城市有機(jī)生活垃圾處理新技術(shù)及應(yīng)用

第1章緒論1
1.1我國生活垃圾產(chǎn)生特點(diǎn)及其危害1
1.2我國生活垃圾收運(yùn)及處理現(xiàn)狀2
1.2.1生活垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀2
1.2.2衛(wèi)生填埋3
1.2.3焚燒4
1.2.4其他處理方法6
1.3有機(jī)垃圾厭氧消化產(chǎn)甲烷技術(shù)7
1.3.1厭氧消化技術(shù)發(fā)展及其優(yōu)勢7
1.3.2厭氧產(chǎn)甲烷“三階段”理論8
1.3.3有機(jī)廢棄物厭氧處理研究和應(yīng)用現(xiàn)狀簡述9
1.3.4厭氧產(chǎn)酸發(fā)酵類型10
1.3.5對厭氧產(chǎn)甲烷過程的抑制因素11
1.3.6預(yù)處理工藝在厭氧消化中的應(yīng)用12
1.3.7厭氧消化反應(yīng)過程中微生物代謝特征研究現(xiàn)狀14
1.4分子生物學(xué)技術(shù)在分析厭氧反應(yīng)中微生物群落特征中的應(yīng)用16
1.4.1FISH技術(shù)16
1.4.2DGGE技術(shù)17
1.4.3高通量測序技術(shù)17
1.4.4實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)18

第2章高壓擠壓預(yù)處理對生活垃圾的提質(zhì)效應(yīng)20
2.1基于高壓擠壓預(yù)處理的一體化處理工藝20
2.2高壓擠壓預(yù)處理對混合生活垃圾提質(zhì)的原理21
2.2.1生活垃圾中典型組分的破壞強(qiáng)度和延展性21
2.2.2高壓擠壓設(shè)備構(gòu)造及其工作原理22
2.3試驗(yàn)材料與方法23
2.3.1試驗(yàn)物料特性表征方法23
2.3.2物料產(chǎn)甲烷潛能測定和發(fā)酵液理化性質(zhì)表征方法24
2.4預(yù)處理壓力對混合生活垃圾干、濕組分分離和提質(zhì)作用26
2.4.1預(yù)處理壓力對干、濕組分理化參數(shù)的影響26
2.4.2預(yù)處理壓力對濕組分中不同營養(yǎng)成分組成的影響27
2.5預(yù)處理壓力對濕組分有機(jī)質(zhì)溶出的影響28
2.6預(yù)處理壓力對濕組分厭氧水解產(chǎn)酸過程的影響29
2.6.1預(yù)處理壓力對水解產(chǎn)酸過程pH值和SCOD變化的影響29
2.6.2預(yù)處理壓力對水解產(chǎn)酸過程VFAs形成的影響30
2.7預(yù)處理壓力對濕組分產(chǎn)甲烷潛能的影響33

第3章大型高壓擠壓預(yù)處理裝備研發(fā)及其工程應(yīng)用35
3.1大型高壓擠壓裝備關(guān)鍵技術(shù)35
3.2高壓擠壓裝備對實(shí)際混合垃圾的分質(zhì)效果38
3.3實(shí)際生活垃圾高壓擠壓預(yù)處理后的產(chǎn)沼性能40
3.4大型高壓擠壓預(yù)處理裝備的實(shí)際應(yīng)用案例41
3.4.1貴陽項(xiàng)目42
3.4.2湖州項(xiàng)目42
3.4.3北京豐臺項(xiàng)目43

第4章“干濕分離+分質(zhì)處理”工藝的綜合環(huán)境效應(yīng)評估45
4.1研究對象與方法45
4.2不同生活垃圾處理場景的建立47
4.3不同情景綜合環(huán)境效應(yīng)評估48
4.3.1能源消耗與產(chǎn)出48
4.3.2溫室氣體減排效應(yīng)49
4.3.3資源回收51
4.3.4垃圾減量效果51
4.3.5污染物減排效果51
4.4不同情景綜合環(huán)境效應(yīng)對比52
4.5不同因素對生活垃圾處理效果的敏感性分析53
4.5.1生活垃圾中廚余組分的影響53
4.5.2高壓擠壓預(yù)處理效率的影響54
4.5.3干組分焚燒發(fā)電效率的影響55
4.5.4濕組分厭氧處理效率的影響56

第5章零價鐵在有機(jī)生活垃圾厭氧消化中的作用57
5.1零價鐵技術(shù)57
5.1.1零價鐵在環(huán)境污染控制中的應(yīng)用57
5.1.2零價鐵在厭氧體系中作用機(jī)制58
5.1.3零價鐵對厭氧反應(yīng)器運(yùn)行性能的提升60
5.2試驗(yàn)材料與方法62
5.2.1試驗(yàn)物料與零價鐵類型62
5.2.2研究用批式反應(yīng)器簡介63
5.2.3主要分析方法64
5.3零價鐵對高負(fù)荷厭氧消化中“過酸化”現(xiàn)象的調(diào)控64
5.3.1“過酸化”現(xiàn)象的產(chǎn)生、危害及現(xiàn)有應(yīng)對措施64
5.3.2零價鐵不同形態(tài)和投加量對“過酸化”現(xiàn)象的控制作用66
5.3.3不同含固率條件下零價鐵對反應(yīng)體系酸化的控制69
5.4零價鐵對高負(fù)荷厭氧消化全過程中物質(zhì)代謝的影響73
5.4.1試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)73
5.4.2不同類型厭氧消化反應(yīng)器產(chǎn)氣特征分析74
5.4.3有機(jī)生活垃圾不同反應(yīng)階段發(fā)酵液性質(zhì)分析76
5.4.4零價鐵對高負(fù)荷厭氧反應(yīng)中VFAs組分演變的影響78
5.5零價鐵對嚴(yán)重酸化反應(yīng)器甲烷化過程的恢復(fù)81
5.5.1零價鐵對“過酸化”現(xiàn)象的消除81
5.5.2零價鐵粉和鐵屑對VFAs組分演變的影響83
5.6零價鐵在有機(jī)生活垃圾高負(fù)荷厭氧體系中作用機(jī)制初探84

第6章零價鐵對厭氧反應(yīng)器中微生物代謝途徑的調(diào)控機(jī)制86
6.1微生物群落多樣性分析及特定微生物定量分析方法86
6.1.1樣品中微生物群落分析方法86
6.1.2微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性分析方法88
6.1.3反應(yīng)體系中特定微生物的qPCR定量分析88
6.2厭氧反應(yīng)器微生物樣品取樣階段的確定90
6.3零價鐵對反應(yīng)器中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)演替的影響91
6.3.1測序原始數(shù)據(jù)質(zhì)量評估91
6.3.2細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成91
6.3.3細(xì)菌群落α多樣性分析94
6.3.4細(xì)菌群落β多樣性分析97
6.4零價鐵對反應(yīng)器中古菌群落結(jié)構(gòu)演替的影響98
6.4.1古菌中產(chǎn)甲烷菌群豐度的變化98
6.4.2古菌、產(chǎn)甲烷菌和mcrA功能基因在樣本中的絕對數(shù)量101
6.4.3古菌群落α多樣性分析105
6.4.4古菌群落β多樣性分析106
6.5微生物與環(huán)境因子間的典型相關(guān)性分析110
6.6零價鐵對微生物群落的調(diào)控及其對反應(yīng)器運(yùn)行性能的反饋機(jī)制111

第7章零價鐵對城市有機(jī)生活垃圾處理穩(wěn)定性的提升114
7.1序批式反應(yīng)器設(shè)計(jì)與運(yùn)行114
7.1.1厭氧消化試驗(yàn)裝置114
7.1.2試驗(yàn)采用測試分析手段115
7.1.3試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)116
7.2零價鐵對非穩(wěn)定工況下反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定性的提升116
7.2.1零價鐵對序批式反應(yīng)器產(chǎn)氣的影響116
7.2.2零價鐵提升序批式反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力的效果118
7.2.3投加零價鐵對厭氧產(chǎn)甲烷過程碳有效轉(zhuǎn)化率的影響121
7.2.4零價鐵對反應(yīng)器高負(fù)荷條件下重新啟動過程的穩(wěn)定作用123
7.3厭氧反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行時的“泡沫累積”和“物料膨脹”現(xiàn)象124
7.4目前零價鐵投加存在問題及對其投加方式的優(yōu)化127

第8章常用有機(jī)生活垃圾處理新工藝及應(yīng)用131
8.1三段式填埋工藝介紹131
8.1.1有機(jī)垃圾好氧改性預(yù)處理技術(shù)131
8.1.2原位好氧加速穩(wěn)定化技術(shù)132
8.1.3三段式填埋工藝特點(diǎn)133
8.1.4三段式填埋工藝的綜合環(huán)境效應(yīng)評估135
8.2有機(jī)生活垃圾快速肥料化工藝135
8.3有機(jī)生活垃圾飼料化工藝137
8.4有機(jī)生活垃圾生物干化工藝139
8.5水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾工藝140

參考文獻(xiàn)142