城市有机垃圾厌氧水解技术研究

论文摘要

城市有机垃圾是城市生活垃圾的有机部分，具有易生物降解等特点。将有机垃圾进行破碎-厌氧水解形成的水解液可用于提高与改善城市污水处理厂低营养污水的可生化性，或为高氨氮、低C/N比有机废水生物脱氮提供外加碳源。厌氧水解是实现其资源化、无害化的有效手段。本文通过小试和中试分别研究了城市有机垃圾厌氧水解技术的影响因素和主要工艺条件，并探讨了有机垃圾中有机物的水解溶出规律。在小试规模下，水解液中SCOD累积溶出浓度随起始含固率增大而增加，在含固率达到3%时基本达到最大；水解液pH值和氨氮浓度则基本上随含固率增大而下降。不同初始pH值下，pH值为7和9的SCOD累积溶出浓度基本相等，自然条件下（pH值约为5）的较低；而水解液氨氮浓度与初始pH几乎无关，pH值则为正相关。最终水解液pH值和氨氮浓度受温度影响很小，但温度明显影响SCOD溶出速率和累积浓度，高温（55℃）下SCOD溶出速率快和累积浓度高，低温下则相反，中温（35℃）下最终SCOD累积溶出浓度最高，厌氧水解在中温条件下进行最合适。在中试规模下，有机垃圾厌氧水解的优化工艺条件为：颗粒度小于5mm，含固率为3%，温度为35℃，水解时间24h。在这些优化工艺条件下获得的水解液SCOD浓度、BOD/COD、pH值、NH3-N浓度分别为39901mg/L、0.62、3.61、128mg/L，可将其用来提高污水处理厂污水的可生化性以及用于碳源的补给。中试规模优化条件下，有机垃圾中有机物的厌氧水解溶出速率符合一级反应动力学方程，溶出KSCOD为0.4848d-1，Monod方程不适合模拟有机垃圾颗粒厌氧水解过程；低温（20℃）和高温（55℃）下有机物溶出速率偏离一级反应动力学较大。中试与小试主要工艺条件的比较结果表明，中试的反应体系具有较强的缓冲能力，水解液SCOD累积浓度也相应比小试的略高，这将有利于生产性试验的成功实现。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 城市生活垃圾处理处置技术现状
• 1.1.1 填埋法
• 1.1.2 焚烧法
• 1.1.3 堆肥法
• 1.1.4 资源化综合处理法
• 1.2 城市有机垃圾的处理途径和存在的问题
• 1.2.1 有机垃圾的组成
• 1.2.2 有机垃圾的主要特征
• 1.2.3 有机垃圾的处理途径及存在的主要问题
• 1.3 城市有机垃圾厌氧水解技术研究现状
• 1.3.1 有机垃圾厌氧水解产物的资源利用
• 1.3.2 城市有机垃圾厌氧水解技术研究现状
• 1.3.3 颗粒有机物厌氧水解模型研究现状
• 1.4 问题的提出
• 1.5 本课题研究目的、研究内容和技术路线
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 研究技术路线
• 第二章 有机垃圾厌氧水解影响因素试验研究
• 2.1 实验材料与装置
• 2.1.1 试验物料
• 2.1.2 厌氧水解试验装置
• 2.2 分析测试方法
• 2.3 试验结果与讨论
• 2.3.1 颗粒度对有机垃圾厌氧水解的影响
• 2.3.2 含固率对有机垃圾厌氧水解的影响
• 2.3.3 pH 值对有机垃圾厌氧水解的影响
• 2.3.4 温度值对有机垃圾厌氧水解的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 有机垃圾厌氧水解中试研究
• 3.1 试验装置与流程
• 3.1.1 试验装置
• 3.1.2 工艺流程和设备主要功能说明
• 3.2 分析测试方法
• 3.3 含固率对有机垃圾厌氧水解的影响
• 3.3.1 试验材料与方法
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.4 温度对有机垃圾厌氧水解的影响
• 3.4.1 试验方法与试验物料
• 3.4.2 结果与讨论
• 3.5 有机垃圾厌氧水解液的可生化性分析
• 3.5.1 水解液的可生化性分析
• 3.5.2 不同含固率下 B/C 随时间的变化
• 3.5.3 不同温度下 B/C 随时间的变化
• 3.6 本章小结
• 第四章 有机颗粒的厌氧水解溶出变化规律研究
• 4.1 城市有机垃圾厌氧水解有机物溶出动力学方程
• 4.1.1 城市有机垃圾厌氧水解有机物溶出动力学关系式的建立
• 4.1.2 动力学参数求解
• 4.2 城市有机垃圾厌氧水解有机物溶出变化规律
• 4.2.1 中试最适含固率时有机颗粒厌氧水解液中 SCOD 的变化规律
• 4.2.2 不同温度下有机垃圾厌氧水解有机物溶出动力学关系式
• 4.3 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历