关于我国城市生活垃圾厌氧消化处理的探索(2)
2017-08-09 02:38
导读:1.湿式完全混合厌氧消化。湿式完全混合厌氧消化(简称湿式工艺)应用最早也最广泛,其液化、酸化和产气3个阶段在同一反应器内进行,工艺过程简单
1.湿式完全混合厌氧消化。湿式完全混合厌氧消化(简称湿式工艺)应用最早也最广泛,其液化、酸化和产气3个阶段在同一反应器内进行,工艺过程简单、投资小、运行和管理方便。早期消化工艺中没有搅拌装置,易引起分层现象,反应器中较轻的部分上升成浮渣层,较重的部分下沉成为底层,这样在反应器中形成3个浓度不同的物理层,不但影响混合效果,而且损伤发酵设备。自上世纪90年代以来,搅拌器应用研究的快速发展,利用机械沼气混合搅拌取得了很好的效果。但由于酸化、水解、产甲烷均在同一反应器中同时进行,通常认为在这个系统中各阶段反应都不能达到各自最佳的反应条件,处理效率低。与其他工艺相比,湿式工艺含水量高,可以稀释抑制物的浓度(固体浓度达15%),在一定程度上也加大了系统的抗抑制能力。
2.一步厌氧干发酵。湿式工艺的广泛应用,为提高其处理能力,提出了一步厌氧干发酵系统。
3.两步厌氧消化工艺。在湿式工艺和干发酵工艺中,垃圾中的有机质转化为沼气的过程是在一个连续的生化反应中完成,各个不同的反应阶段难以达到其各自的最佳反应条件。例如酸化阶段会导致PH值的下降,产甲烷阶段要求接近中性或偏碱的环境,而两步厌氧消化工艺即是要创造两个不同的生物和营养环境条件如:温度和PH等。典型的两步工艺,在第一阶段进行反应物的酸化和水解,第二个阶段进行产甲烷。在微生物环境方面,水解产酸菌和产甲烷菌对厌氧环境的要求不同,只有在产甲烷阶段,由于甲烷菌是严格的厌氧菌,才需要严格的厌氧环境。
4.制约厌氧消化处理工艺发展应用的因素。厌氧消化处理城市垃圾是一种古老的方法,其消化过程是一个动态、多相、多介质的物理、
化学和生物反应紧密相关的复杂过程。其中有机物的生物、化学转化及物质的传输与分布不易监控,在城市垃圾分选、厌氧发酵工艺、二次污染的处理等方面都存在许多问题。
(科教论文网 lw.nseaC.Com编辑发布) 四、垃圾厌氧消化处理的环保效益和经济效益
厌氧消化技术能最大限度的循环利用垃圾中的可用成分,采用“分选+厌氧消化+堆肥”的方式处理可明显减少温室气体的排放,抑制有毒气体和液体的排放可避免二次污染。另外,使用厌氧消化技术处理生活垃圾,对垃圾中有用物质及能量加以回收和利用,使垃圾处理无害化、减量化。以我国2000年的垃圾量来计算,大约可以获得25亿立方米左右的沼气,其经济效益相当可观。同时,厌氧消化处理的残留物无论是做肥料还是饲料,都可取得较好的经济效益。
五、结语
随着经济的发展和人民生活水平的提高,城市垃圾日益增多,和资源、能源愈渐短缺的矛盾越来越突出。传统的填埋、堆肥和焚烧处理方法的局限性限制了我国城市生活垃圾处理的发展。而目前垃圾整体处理水平低,规模小,技术落后,垃圾分选程度低,很大程度上限制了厌氧技术的使用。因此,必须认真研究和总结国内外生活垃圾资源化综合利用的经验,开拓厌氧消化处理技术,结合适合我国国情的城市生活垃圾资源化综合利用的途径,尽快解决我国城市生活垃圾问题,提高资源利用水平。
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