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1、环境工程2007年8月第25卷第4期65城市生活有机垃圾湿式动态厌氧发酵工艺肖鸿彭宏(四川农业大学环境科学与工程系,四川雅安625014)摘要对城市生活有机垃圾处理技术现状进行分析的基础上,结合我国国情,提出一种新型的湿式动态厌氧发酵工艺。进一步论述了湿式动态厌氧发酵工艺方案选择,重点介绍该工艺的流程,各部分结构的功能。最后,总结该工艺的优点,对工艺的不足之处进行了探讨并提出相应的处理措施。关键词有机垃圾湿式动态厌氧发酵工艺研究统计资料表明,我国城市生活垃圾储存量已经达中的可降解有机物转化为稳定的腐殖质。对有机
2、垃到60亿t,而且仍然在以每年10%左右的速度持续增圾的处理,堆肥法是最有效的,也是世界上普遍采用[1]长,而城市生活垃圾中有机物含量逐年增加,其中的方法。将有机物转换成可增加土壤有机质、改良土[2]可生物降解物质高达70%以上。因此,对于城市壤结构的有机肥料,既避免了有机垃圾焚烧和填埋所生活有机垃圾处理的研究显得越来越重要。产生的各种弊端,又提供了丰富的有机肥原料。但是1城市生活有机垃圾处理技术现状由于堆肥的肥效低,缺乏销售市场,堆肥法的垃圾减111卫生填埋量化程度不高,堆场环境差等等,这些都制约了垃圾目前,
3、城市生活有机垃圾的处理技术主要有卫生堆肥技术的推广和使用。为解决这些问题,近年来国填埋、焚烧、堆肥法。其中,卫生填埋早在1930年便内外开发了多种堆肥新工艺,特别是将厌氧消化技术[3]已出现,因投资少、处理费用低,处理量大,操作简应用在垃圾堆肥上,开发出了如以芬兰的EcoTec公便,能处理各种类型的废物等优点一直是世界上最常司为代表的湿式连续单级厌氧消化工艺、以德国的用的垃圾处理技术。但由于卫生填埋占地面积大、垃TEB公司为代表的湿式连续多级厌氧消化工艺、以比圾填埋场渗滤液难于处理、填埋产气污染空气、资源利时的
4、OWS2Dranco公司为代表的干式连续单级厌氧[6]回收率低等问题,在环保标准日益提高的今天,其应消化工艺。国内如上海宝山建设的有机垃圾处理[7]用受到越来越大的限制,事实上,卫生填埋正发展为厂就采用了湿式动态厌氧发酵工艺。新技术的采无机垃圾的最终处置方法。用使垃圾堆肥再一次进入高速发展阶段。112焚烧结合我国国情,在此提出一种新型的湿式动态厌焚烧具有除毒彻底、减容量大、残渣性能稳定、能氧发酵工艺,该工艺主要用于处理城市生活有机垃圾。最大限度减少二次污染、能回收热量等优点,近20年2湿式动态厌氧发酵工艺方案选
5、择[4]来在国外得到迅速发展。但垃圾焚烧投资巨大,运211发酵工艺比较行成本高,且对原料热值和含水率要求较高,并不太堆肥的核心技术是生化(发酵)处理技术,其主要适合现阶段我国城市生活垃圾的处理。因为我国大作用是实现有机垃圾的降解和无害化,使其成为易被多数城市生活垃圾热值低、可生物降解有机质成分含农作物吸收的、含有植物所需营养成分的有机肥。按量较高,必须大量添加辅助燃料才能燃烧,势必大大生化降解过程对氧的要求情况,垃圾生化处理技术分增加焚烧成本,据估算,焚烧垃圾处理费至少为好氧发酵和厌氧发酵两大类,主要有4种工艺
6、:快[5]100元Pt。除经济发达的一些沿海城市如深圳、广速好氧发酵、传统的厌氧发酵、好氧2厌氧发酵、湿式州、上海、顺德、珠海等外,其他城市大都难以承受。厌氧发酵。113堆肥发酵工艺的选择,取决于发酵时间、能耗、发酵质堆肥法是利用自然界广泛存在的微生物处理垃量、资源化程度(沼气产生量)、厂区环境、运行成本等圾的一种技术,通过生物反应有控制地促进固体废物工艺特点,但发酵质量决定产品质量,而产品质量是环境工程662007年8月第25卷第4期能否正常运行的关键,因此,发酵质量是选择发酵工比较。艺的首要因素。表1是几种
7、发酵工艺的性能特点[8]表14种典型发酵处理工艺比较项目快速好氧发酵厌氧发酵好氧厌氧发酵湿式厌氧发酵发酵时间Pd20~3025~3515~2015~20连续强制供氧,需翻堆,能耗能耗无少量阶段供氧,能耗较小。热水保温,能耗较大。最大。发酵质量不均匀,有机物氮损失大。不均匀不均匀均匀,可通过水选去除杂质。沼气利用无可利用可利用最充分排放物大量废气沼气与废水沼气及部分废水沼气与废水占地面积大最大中等小厂区环境差较好较好好投资中等中等中等大运行费用最低;肥料质量较发酵速度快;运行费用低,肥发酵速度快;肥料质量最好;工
8、厂发酵速度快;运行费用高,肥好;工厂环境易于控制,可产料质量较好;工厂环境易于环境最好;产沼气最充分;投资主要特点料质量差,资源化不够,工厂沼气;发酵速度太慢;占地面控制;可产沼气;需加菌,工大;运行费用高;工艺控制要求环境差。积太大。艺控制要求较高。较高。环境要求及肥料品质要求不垃圾量大,对环境要求较高的发适用地区地价低大多数城市高的地区。达城市。从表1可以看出,湿式厌氧发酵在发酵质
