大连城镇生活垃圾调查及生物预处理特性研究

论文摘要

随着城市化进程的快速发展,城市生活垃圾问题日益严重。目前,我国城市垃圾的主要处理方法是土地填埋,在经济发达的城市,垃圾焚烧电厂开始相继建设,目前大连市正在建设一座日处理量1500吨的垃圾焚烧电厂。垃圾焚烧可以有效的处理垃圾,但是也存在很多的缺点,我们应该寻求适合我国国情的城市生活垃圾处理方案。本论文主要分为两个部分。第一部分是对大连市三个城镇的垃圾状况进行了为期6个月的实地调查和监测,调查结果如下:（1）随着经济的发展和人民生活水平的提高,城镇生活垃圾问题已不容忽视,其已经对环境造成了一定的影响,对人民的生活健康造成威胁,引起了群众的抱怨和不满,也已经引起了政府部门的高度关注。（2）城镇生活垃圾中,易腐的植物厨余类垃圾的成分较多,太平工业园区、皮口镇、江西街道的易腐垃圾分别占到63.68%、52.68%、54.70%;水分含量较高,三个城镇的水分含量分别为53.62%、51.87%、50.74%;热值较低,三个城镇的垃圾低位热值分别为2486.2kJ/kg、3384.5kJ/kg、3666.6kJ/kg。（3）垃圾的处理处置系统缺乏,垃圾收运系统落后,垃圾箱卫生状况差,无害化处理率为0,且医疗废弃物也混入了生活垃圾收运系统;垃圾收运后直接倾倒,小部分简易填埋,部分有推土地压实,有的垃圾堆场位于居民区不到200m,对居民生活健康造成了威胁。（4）农村生活垃圾没有纳入镇区的垃圾收运系统,垃圾自行处置,不符合新农村建设的要求。（5）分别对三个城镇的垃圾综合处理工艺提出了建议方案:太平工业园区垃圾纳入普兰店市垃圾处理系统,不单独建设垃圾处理厂,避免不必要的重复建设和资源浪费;皮口镇宜建设独立的垃圾处理厂,采取分选、生物预处理、堆肥、焚烧、填埋的综合处理工艺,并且可以和临近的杨树房镇合作建设,以实现资源节约的目标;皮口镇可设置垃圾转运中心,对垃圾进行预处理。垃圾经分选后,由压缩运输车转运到垃圾处理厂。第二部分是滚筒式生物反应器的设计加工和生活垃圾生物预处理实验。针对目前我国生活垃圾中易腐有机物含量高,水分高的特性,设计了滚筒式生物反应器。滚筒式生物反应器的最大优点是物料均匀,通气性较好,适宜处理高有机质含量的生活垃圾。利用自行设计加工的滚筒式生物反应器,对混合生活垃圾进行了实验室规模的间歇生物预处理试验。实验结果表明:（1）滚筒式生物反应器运转正常,机械传动系统和通风供氧系统良好;（2）在不同的工况下,滚筒式反应器生物预处理过程都取得了理想的减量化效果,减容率约60-75%左右,减重率为30.58-71.34%,水分减少率为41.20-74.29%。（3）通风量为0.75-2.5m3/h时,反应过程都可以顺利进行。但小风量有利于反应的快速升温,使有机物的降解顺利进行,所以减重率较大,大风量有利于水分的挥发,使水分含量减少最明显。（4）对于高有机质含量的生活垃圾,初始水分不是滚筒式反应器生物预处理过程的限制因素。但水分愈低,生物干燥的效果愈明显。（5）较小的粒径有利于生物预处理反应的进行,但在反应初期,小粒径不利于通风供氧,升温速率相对较慢。建议生物预处理过程的垃圾粒径破碎为30-60mm。（6）通过对反应过程中氧气浓度变化的分析,得出反应过程中耗氧速率是显著变化的,反应升温初期的耗氧速率最大,所以为了保证正常升温,反应初期必须保证足够的供氧速率。（7）试验过程中,同时对反应中产生的渗滤液的性质做了测试分析。随着反应的进行,渗滤液的pH值逐渐升高,这是反应正常进行的表现,CODcr值和NH4+-N的测定表明,垃圾渗滤液是高浓度有机废水,必须加以处理后排放。原生混合生活垃圾经过生物预处理后,有利于对其进一步处理和处置,（1）可以减少进入填埋场的垃圾量,延长填埋场的寿命,减少填埋场的渗滤液产生量,降低填埋场的环境污染;（2）经过生物预处理的生活垃圾水分减少,热值升高,如果用于焚烧,其燃烧特性也可以得到有效的改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 我国城镇生活垃圾的产量和组成特性
• 1.2 城镇生活垃圾的产生和危害
• 1.3 城镇生活垃圾的处理方法及研究进展
• 1.3.1 城镇生活垃圾的处理方法
• 1.3.2 生活垃圾综合处理技术研究进展
• 1.4 中小城镇生活垃圾综合处理工艺的选择
• 1.5 本论文的研究目的和主要内容
• 2 大连市辖三个城镇生活垃圾现状的调查分析
• 2.1 调查思路
• 2.2 调查区域
• 2.3 样品采集与制备
• 2.3.1 样品采集
• 2.3.2 样品制备
• 2.4 监测项目及分析方法
• 2.5 样品测试分析仪器
• 2.6 调查结果与分析
• 2.6.1 大连市辖三个城镇的垃圾清运量和垃圾特性分析
• 2.6.2 大连市辖三个城镇的垃圾管理现状
• 2.6.3 大连市辖三个城镇垃圾管理系统存在的不足
• 2.6.4 大连市辖三个城镇的垃圾处理对策建议
• 2.7 本章小结
• 3 垃圾生物预处理技术的基本原理和影响因素
• 3.1 垃圾生物预处理技术的基本概念和基本原理
• 3.2 垃圾生物预处理过程的影响因素
• 3.3 垃圾生物预处理反应器的选择
• 4 垃圾生物预处理过程的特性研究
• 4.1 试验路线流程图
• 4.2 试验装置
• 4.2.1 滚筒式生物反应器的设计和加工
• 4.2.2 滚筒式生物反应器系统
• 4.2.3 实验仪器
• 4.3 实验材料
• 4.4 试验方法
• 4.5 试验内容
• 4.6 检测项目和分析方法
• 4.6.1 检测项目
• 4.6.2 分析方法
• 4.7 试验结果与讨论
• 4.7.1 不同通风量的垃圾处理特性
• 4.7.2 不同初始含水率的垃圾处理特性
• 4.7.3 不同粒径的垃圾处理特性
• 4.7.4 生物预处理过程耗氧速率的变化规律
• 4.7.5 反应过程渗滤液的特性测定
• 4.8 本章小结
• 5 垃圾生物预处理在垃圾综合处理技术中的应用分析
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 大连城镇生活垃圾状况的调查及污染防治对策
• 6.1.2 垃圾生物预处理过程特性的研究
• 6.1.3 垃圾生物预处理在垃圾综合处理技术中的应用分析
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢