含固率与接种比对分类厨余垃圾高固厌氧消化性能的影响

文章通过分类厨余垃圾中温高固批式厌氧消化试验,研究了含固率（15%,20%,25%）和接种比（1∶1,1∶2,1∶3）对分类厨余垃圾厌氧消化性能的影响。研究结果表明：含固率越高,接种比越低,产甲烷迟滞期就越长;在含固率为25%,接种比为1∶2的条件下,产甲烷迟滞期最长,但日最大产甲烷速率、单位挥发性固体（VS）产甲烷率和单位总固体（TS）产甲烷率均最高,分别为9.8 mL/（g·d）,217.7 mL/g和135.3 mL/g,TS和VS去除率也最高,分别为28.28%和49.47%;当接种比为1∶1时,3组厌氧消化体系均发生严重酸化导致系统崩溃;厌氧消化前期的主要发酵类型为乙酸型发酵和丁酸型发酵,后期主要为丙酸型发酵;在含固率为25%,接种比为1∶2的条件下,丙酸型发酵持续时间最长,对应的甲烷产率最高。     

城市生活垃圾和污水厂剩余污泥联合厌氧消化产气性能研究

以城市生活垃圾和污水厂剩余污泥为消化原料,在中温(35℃)条件下,采用序批式厌氧消化方式,研究了生活垃圾和剩余污泥不同混合比例下的厌氧消化产气性能,以及不同原料配比对厌氧消化过程及消化效率的影响。按照生活垃圾和剩余污泥VS比分别为1∶0(R1),2∶1(R2),1∶1(R3),1∶2(R4)和0∶1(R5),试验设置了5个试验组。研究结果表明:两种物料混合后有助于提高消化效果和产气性能,其中,当城市生活垃圾和剩余污泥VS比为2∶1时,系统厌氧消化效果最好,VS去除率为35.98%,单位VS产气量为348.84 m L/g,产气中甲烷含量为53.8%,消化时间较单纯生活垃圾厌氧消化缩短了9 d。说明一定比例的生活垃圾和剩余污泥联合厌氧消化是提高厌氧消化效率的有效途径。     

进料浓度和水力停留时间对分类有机垃圾厌氧消化性能的影响

针对分类有机垃圾在高含固率条件下厌氧消化时存在的负荷高、易酸化等问题,文章提出了通过延长水力停留时间（HRT）来调节有机负荷率的方法,研究了不同进料浓度和HRT组合条件下分类有机垃圾的厌氧消化性能。研究结果表明：在不同进料浓度和HRT组合下,分类有机垃圾厌氧消化的产气性能无显著差异,单位挥发性固体（VS）产甲烷率为300～330 mL/（g·d）,甲烷含量可达到56%;VS降解率均能达到70%以上,实现了有机物的高效降解;厌氧消化系统稳定性良好,各项指标均在合理范围内。     

狼尾草高底物同步糖化乙醇发酵全残留物产甲烷特性研究

以汽爆狼尾草的高底物浓度乙醇发酵全残留物为底物,进行甲烷潜力测试(BMP)以及单相全混式连续搅拌反应器(CSTR)厌氧消化实验,以验证乙醇发酵全残留物的产甲烷特性及残留物中各组分在生产清洁能源甲烷时的底物贡献率。经过50 d的BMP实验,甲烷产量最终达到884 mL,相应的甲烷产率为390.6 mL/g VS,其中纤维素和半纤维素在第10天达到产气高峰,累计产气量占全残留物累计产气量的48.2%,小分子酸和酶与酵母在第2天达到产气高峰,其产气量分别占全残留物累计产气量的22.4%和26.4%。随后使用CSTR反应器进行单相厌氧消化,有机负荷从1.5 g VS/(L·d)逐渐提升至3.5 g VS/(L·d),最终获得457.1 L/kg VS的甲烷产率和47.3%的挥发性固体(VS)去除率。结果表明:狼尾草作为一种木质纤维素原料,在获得满足工业蒸馏需求的乙醇浓度后,其发酵全残留物仍可作为良好的底物通过厌氧消化制取甲烷,不仅减少工艺的环境排放负荷,而且可提高原料的利用率。     

猪粪中温单级与高温-中温两级厌氧消化效率比较分析

为探究畜禽粪便两级厌氧消化的产气性能及厌氧消化效率,以总固体含量为10.0%的猪粪作为原料,研究猪粪高温（55℃）-中温（37℃）两级厌氧消化工艺的长期连续运行性能,并与中温（37℃）单级厌氧工艺进行比较。结果表明,在近600天长期试验的前期（1～100 d）,高温反应器酸化反应占主导地位,甲烷含量仅为36.3%,两相工艺挥发性固体（VS）的甲烷产率达0.314 L/g,VS去除率达到60.2%,比单相工艺提高了16%。在长期试验的后期（215～575 d）,高温反应器甲烷化效果增强,甲烷含量达到55.9%,pH也升高到7.51,挥发性脂肪酸浓度相较前期下降了220%。该阶段两级工艺的甲烷产率为0.294 L/g,比同时期的单级厌氧提升了19%,对应的VS去除率提高了41%。猪粪在长期的两级工艺运行中,第一级的高温罐并不能维持长期的酸化状态,反而长时间呈现出较为明显的产甲烷效果,但第二级的中温罐长期处于相对稳定的产甲烷状态。总体而言,高固体猪粪两级厌氧消化工艺比单级厌氧工艺具有更高的甲烷产率及更好的有机物去除效果。     

温度与负荷对餐厨与果蔬垃圾混合厌氧消化酸化产物的影响

研究了餐厨果蔬生物质垃圾以一定比例混合后,控制不同温度和不同进料负荷条件的厌氧消化反应,观察酸化效果,达到定向产乙醇和乙酸的目的。结果表明,餐厨与果蔬垃圾的配比以可挥发性固体质量4∶1(VS),F/M=4∶1(VS),反应温度为45℃,初始负荷以总固体TS质量浓度为60 g/L时的定向酸化性能最佳,体系的溶解态化学需氧量SCOD最终达到1 100 mg/(g·L),可挥发性有机物浓度VFA达到320 mg/(g·L),相比反应开始时分别增加了50%和150%。厌氧水解和酸化过程基本同步,乙醇和乙酸在所测定的中间产物中比例最大,分别达到56%和42%,并且其产生过程持续进行。35℃条件适合乙醇转化为乙酸,55℃条件会快速进行乙醇型发酵。     

杂交狼尾草与猪粪混合发酵产甲烷研究

以杂交狼尾草和猪粪为原料,分别设置草粪质量比为1∶0,0∶1,2∶1,1∶1,1∶2混合物料,于35℃中温厌氧消化,研究其产甲烷性能;以产气性能最好实验组的产气数据为样本,对比分析了指数平滑法在不同平滑系数α取值时的产气预测效果。结果显示:杂交狼尾草与猪粪混合发酵能够显著提高产气率和VS去除率,其中,草粪质量比为2∶1时产气效果最好,单位VS产气率为297.43 m L/g(VS),相比狼尾草和猪粪单一物料甲烷产率分别提高28.85%和21.73%,总固体、挥发性固体的去除率分别为7.69%和23.71%,两种物料混合发酵能够提高VS去除率。以时序预测中的指数平滑方法对草粪质量比为2∶1样品的产气数据进行建模,其拟合检验结果显示,当平滑系数α取0.9时,预测的均方根误差和均方误差分别为0.638 0和0.407 0,对产气过程可进行较准确的预测。     

剩余污泥与酒精糟液高温共厌氧消化能量平衡及动力学研究

利用酒精糟液易降解及其具有的热能资源优势,在实验室条件下考察了剩余污泥与酒精糟液高温共厌氧消化运行情况。结果表明,当剩余污泥和酒精糟液以体积比3∶1混合、有机负荷率为1.73 g/(L·d)、污泥停留时间为12.5 d的条件下稳定运行时,污泥挥发性固体(VS)去除率为49.4%,日产气率为0.54 L/g,能量平衡值为39.73 k J/d,突破了剩余污泥厌氧消化能量平衡为负值的瓶颈,充分利用了酒精糟液的热能资源。采用ChenHashimoto一级动力学模型方程评价厌氧消化过程,剩余污泥高温厌氧消化和剩余污泥与酒精糟液混合高温共厌氧消化的动力学常数K和最大比生长速率μmax分别为0.640 0,0.084 9 d-1和1.914 1,0.261 9 d-1,表明剩余污泥与酒精糟液混合高温共厌氧消化体系明显优于剩余污泥高温厌氧消化体系。     

畜禽粪便、污泥、农村垃圾中温联合厌氧消化技术研究

利用中温厌氧消化工艺,在CSTR反应器内对畜禽粪便、污水处理厂污泥及农村生活垃圾3种原料进行联合厌氧消化试验研究,重点探讨了3种原料的配比问题。结果表明,在温度为37℃,停留时间为20 d,粪便、污泥、垃圾TS之比为6∶3∶1,容积负荷为3.61 g/(L.d)的条件下,系统稳定性和处理效果都比较理想,单位VS的产气率为0.36～0.39 L/g,VS去除率为45.1%～49.4%。     

混合比对市政污泥与餐厨垃圾二级高温共消化的影响

研究不同混合比下市政污泥与餐厨垃圾二级高温共消化的情况。实验分别采用污泥与餐厨TS之比为3∶1,4∶1,5∶1的3种混合比,主要考查了混合比对二级反应罐的影响。研究表明,不同的混合比对各反应罐达到稳定时出料的COD浓度、VS的含量及其去除率、日产气量以及产气中甲烷含量等都有一定的影响,混合比为3∶1,4∶1,5∶1的反应罐稳定时出料的COD浓度分别为13 500,10 000,23 000mg/L,混合比为4∶1时,出料COD浓度最低。稳定时VS的含量随着混合比的增加而升高,分别为0.034 7,0.039 6,0.045 6g/g物料,VS的去除率分别为42.8%,26.7%,5.2%;稳定时各反应罐的日产气量随着混合比的升高而降低,分别为12 000,5 500,4 500mL,产气中甲烷含量分别为92.49%,91.55%,88.69%。     

Semi-continuous co-digestion of solid slaughterhouse waste, manure, and fruit and vegetable waste

The potential of semi-continuous mesophilic anaerobic digestion (AD) for the treatment of solid slaughterhouse waste, fruit-vegetable wastes, and manure in a co-digestion process has been experimentally evaluated. A study was made at laboratory scale using four 2 L reactors working semi-continuously at 35 °C. The effect of the organic loading rate (OLR) was initially examined (using equal proportion of the three components on a volatile solids, VS, basis). Anaerobic co-digestion with OLRs in the range 0.3–1.3 kg VS m⁻³ d⁻¹ resulted in methane yields of 0.3 m³ kg⁻¹ VS added, with a methane content in the biogas of 54–56%. However, at a further increased loading, the biogas production decreased and there was a reduction in the methane yield indicating organic overload or insufficient buffering capacity in the digester.In the second part of the investigation, co-digestion was studied in a mixture experiment using 10 different feed compositions. The digestion of mixed substrates was in all cases better than that of the pure substrates, with the exception of the mixture of equal amounts of (VS/VS) solid cattle–swine slaughterhouse waste (SCSSW) with fruit and vegetable waste (FVW). For all other mixtures, the steady-state biogas production for the mixture was in the range 1.1–1.6 L d⁻¹, with a methane content of 50–57% after 60 days of operation. The methane yields were in the range 0.27–0.35 m³ kg⁻¹ VS added and VS reductions of more than 50% and up to 67% were obtained.     

废油的再利用

废油的再利用是节油的重要措施之一，本文讲述了废油的收集，保管的注意事项和再生油的使用方法，重点介绍了废油再生的方法。     

危险废物管理及其焚烧处理综述

从危险废物的管理入手，比较了中美在危险废物管理法律法规上的差距，并对危险废物焚烧系统做了概述，同时介绍了几种常用的危险废物的焚烧炉型和焚烧产生的污染影响的分析。     

餐饮业废油脂的再生利用和回收管理

分析了中国餐饮业废油脂在回收和再利用方面存在的一系列问题．介绍了国内外废油脂利用的状况及处理废油脂的新技术,提出了我国治理废油脂的关键问题是要建立完善的管理机构和有效的运行机制。此外,在分析比较目前国内外餐饮业废油脂利用技术的基础上,认为将废油脂转化成可再生能源——生物柴油,是一条变废为宝、节约能源、减少污染的有效途径。     

Optimization of biodiesel production from waste cooking oil using waste bone as a catalyst

This work determined the association between several parameters of biodiesel production from waste cooking oil (WCO) using waste bovine bone (WBB) as catalyst to achieve a high conversion to fatty acid methyl ester (%FAME). The effect of three independent variables was used as the optimum condition using response surface methodology (RSM) for maximizing the %FAME. The RSM analysis showed that the ratio of MeOH to oil (mol/mol), catalyst amount (%wt), and time of reaction have the maximum effects on the transform to FAME. Moreover, the coefficient of determination (R²) for regression equations was 99.19%. Probability value (P < 0.05) demonstrated a very good significance for the regression model. The optimal values of variables were MeOH/WCO ratio of 15.49:1 mol/mol, weight of catalyst as 6.42 wt%, and reaction time of 128.67 min. Under the optimum conditions, %FAME reached 97.59%. RSM was confirmed to sufficiently describe the range of the transesterification parameters studied and provide a statistically accurate estimate of the best transform to FAME using WBB as the catalyst.     

冷凝与焚烧治理废旧有机玻璃再生工艺废气的工程应用研究

针对废旧有机玻璃再生过程所产生的有机废气成分复杂、浓度低、难以有效治理的现状，提出了采用冷凝与焚烧治理技术治理再生工艺废气的方法，示范工程应用表明，冷凝与焚烧法具有处理效果好、运行安全稳定、投资省和运行费用低廉等特点，对甲基丙烯酸甲酯的处理效率在88％以上，能够实现恶臭、甲醇等大气污染物的达标排放，具有良好的推广前景。     

Toward a viable nuclear waste disposal program

The essay deals with the lack of a suitable permanent storage site for the radioactive waste that has been produced by more than 103 open-cycle nuclear reactors in the U.S. The DOE has recently withdrawn the licensing application for the Yucca Mountain Repository leaving the nuclear industry responsible for the safety of more than 800 waste-containing concrete casks currently on the open surface at 34 sites. It also has not undertaken measures to reduce the volume of additional waste produced by both existing and newly planned reactors. The DOE has instead opted to undertake research to develop new cycles that "burn" the radioactive waste. This policy appears subordinated to obvious political pressures. It is short sighted in terms of a practical program to serve the interests of the clean and safe energy requirements of the country. The essay also describes technical initiatives and processes that are recommended for a better solution.     

国外废轮胎焚烧处理技术

介绍了废轮胎的焚烧处理装置，即机械炉排焚烧炉、回转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。阐述了各种焚烧炉的工作特点以及优缺点。指出了废轮胎焚烧炉应用及设计过程中需要注意的问题。     

水泥厂余热利用研究

本文论述了焦作水泥厂中温烟气余热发电方案研究。讨论了设计方案、设备选型并进行了技术经济分析。本文结论对同类型余热利用工程具有参考价值。     

危废焚烧处理

通过对固体废弃物的调查,对危险废弃物的焚烧处理方式和工艺工程进行了研究,报告了固体废弃物对环境污染的重要厉害关系。