生物质复配制备成型燃料的试验研究

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1、生物质复配制备成型燃料的试验研究----环境设计论文-->第一章绪论1.1我国城市生活垃圾的特性及处理现状据国家年鉴统计数据显示我国生活垃圾清运量不断逐年攀升，随着城镇化进程的推进和居民生活水平提高，结合模型预测今后生活垃圾清运量还将以较大幅度增长速率逐年增长。预计到2020年，我国城市生活垃圾清运总量将达到2亿多吨，生活垃圾处理处置任务艰巨[1]。2004-2014年期间，我国城市生活垃圾清运量年增长率为2.14%，截至2014年底，我国的垃圾清运总量已达1.78亿吨，日清运量超过47万吨,无害化率达到95%以上[2]。现如今城市生活垃圾累积堆存量已达80亿吨，占地80多万亩，且垃圾产生量仍

2、以5-8%的速度增长，占地量以平均每年4.8%的速度持续增长[3]。全国600多座城市，除县城外，有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围之中，有四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾。据国家统计年鉴数据，我国生活垃圾处理处置主要以填埋方式为主，截至2013年底，国内已有卫生填埋场、简易填埋场和以填埋为主的综合处理场共计1549座，处理能力合计421776t/d，接近80%的填埋场在2006-2014年期间投入运营，若按每座填埋场平均使用年限为15年计算，预计5-15年内将有近千座填埋场进入封场阶段。可见“垃圾围城”的形势非常严峻，垃圾处理问题日渐成为政府部门高度关注的环境和民生问题。随着我国城市生活

3、垃圾的减量化、无害化、资源化政策以来，近年我国城市生活垃圾增长速率有所减缓，但仍以不小的基数逐步增长，因此急需找到一条适合我国城市生活垃圾处理处置的新方法。............1.2城市生活垃圾能源化利用现状及发展趋势为实现垃圾处理的“三化”，充分利用垃圾可利用能源，国内外研究者开发了多种垃圾能源化利用。目前垃圾能源化利用技术主要分为直接燃烧利用和转化为其他可利用能源的燃料。垃圾焚烧是目前垃圾能源化利用的主要直接方式；垃圾转化燃料技术主要包括厌氧发酵制沼气技术、垃圾的热解与气化技术、直接堆酵预脱水焚烧技术、垃圾衍生燃料（RDF）技术等。沼气厌氧消化是一种利用厌氧细菌消耗垃圾可降解有机质产生

4、沼气的能源化术。厌氧消化是比较成熟的一种垃圾能源化技术。通过生物作用将垃圾有机质转化为甲烷气体集中收集储存运输，主要特点是热值高、污染小、减量化程度，但发酵周期长和发酵条件较为严苛等，剩余消化残渣经预处理后壳制备成固体燃料，是一种适合于含水率高、易腐有机质高的能源化技术。卫生填埋产生沼气也是一种厌氧发酵产气技术，目前我国的卫生填埋场多数尚没有考虑填埋气体的回收，少数填埋场考虑填埋气体的收集和利用。垃圾的热解是垃圾在隔绝氧气、一定温度条件下，垃圾形成了液态和气态的产物，是以获取燃料油、燃料气或化工原料为目的的方法。热解技术用于垃圾处理在国外进行过深入研究，但由于垃圾成分复杂，燃料油是一种成分非常

5、复杂的有机物(碳链的范围非常大)，给垃圾燃料油的直接应用造成许多困难。同时垃圾热解制取燃料油的成本大大高于石油提炼的成本。由于这些原因，目前垃圾热解技术在工业化还没有得到应用，发展该技术的关键是提高产品质量和降低成本。垃圾气化是垃圾在高温和缺氧条件下，垃圾中有机碳和水蒸气、二氧化碳发生水煤气反应，最后形成以甲烷、二氧化碳、一氧化碳和氢为主的燃料气体。垃圾的气化技术在国内外有较多的工业应用。燃料气可以直接燃烧发电，也可以作为管道气体。但当垃圾中有机物的含量不够高或者垃圾中的含水率比较大时，形成的气化气有可能是低热值气体，给直接的燃烧造成困难。........第二章垃圾生物干化条件优化试验2.1试

6、验设计与装置试验装置由圆柱形有机玻璃筒、加热控制器、通风设备及温度控制等装置组成，如图2-1所示。干化反应器为圆柱形有机玻璃容器，高90cm，内径43cm，有效容积约为5L。反应器底部设有进气口与垃圾渗滤液排放口，距底部5cm处设有通气板，上面均匀布满若干个通气孔（孔径大约3mm），目前我国生活垃圾资源化利用最大的障碍是含水率高、易腐有机物多，因此降低垃圾含水率、稳定垃圾易腐有机物在一定程度上可以促进垃圾利用效率。垃圾生物干化技术在国外是一项成熟的垃圾处理技术，是作为垃圾综合利用前道工序应用，如作为降低垃圾腐败的臭味、可回收资源的分选回收、RDF制备的前道工序。生活垃圾焚烧前堆酵处理能脱除大部

7、分自由水，但生物干化技术可利用自身可降低有机物进一步脱除水分，大大提升了垃圾减重比例和发热量。本章主要内容为垃圾生物干化处理最佳条件参数的初步确定，试验通过对碳氮比、添加外源菌种、通风量和混合物料配比对垃圾生物干化处理的影响，在控制生物干化过程其他因素一定的情况下，逐步进行单因素试验优化预处理条件，探索适合我国生活垃圾生物干化预处理快速脱水的条件参数。..........2.2试验材料、方法及内容