生物强化太阳能铺肋系统处理村镇有机垃圾的研究

【摘要】：在社会经济快速发展、人民生活水平不断提高的同时,生活垃圾的生成量也呈大幅增长趋势,环境承载力面临着巨大的挑战。研究生活垃圾减量化、无害化和资源化技术途径,对我国生态环境保护具有重要意义。本论文采用模拟太阳能辅助生活垃圾处理装置,较系统地进行了太阳能辅助垃圾堆肥处理过程的主要特征、垃圾处理过程物质组分减量差异及影响因素、高效有机垃圾处理菌剂的筛选及应用、太阳能辅助垃圾处理配套工艺优化集成等研究,取得如下主要结果：(1)太阳能辅助垃圾堆肥处理装置具有较好的减量化效果,垃圾的总体积缩减量达73.61%,干物质的减量率达41%。太阳能反应装置运行1个月后,产品的pH、C/N、有机质含量、氮磷钾总养分等基本达到垃圾农用的要求。(2)垃圾中水分减量与垃圾总减量显著正相关(P0.05),水分的去除能力决定了垃圾减量化效果；而温度与垃圾减量和水分损减量呈最大正相关,堆肥高温期是垃圾减量的主要时间区段。生物菌剂接种强化和通风处理增强了堆肥早期(0-13 d)的碳消耗,从而促进垃圾减量。堆肥中微生物种群及数量的不同是引起垃圾减量差异的主要因素之一,其中细菌和放线菌倾向于消耗碳素和氢素。(3)通过接种外源菌剂对反应器进行生物强化,在不通风条件下,接种供试的两种市购商品菌剂对于垃圾系统中的堆体温度没有明显促进效应,但接种0.5%的水谷欣菌剂可提高垃圾减量化效率,其效果优于农冠菌剂,比ck高出17百分点；在优化通风处理条件下(通风量为2.5 L/min,采用前5d连续通风后期按通5min停15min间歇通风),按0.5%浓度添加自行筛选的菌剂EM1可提高堆体温度,利于提高垃圾处理效率,垃圾减量率可达67.35%,其效果优于市购商品水谷欣菌剂。(4)研究提出了太阳能辅助垃圾处理配套工艺优化运行条件。1)适宜的通风量为2.5 L/min,在此条件下垃圾堆体维持50℃以上高温达6 d,垃圾的减量化效率达72.04%,大大高于其它处理组。2)垃圾堆肥启动后2d内不通风,后期通5 min停15min的间歇通风方式垃圾减量化效果最佳,垃圾减量率达64.55%,其中干物质减量率达56.26%。3)垃圾渗滤液回用应控制适当频率,其中每6d回用一次效果最佳,干物质减量率可达51.81%。综合上述研究结果,推荐配套的辅助工艺组合为：通风量为2.5 L/min；通风方式：前2d通风,后期间歇通风(通5 min停15min)；渗滤液6d回用一次。 【关键词】：太阳能辅助反应器 堆肥 菌剂接种 通风 渗滤液
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X705;TK519
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 文献综述11-17
• 1.1 村镇有机垃圾的处理技术11-14
• 1.1.1 村镇有机垃圾的产生现状11
• 1.1.2 村镇有机垃圾堆肥化处理技术11-14
• 1.2 村镇有机垃圾太阳能堆肥处理技术14-15
• 1.2.1 太阳能堆肥处理技术的原理14
• 1.2.2 太阳能堆肥处理技术的应用现状14-15
• 1.3 研究的目的及主要内容15-17
• 1.3.1 研究目的15
• 1.3.2 研究内容15-17
• 第二章 太阳能辅助垃圾堆肥处理过程特征研究17-25
• 2.1 材料与方法17-18
• 2.1.1 试验材料17
• 2.1.2 试验方案17-18
• 2.1.3 测定方法18
• 2.1.4 统计分析方法18
• 2.2 结果与讨论18-24
• 2.2.1 太阳能辅助垃圾堆肥处理过程温度变化及减量效果18-20
• 2.2.2 太阳能辅助垃圾堆肥过程中有机物料的理化性质变化20-23
• 2.2.3 太阳能辅助堆肥过程中可培养微生物数量的变化23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 垃圾堆肥处理过程中物质组分减量差异及影响因素25-34
• 3.1 材料与方法25-26
• 3.1.1 试验材料25
• 3.1.2 试验方案25
• 3.1.3 测定方法25
• 3.1.4 统计分析方法25-26
• 3.2 结果与讨论26-33
• 3.2.1 不同处理的物料理化特性差异26-27
• 3.2.2 不同处理下物料组分的减量差异27-29
• 3.2.3 不同处理下干物质中主要元素组成的质量变化差异29-30
• 3.2.4 堆肥的主要过程因子与物质消耗的RDA分析30-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 高效有机垃圾处理菌剂的筛选及应用效果分析34-43
• 4.1 材料与方法34-35
• 4.1.1 试验材料34
• 4.1.2 试验方案34-35
• 4.1.3 测定方法35
• 4.1.4 统计分析方法35
• 4.2 结果与讨论35-42
• 4.2.1 不同商品菌剂在垃圾堆肥中的应用效果35-39
• 4.2.2 垃圾处理自制菌剂EM1的研制39-40
• 4.2.3 自制菌剂EM1与商品菌剂水谷欣应用效果的对比40-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第五章 太阳能辅助垃圾处理配套工艺优化集成研究43-53
• 5.1 材料与方法43-44
• 5.1.1 试验材料43
• 5.1.2 试验方案43-44
• 5.1.3 测定方法44
• 5.1.4 统计分析方法44
• 5.2 结果与讨论44-52
• 5.2.1 不同通风量对堆肥的影响44-46
• 5.2.2 不同通风方式对堆肥的影响46-49
• 5.2.3 不同渗滤液回用周期对堆肥的影响49-51
• 5.2.4 辅助设备工艺的优化集成51-52
• 5.3 本章小结52-53
• 第六章 结论与展望53-55
• 6.1 结论53
• 6.2 展望53-55
• 参考文献55-60
• 致谢60-61
• 攻读学位期间取得的研究成果61-62
• 浙江师范大学学位论文诚信承诺书62-63

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