文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于堆肥预处理及堆肥保温的垃圾厌氧消化处理研究
姓名:李蓓
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:肖波
20060902
摘要
随着人民生活水平的提高,我国垃圾日益增多并造成了严重的环境污染,成为
影响人类生存环境和社会发展的重大问题之一。由于生活垃圾中含有大量可利用物
质,因此生活垃圾的处理应越来越注重资源化,在能源最大化利用的同时力求尽量
降低垃圾处理所带来的社会和环境负荷。
本文利用暗河式厌氧发酵装置,应用堆肥保温及堆肥预处理进行垃圾厌氧消化
技术研究,将厌氧发酵技术和好氧堆肥处理技术结合起来处理城市生活垃圾。厌氧
消化主要参数优化试验研究表明,一般情况下堆肥预处理后厌氧消化的处理效果比
未堆肥预处理的效果要好。各主要影响因素的最佳试验值为:固含量10%、原料粒
径5~10 mm、搅拌方式为非均强度间歇搅拌。通过对堆肥预处理的厌氧消化微生物
学原理进行分析,为堆肥预处理的有效性提供可靠依据。厌氧发酵过程中水解酶酶
活变化对比研究表明:经堆肥预处理后水解酶活明显增加,从而能加快发酵原料中
纤维素等难降解物质的降解速度,明显提高沼气产量和产率,缩短厌氧反应的周期。
其中碱性蛋白酶、纤维素酶、液化型淀粉酶和糖化型淀粉酶与沼气产气量有密切的
关系,且这几种水解酶的酶活峰值正好处在沼气产气量的峰值期间。
利用厌氧消化参数优化试验所得的最佳参数值,进行生活垃圾厌氧消化处理工
艺试验研究。研究表明堆肥保温效果明显,为解决沼气池越冬问题提供了思路;堆
肥预处理这种发酵原料的生物预处理方式对于提高厌氧消化的处理效果具有明显的
作用。试验发现实际厌氧处理效果不及参数试验的效果,主要原因是工艺试验的处
理量大,预处理程度不均匀,堆肥保温并不确保温度恒定,且水力搅拌效果不佳,
消化过程中出现氨氮抑制等问题。
论文通过优化反应参数以及对厌氧发酵系统中微生物学进行研究,为暗河式厌
氧消化反应器的设计提供依据,从而最终提高沼气这一可再生能源的利用效率,将
能源的回收利用与环境治理有机的结合。
关键词:生活垃圾; 厌氧消化; 好氧堆肥; 生物预处理
I
Abstract
With the improvement of peoples' life, the quantities of municipal solid waste (MSW)
are rapidly increasing in China. Disposal of MSW had e a crucial problem which
affected the living environment and hindered the development of society. MSW contained
many reusable materials, so the aim of refuse treatment should turn to resource utilization
in order to reduce social and environmental burden.
The effects of the main factors on the anaerobic digestion of municipal solid waste
based posting pretreatment are studied. The results show that under the
experimental condition, the eventual effect posting pretreatment is conspicuous
compared with posting pretreatment, and the best reaction parameter are: solid
concentration of 10%, particle diameter of 5~10mm and agitation is adjusted properly
according to the different periods of anaerobic digestion. Moreover, the correlation
between biogas output and the changes of several hydrolases during the solid wastes
fermentation is also studi