)3.2溫度含量34.4990.7359.089.276.200.21溫度對干法厭氧消化的影響非常明顯,目前,中溫和高溫干法厭氧消化工藝使用都比較普遍,考慮到高溫能耗大和此次實驗采集的生活垃圾中,廚余類組分所占比例達到產(chǎn)氣不穩(wěn)定的問題,將其淘汰本實驗采用中溫厭氧消化794%,生物質(zhì)組分很高但是垃圾中含有大量的樹葉,導致工藝?？傮w含水率不高,只有3449%。綜合各項指標可以看出,所3.3cN比取的實驗材料很符合干法厭氧消化的要求。保證沼氣量的最佳CN比在20-30之間。CN比較高1.2接種物時,系統(tǒng)中氮元素不足,影響微生物的活動;C/N比較低時,此次實驗選取厭氧污泥和豬糞作為接種物厭氧污泥來含氮量過高有機物的分解又會受到抑制。此次實驗將CN自于中糧集團的厭氧發(fā)酵罐,豬糞來源于附近的養(yǎng)殖場,兩比控制在20左右。種物質(zhì)的含水率分別為8450%和7680%。34接種物1.3垃圾滲濾液添加接種物的目的主要是加速厭氧消化系統(tǒng)的啟動和垃圾滲濾液,特別是老齡滲濾液對系統(tǒng)的調(diào)節(jié)有很大的提高產(chǎn)氣量,厭氧顆粒污泥和豬糞來源廣泛,是理想的接種幫助,本次實驗選用陳家沖垃圾填埋場的老齡滲濾液作為回物作為本次實驗的接種物。灌調(diào)節(jié)劑,pH為886,氨氮為3625mg,COD為3598mgL。35接種量2實驗裝置接種物比例在20%-50%(質(zhì)量分數(shù),以TS計)可以達到實驗裝置由兩個厭氧消化罐組成每個厭氧消化罐又由最好的產(chǎn)氣效果卩9,此次實驗的接種比例范圍控制在20%~厭氧消化反應(yīng)器、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、沼氣收集系統(tǒng)、沼液回收和30%。噴淋系統(tǒng)組成,實驗裝置結(jié)構(gòu)圖見圖1。36沼液回流頻率3實驗參數(shù)的確定目前各缸北所卅的沼液回流頻率不3.1含固率同,但普遍認中國煤化的沼液回流比可干法厭氧消化的含固率在20%-4%之間可以取得較好以達到理想效CNMHG次作者簡介:高鑫(1988-),男,山東泰安人,華中科技大學碩士研究生畢業(yè),環(huán)境工程專業(yè),主要研究固體廢物資源化,現(xiàn)就職于中國城市建設(shè)研究院有限公司山東分院,助理工程師。2016.NO3制源疝環(huán)境研究與探討CN35-確定好實驗參數(shù)后,就要開始進料,此次實驗裝置共有36000,結(jié)果1罐累計產(chǎn)甲烷量24382L,2"罐累計產(chǎn)甲烷量兩個罐體,編號為1罐和2罐兩個罐體最大的區(qū)別在于接21141L,產(chǎn)氣效率理想。種物的不同,1·罐接種物只有厭氧活性污泥,2罐的接種物5結(jié)論為厭氧活性污泥和豬糞,兩個罐體的物料投加情況見表3(1)實驗結(jié)果證明,采用混合接種比采用單一接種效果表3進料垃圾的工藝參數(shù)好,混合接種物由于含有更加豐富的微生物種群,對于環(huán)境數(shù)含周率樓比例CN比混合物釋3有機套負荷的適應(yīng)能力更強,啟動速度更快。(2)對于實驗過程中出現(xiàn)的酸抑制現(xiàn)象,采用垃圾填埋1·罐21.5926.0421.568295104.29場老齡滲濾液回灌的方式進行調(diào)節(jié),取得了良好的效果,不2罐21.2728.9419.43106.01但緩解了酸抑制現(xiàn)象,還起到了二次接種的作用。反應(yīng)器的進樣采用分層的方式進行,進完一層物料后進(3)實驗過程中,采用滲濾液回灌的方式對物料進行攪行壓實處理,再完成下一物料的進樣依次進行,直到進料完拌,效果不明顯,主要表現(xiàn)為產(chǎn)氣效率不高。合理地選擇攪拌成,兩個罐體各含120kg生物質(zhì)垃圾(TS)。方式,加大對物料的攪拌和混合可以提高產(chǎn)氣效率。4結(jié)果分析參考文獻此次生物質(zhì)干法厭氧消化實驗從產(chǎn)氣開始到結(jié)束共經(jīng)張波,張麗麗,徐劍波,等,城市生活垃圾的厭氧消化處理現(xiàn)狀和研歷了96天的時間,常規(guī)監(jiān)測指標有日產(chǎn)氣量沼氣、CO2、O2、究進展中國沼氣,2003(4)HS等的濃度2葉小梅,常志州有機因體廢物干法厭氧發(fā)酵研究總教生態(tài)與農(nóng)村4.1產(chǎn)氣量分析環(huán)境學報,2008(2)厭氧消化前期,2罐的產(chǎn)氣量明顯高于1罐,這與接種3 Halewood MIndigenous and local knowledge in international law:apreface to sui generis intellectual property protection Applied Energy物的情況有關(guān),1罐采用厭氧污泥作為接種物,菌群單一,22003,74(2)罐采用厭氧污泥和豬糞作為接種物,細菌種群豐富,對環(huán)境4鐘志堂,朱虹有機固體廢棄物干法厭氧發(fā)酵技術(shù)農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),適應(yīng)能力強,受酸化抑制小,隨著實驗的進行酸抑制情況逐2010漸變小,兩個罐體的有機物含量類似,產(chǎn)氣量情況也大體相5萊芳,包先斌,王海洋等國內(nèi)外干式厭氧發(fā)酵技札與工程現(xiàn)狀中同國沼氣,2013,(03)4.2甲烷含量對比分析6 Lutz P. New BEKON Biogas techology for fermentation in batch pro兩個罐體產(chǎn)氣中甲烷含量的變化情況非常相似,隨著實cess. BEKON Engergy Technologies GmbH &Co 2010驗的不斷進行,甲烷含量不斷升高,實驗進行到30天左右7李超,戶向陽,田云,等域市有機拉圾車庫式千發(fā)酵技術(shù)可再生能時,甲烷含量達到60%以上此后數(shù)值較為穩(wěn)定,最終甲烷含源,2012(1)8關(guān)偉,周曉鐵生物質(zhì)能利用技術(shù)-厭氧消化技術(shù)的研究新進展環(huán)量都達到了70%。說明原料和接種物的不同對所產(chǎn)沼氣中甲境科學與管理,2009,(8)烷的含量影響不大。9陳杰城市有機廢物厭氧消化技術(shù)研究進展科技創(chuàng)新與應(yīng)用,20124.3累計產(chǎn)氣量對比分析(25)理論研究表明Ikg有機垃圾(TS)大約可產(chǎn)燃氣0.3m,10劉曉風,廖銀聿,劉克鑫,等城市有機垃圾厭氧干發(fā)酵研究195兩個罐體各含120kg生物質(zhì)垃圾(TS),理論產(chǎn)甲烷量為和每,2015年全球太陽能光伏裝機量增長34%美國綠色能源市場研究機構(gòu)GTM公司初步數(shù)據(jù)顯示,達到5900萬kWh。2015年全球光伏裝機容量較2014年增加了34%,截至年底我國碳排放權(quán)交易市場將啟動中國將加快推進全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè),建立健全權(quán)交易市場。隨著全國性碳排放相關(guān)領(lǐng)域以及碳捕捉服務(wù)或碳排放權(quán)初始分配制度,力爭2017年全面啟動全國碳排放碳匯的相關(guān)行業(yè)將獲得巨大市場發(fā)展機會。全面禁止新增鋼鐵產(chǎn)能國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國資委日前聯(lián)合召倒逼、企業(yè)主但H中國煤化工重點,依法依規(guī)的開化解鋼鐵產(chǎn)能工作部署電視電話會議,會議指出全面禁止原則,統(tǒng)籌處CNMH(三個方面主要任新增鋼鐵產(chǎn)能。通過依法依規(guī)退出、引導主動退出等方式切務(wù)實退出鋼鐵過剩產(chǎn)能,推動鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。要堅持市場2016NO3.