城鎮(zhèn)生活垃圾與污水廠污泥一體化處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國城市生活垃圾量的快速遞增和污水處理廠污泥產(chǎn)量的不斷增長，將其無害化和資源化處理與處置迫在眉睫。論文在全面綜述當前國內(nèi)外生活垃圾和污水處理廠污泥處理與處置技術(shù)時，發(fā)現(xiàn)將二者分開單獨處理與處置，過程繁瑣，在一定程度上增加了處理和管理的難度，限制了垃圾和污泥的資源化；認為開發(fā)一種新型的將生活垃圾與污水處理廠污泥在同一反應(yīng)器中一體化處理，并充分利用垃圾產(chǎn)熱為污泥厭氧消化提供溫度條件，不僅節(jié)約用地，便于管理，而且還節(jié)約能源，產(chǎn)生新能源。為

2、此，論文在污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，開發(fā)了城市生活垃圾與污水處理廠污泥一體化處理反應(yīng)器。主要研究內(nèi)容包括：以污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器TISTD為基礎(chǔ)，結(jié)合垃圾厭氧/好氧堆肥處理原理設(shè)計開發(fā)了一體化處理城鎮(zhèn)生活垃圾與污水處理廠污泥的反應(yīng)器；以餐廳廚房垃圾及污水處理廠二沉池的污泥為研究對象對反應(yīng)器進行了優(yōu)化；利用優(yōu)化反應(yīng)器一體化處理了廚余垃圾和污水處理廠二沉池污泥，并對優(yōu)化反應(yīng)器的處理效果進行了分析。取得的主要成果有：
　　

3、 ①以污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器TISTD為基礎(chǔ)，結(jié)合垃圾堆肥處理原理提出反應(yīng)器設(shè)計的思路及設(shè)計要點，依照小城鎮(zhèn)生活垃圾實際產(chǎn)生量當中有機質(zhì)的含量與相同規(guī)模的小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)生量的比值確定了反應(yīng)器垃圾堆肥倉與污泥濃縮消化倉的體積比(1:1)，反應(yīng)器有效容積為440L，污泥倉設(shè)計投配率30％，垃圾倉每次添加新鮮垃圾40kg，垃圾處理采用厭氧發(fā)酵的方式。
　　 ②試驗考察了反應(yīng)器在啟動階段的運行狀況，結(jié)果表明：在整個試驗過程中，

4、反應(yīng)器各部分的溫度變化趨勢基本一致，但是兩倉的溫度均較低；垃圾倉一直為酸性較強的環(huán)境，雖然產(chǎn)生較多的氣體(最大25L/d)能為污泥倉補充攪拌用氣體，但垃圾發(fā)酵周期長；污泥倉同樣出現(xiàn)了較嚴重的酸化現(xiàn)象，有機質(zhì)去除效果差，VS/TS僅從0.4～0.8降為0.3～0.45，VSS去除率也只在0.18～0.25之間。說明反應(yīng)器持續(xù)運行狀況不理想。
　　 ③根據(jù)反應(yīng)器存在的不足，在對反應(yīng)器運行效果充分分析的基礎(chǔ)上對反應(yīng)器進行了優(yōu)化：通過熱

5、平衡方程的計算將垃圾倉與污泥倉的容積比確定為5:1，將兩倉之間的隔板改為PP板，反應(yīng)器外加保溫層。優(yōu)化反應(yīng)器總的有效容積為710L，其中垃圾倉600L，采用好氧堆肥方式，垃圾倉將污泥濃縮消化倉完全包圍住，增加了氣體除臭系統(tǒng)。
　　 ④通過多次試驗對優(yōu)化反應(yīng)器的運行狀況進行了考察，結(jié)果表明：污泥倉溫度的變化曲線趨勢與垃圾倉的一致，污泥倉的溫度平均低于垃圾倉10℃左右，垃圾倉最高溫度達到50℃，污泥倉的溫度在污泥厭氧消化的適宜溫度范

6、圍內(nèi)；反應(yīng)器pH變化范圍不大，在啟動1周后基本上在中性左右波動；污泥倉VS/TS平均下降了32.2％，含水率平均下降了1.43％，在污泥倉在反應(yīng)器啟動的20～30天時，產(chǎn)氣量漸趨穩(wěn)定，日產(chǎn)氣量為15L左右，排泥比阻為7.2×1011m/kg～7.9×1011m/kg；說明反應(yīng)器運行平穩(wěn)，污泥倉對污泥濃縮消化的效果要優(yōu)于垃圾倉對垃圾的處理效果；除臭系統(tǒng)對反應(yīng)器運行過程中產(chǎn)生的臭氣除臭效果良好。
　　 ⑤優(yōu)化反應(yīng)器的垃圾倉中的纖維素

7、酶和蛋白酶的活性波動較大，但污泥倉中的蛋白酶的活性和輔酶F420濃度在分別在反應(yīng)器啟動的第3天和第5天達到峰值，并一直處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
　　 ⑥反應(yīng)器中的垃圾和污泥DNA的PCR擴增圖譜條帶較明顯、亮度較高，無明顯拖尾和RNA干擾現(xiàn)象，說明系統(tǒng)中垃圾和污泥微生物含量豐富。在反應(yīng)器運行的不同時期，垃圾、垃圾滲濾液和污泥中TGGE圖譜具有多個條帶，說明微生物種群呈多樣性分布，表明反應(yīng)器在運行過程中能維持多種微生物的存在，能夠承受