• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      混合有機廢棄物資源化處理方案設(shè)計——以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例

      2014-11-20 09:02:32鮑恩財劉偉偉
      黃山學(xué)院學(xué)報 2014年5期
      關(guān)鍵詞:沼渣厭氧發(fā)酵餐廚

      馬 歡,鮑恩財,劉偉偉

      0 引 言

      目前,我國城市生活垃圾年產(chǎn)量高達1.5 億t,其中餐廚垃圾約占一半[1]。同時,我國是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家,每年大約產(chǎn)出40 多億t[2,3]。大量餐廚和農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生不但造成了嚴重的資源浪費,更給生態(tài)環(huán)境及食品安全帶來重大隱患。厭氧發(fā)酵技術(shù)是有機廢棄物無害化、資源化處理的良好途徑之一。李榮平等[4]研究表明餐廚廢棄物具有良好的厭氧消化性能;吳小武等[5]發(fā)現(xiàn)大部分農(nóng)業(yè)廢棄物的碳氮比約為25:1,通過一定的預(yù)處理可不需要另加氮源就可以進行正常的沼氣發(fā)酵;同時,孟穎[6]、呂琛[7]、李軼[8]、許智[9]等研究也表明餐廚廢棄物與果蔬垃圾、畜禽糞污、農(nóng)作物秸稈等多元混合物進行聯(lián)合厭氧消化,協(xié)同作用較明顯。

      基于以上的分析,本研究以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例,通過以厭氧發(fā)酵技術(shù)為核心的沼氣工程等方案設(shè)計,將校內(nèi)各學(xué)生食堂產(chǎn)生的餐廚廢棄物及農(nóng)業(yè)園溫室生產(chǎn)有機廢棄物等混合原料轉(zhuǎn)化為清潔可再生能源及高品質(zhì)有機肥原料,同時建立以沼氣工程為紐帶的循環(huán)農(nóng)業(yè)基本模式,營造生態(tài)、環(huán)保的校園環(huán)境。

      1 混合有機廢棄物原料特性

      1.1 餐廚廢棄物原料特性

      經(jīng)前期實地調(diào)研,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)各學(xué)生食堂每天產(chǎn)生餐廚廢棄物約2t。經(jīng)測定,其中含有菜葉19.246%,骨5.050%,肉5.746%,米飯7.666%,湯液62.292%,總固體(TS)含量18-20%。其主要化學(xué)成分為淀粉、纖維素類、動植物脂肪類等有機物質(zhì),營養(yǎng)成分豐富,易腐敗,易生物降解,是良好的厭氧發(fā)酵原料。

      1.2 農(nóng)業(yè)園有機廢棄物特性

      安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)園內(nèi)廢棄物主要有為溫室生產(chǎn)有機垃圾,包括蔬菜尾菜,少量農(nóng)作物秸稈、藤蔓等。經(jīng)實地調(diào)研,每天可產(chǎn)生各類有機廢棄物約1t,TS 含量15-18%。

      2 資源化處理工藝設(shè)計

      2.1 工藝流程圖設(shè)計

      按照無害化、資源化處理的原則,本處理方案采用以厭氧發(fā)酵技術(shù)為核心的工藝流程:餐廚廢棄物和農(nóng)業(yè)有機廢棄物經(jīng)收集進場后,首先經(jīng)過篩網(wǎng)、人工分選等去除塑料、方便筷、大骨頭、樹枝等較大及難降解固形物,再將易生物降解組分進行粉碎漿化,之后送入水解酸化池進行預(yù)處理 (該過程可適當添加水解酶[10]以促進其水解酸化,水解酸化池中配備機械攪拌設(shè)備進行勻漿攪拌),經(jīng)過5 天[11]左右水解酸化后,再將料液每天分批次定量泵入CSTR 厭氧反應(yīng)器中進行25-30d 的充分發(fā)酵。工程所產(chǎn)沼氣經(jīng)過除水、脫硫工藝進入貯氣柜存儲,并用于農(nóng)業(yè)園熱能中心燃氣熱水鍋爐,熱水主要滿足沼氣工程自身加熱、保溫,富余部分用于農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)溫室供熱。所產(chǎn)沼液沼渣進入暫存池沉淀存儲,沼液回流至水解酸化工藝調(diào)節(jié)發(fā)酵料液濃度,同時起到菌種回流的作用,剩余沼液及沼渣用作農(nóng)業(yè)園種植生產(chǎn)有機肥料。本方案的工藝流程可用圖1 表示。

      2.2 CSTR 反應(yīng)器設(shè)計

      根據(jù)餐廚廢棄物和農(nóng)業(yè)有機廢棄物混合原料的厭氧消化特點,本處理方案的核心工程設(shè)計采用CSTR 厭氧反應(yīng)器,該反應(yīng)器可以處理高懸浮固體含量的原料,消化器內(nèi)物料均勻分布,可避免物料分層狀態(tài),增加物料和微生物的接觸,是厭氧消化領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的反應(yīng)器之一。

      參考CJJ184-2012《餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范》及NY/T1222-2006《規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計規(guī)范》,設(shè)計發(fā)酵料液TS 濃度為8-10%,水力滯留時間(HRT)為25-30d;CSTR 厭氧反應(yīng)器的總?cè)莘e參照下式確定:

      V=T·Q/0.8

      式中,V 為厭氧反應(yīng)的容積(m3);Q 為設(shè)計日處理量(m3);T 為設(shè)計水力滯留時間(d);0.8 是有效容積與總?cè)莘e的比值系數(shù)。

      本處理方案日處理餐廚廢棄物及農(nóng)業(yè)園有機廢棄物共3t,按照原料TS 濃度分別為18-20%及15-18%,以及進料TS 濃度8-10%的要求,則每天進料量(Q)約6t;為保證處理工程穩(wěn)定運行,HRT(T)取30d,則CSTR 反應(yīng)器的總體積為225m3。

      2.3 處理工程主要設(shè)計指標

      根據(jù)高校學(xué)生食堂特點,去除寒暑假3 個月時間。本處理工程主要設(shè)計指標如下:厭氧工程發(fā)酵溫度(中溫)為30-35℃;池容產(chǎn)氣率0.8-1.0L/(L·d);沼氣產(chǎn)量4.8 萬m3/年;年處理混合有機廢棄物800t;沼液、沼渣有機肥原料年產(chǎn)量400t。

      3 產(chǎn)物及應(yīng)用分析

      經(jīng)過沼氣工程厭氧處理,原本污染環(huán)境、危害食品安全的混合有機廢棄物在產(chǎn)生清潔可再生能源沼氣的同時,轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝в袡C肥原料。

      3.1 沼氣

      沼氣中甲烷(CH4)含量一般為55%以上,熱值約20,000-22,000KJ/m3,是一種優(yōu)質(zhì)的清潔燃料。本處理方案中,沼氣主要設(shè)計用作農(nóng)業(yè)園熱能中心熱水鍋爐使用。按照沼氣中CH4含量60%、熱值為21,820KJ/m3,相當于0.74kg 標準煤。為維持225m3的CSTR 反應(yīng)器中溫運行,設(shè)計每天需100m3的沼氣燃燒供熱,則每年共需約2.7 萬m3,除滿足沼氣工程自身加熱、保溫外,每年仍剩余2.1 萬m3沼氣可用于農(nóng)業(yè)園溫室大棚冬季增溫保溫。目前,農(nóng)業(yè)園內(nèi)3000m3PC 板智控溫室、2000m3玻璃智控溫室增溫保溫主要采用煤炭為燃料,每年需40t。根據(jù)以上分析,該處理工程每年剩余沼氣折合標準煤約15.5t,可替代近39%的溫室采暖用煤,節(jié)能減排效益明顯。

      3.2 沼液、沼渣

      圖1 工藝流程圖

      沼液沼渣中含有豐富的氮、磷、鉀以及各種微量元素,還含有多種生物活性物質(zhì),是一種優(yōu)質(zhì)的有機肥原料。利用沼渣沼液作為農(nóng)作物的基肥和追肥,減少化肥用量,減低生產(chǎn)成本,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì),實現(xiàn)“低碳種植”和綠色食品的生產(chǎn)。本處理工程設(shè)計沼液、沼渣主要用作農(nóng)業(yè)園內(nèi)溫室生產(chǎn)有機肥,按照每畝每年10t 的施用量,則400t 沼液、沼渣可供40 畝土地施用。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)園占地100多畝,種植土地約80 畝;則本處理工程所產(chǎn)沼液、沼渣有機肥原料可被完全消納,不會產(chǎn)生二次污染。

      4 結(jié) 論

      1.本方案針對安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)生食堂餐廚廢棄物、農(nóng)業(yè)園區(qū)溫室生產(chǎn)有機廢棄物等混合原料,設(shè)計采用以厭氧發(fā)酵技術(shù)為核心的沼氣工程,實現(xiàn)其無害化處理與資源化利用。

      2.本方案沼氣工程設(shè)計采用225m3全混式厭氧反應(yīng)器(CSTR),可實現(xiàn)年處理混合有機廢棄物800t,年產(chǎn)沼氣4.8 萬m3,沼渣、沼液有機肥原料400t。

      3.本方案設(shè)計所產(chǎn)沼氣除滿足厭氧工程自身加熱、保溫需求外,可折合標準煤約15.5t,可替代近39%的農(nóng)業(yè)園溫室采暖用煤。

      4.本方案設(shè)計所產(chǎn)沼液沼渣用作農(nóng)業(yè)園溫室生產(chǎn)有機肥料,可實現(xiàn)完全消納,無二次污染。

      [1]張晴,劉李峰,李俊,等.我國城市餐廚廢棄物現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].中國資源綜合利用,2011,29(10):40-43.

      [2]胡一朗.中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的演化博弈分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2012,28(20):307-311.

      [3]沈玉君,張玉華,向欣,等.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用工程模式構(gòu)建[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2013,29(11):210-216.

      [4]李榮平,葛亞軍,王奎升,等.餐廚垃圾特性及其厭氧消化性能研究[J].可再生能源,2010,28(1):76-80.

      [5]吳小武,劉榮厚.農(nóng)業(yè)廢棄物厭氧發(fā)酵制取沼氣技術(shù)的研究進展[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2011,27(26):227-231.

      [6]孟穎,唐明躍,孫芳青,等.餐廚、果蔬與雞糞多元混合物料厭氧消化實驗研究[J].中國沼氣,2013,31(4):12-16,48.

      [7]呂琛,袁海榮,王奎升,等.果蔬垃圾與餐廚垃圾混合厭氧消化產(chǎn)氣性能[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2011,27(增刊1):91-95.

      [8]李軼,李磊,張大雷,等.餐廚垃圾和牛糞混合厭氧發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2012,43(增刊):180-185.

      [9]許智,葉小梅,常志州,等.稻秸、餐廚垃圾及人糞尿混合厭氧發(fā)酵[J].環(huán)境工程學(xué)報,2012,6(7):2447-2453.

      [10]張無敵,宋洪川,李建昌,等.水解酶提高豬糞沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣率[J].太陽能學(xué)報,2002,23(5):674-677.

      [11]熊杰,袁海榮,王奎升,等.餐廚垃圾兩相厭氧消化特性試驗研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2012,35(3):25-29.

      猜你喜歡
      沼渣厭氧發(fā)酵餐廚
      餐廚垃圾厭氧發(fā)酵沼渣脫水性能研究
      餐廚垃圾厭氧發(fā)酵熱電氣聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化
      干式厭氧消化沼渣管理的研究進展綜述
      小型堆肥箱用于餐廚垃圾連續(xù)堆肥的性能試驗
      法國梧桐落葉、香樟青葉與豬糞混合厭氧發(fā)酵特性的探究
      餐廚垃圾的微生物處理技術(shù)
      我國餐廚垃圾資源化處理行業(yè)分析
      太陽能-地能熱泵耦合系統(tǒng)在沼氣工程厭氧發(fā)酵增溫中的設(shè)計與應(yīng)用
      沼渣用作林業(yè)育苗基質(zhì)的特性
      輕基質(zhì)添加沼渣對油茶扦插苗的影響
      视频| 宜城市| 深泽县| 崇仁县| 淮南市| 益阳市| 霍州市| 上犹县| 蕉岭县| 文化| 镶黄旗| 萍乡市| 大方县| 南岸区| 宣汉县| 五指山市| 西和县| 施甸县| 蒙山县| 前郭尔| 澄城县| 开阳县| 滨州市| 通山县| 拉萨市| 石门县| 大同县| 延川县| 福贡县| 鲜城| 陕西省| 北碚区| 湟源县| 桑植县| 曲水县| 涟水县| 且末县| 通山县| 南澳县| 亳州市| 景泰县|