生活垃圾深度分选及设备优化组合技术研究

生活垃圾深度分选及设备优化组合技术研究学位论文版权使用授权书4-5同济大学学位论文原创性声明5-6摘要6-8ABSTRACT8-17第1章绪论17-241.1课题的来源171.2课题研究的背景17-211.2.1我国城市生活垃圾处理处置现状17-191.2.2我国生活垃圾分选技术发展及利用现状19-211.3研究目标、内容及创新点21-221.3.1研究目标211.3.2研究内容21-221.3.3创新点221.4技术路线22-24第2章生活垃圾分选研究进展24-372.1按物料粒度大小差异的分选技术24-272.1.1固定筛分技术及其设备24-252.1.2滚筒筛分技术及其设备25-262.1.3振动筛分技术及其设备26-272.1.4圆盘筛分技术272.2按物料密度差异的分选技术27-292.2.1气流分选28-292.2.2重介质分选292.2.3跳汰分选292.3按物料光、电、磁效应差异的分选技术29-332.3.1光电分选29-302.3.2电力分选30-322.3.3磁力分选32-332.4按物料其它性质差异的分选技术33-352.4.1惯性分选33-342.4.2磨擦与弹跳分选34-352.4.3浮选352.5小结35-37第3章生活垃圾中可资源化物质评价研究37-583.1研究目的及垃圾来源373.2夏季生活垃圾组分的研究37-473.2.1研究方法37-383.2.2生活垃圾组分分析38-463.2.3生活垃圾分选方案的选择46-473.3秋季生活垃圾组分的研究47-513.3.1研究方法47-483.3.2生活垃圾组分研究48-513.3.3生活垃圾处理方案的选择513.4生活垃圾中可资源化物质评价51-563.5本章小结56-58第4章生活垃圾滚筒筛分选特性研究58-984.1实验设备及方法58-614.1.1滚筒筛的设计58-614.1.2实验方法614.2120mm孔径滚筒筛筛分特性研究61-714.2.13.2°时滚筒筛的筛分61-634.2.24.3°时滚筒筛的筛分63-644.2.35.3°时滚筒筛的筛分64-654.2.46.0°时滚筒筛的筛分65-664.2.57.0°时滚筒筛的筛分66-674.2.67.8°时滚筒筛的筛分67-684.2.78.7°时滚筒筛的筛分68-694.2.8综合分析69-714.380mm孔径滚筒筛分特性的研究结果71-814.3.13.2°时滚筒筛的筛分71-724.3.24.3°时滚筒筛的筛分72-744.3.35.3°时滚筒筛的筛分74-754.3.46.0°时滚筒筛的筛分75-764.3.57.0°时滚筒筛的筛分76-774.3.67.8°时滚筒筛的筛分77-784.3.78.7°时滚筒筛的筛分78-794.3.8综合分析79-814.440mm孔径滚筒筛分特性研究81-904.4.13.2°时滚筒筛的筛分81-824.4.24.3°时滚筒筛的筛分82-834.4.35.3°时滚筒筛的筛分83-844.4.46.0°时滚筒筛的筛分84-854.4.57.0°时滚筒筛的筛分85-864.4.67.8°时滚筒筛的筛分86-874.4.78.7°时滚筒筛的筛分87-894.4.8综合分析89-904.5滚筒筛性能及筛中生活垃圾动态分析90-924.5.1滚筒筛的几何参数90-914.5.2滚筒筛中生活垃圾的动态分析91-924.6挡板式滚筒筛分选特性研究92-964.6.1实验目的92-934.6.2袖子皮的破碎实验93-964.6.3生活垃圾的破碎实验964.7本章小结96-98第5章生活垃圾振动筛分选特性研究98-1045.1实验设备及方法98-1005.1.1振动筛的设计98-995.1.2研究方法99-1005.2振动筛分选实验结果100-1035.2.180mm孔径振动筛的分选100-1015.2.240mm孔径振动筛的分选101-1035.3本章小结103-104第6章生活垃圾卧式气流分选机分选特性研究104-1416.1实验设备及方法104-1076.1.1实验设备的设计104-1066.1.2实验方法106-1076.2单物质纸的分选107-1126.2.1档板存在时的分选结果107-1086.2.2无挡板存在时的分选实验108-1126.3混合生活垃圾的分选112-1236.3.1风机角度为0°时生活垃圾分选113-1156.3.2风机角度为10°时生活垃圾的分选115-1176.3.3风机角度为15°时生活垃圾的分选117-1196.3.4风机角度为20°时生活垃圾的分选119-1206.3.5风机角度为25°时生活垃圾的分选120-1226.3.5风机角度为30°时生活垃圾的分选122-1236.4综合分析123-1246.5卧式气流分选机气体流场的数值模拟124-1396.5.1CFD数值模拟软件介绍124-1256.5.2卧式气流分选机气体流体模拟技术125-1276.5.3参数确定127-1306.5.4模拟结果讨论130-1396.5.5小结1396.6本章小结139-141第7章生活垃圾分选组合技术研究141-1507.1生活垃圾梯度筛分技术1417.2技术组合构思一141-1427.3技术组合构思二142-1457.4技术组合构思三145-1487.5技术组合构思四148-1497.6小结149-150第8章生活垃圾分选的工程实例150-1598.1工程实例地点的介绍1508.2生活垃圾处理工艺技术路线150-1518.3工艺的具体介绍1518.3.1发酵工艺1518.3.2垃圾渗滤液的收集与处理1518.3.3废旧塑料的利用1518.4生活垃圾分选151-1588.4.1细料的用途154-1558.4.2粗料的用途155-1568.4.3轻物质的用途156-1588.5本章小结158-159第9章结论与建议159-1629.1主要结论159-1619.2建议161-162致谢162-163参考文献163-168附录A改造前的卧式气流分选机168-170附录B改造后卧式气流分选机设计图170-171个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果171城市有机生活垃圾高温厌氧消化工艺及沼渣综合利用研究摘要4-7Abstract7-161绪论16-421.1国内外城市生活垃圾状况16-211.1.1城市生活垃圾的概念及组成特性16-191.1.2城市生活垃圾产生量的影响因素19-201.1.3城市生活垃圾的污染问题20-211.2城市生活垃圾处理和资源化技术21-231.3厌氧消化工艺研究进展23-321.3.1厌氧生物处理工艺发展历史24-251.3.2城市生活垃圾厌氧消化工艺研究概况25-261.3.3湿式/干式厌氧消化工艺26-281.3.4单相厌氧消化工艺28-291.3.5两相厌氧消化工艺29-311.3.6间歇和连续厌氧消化工艺31-321.4城市生活垃圾厌氧生物处理影响因素研究进展32-371.4.1预处理32-331.4.2接种和接种物33-341.4.3原料固含率34-351.4.4温度和pH值35-361.4.5搅拌361.4.6挥发性脂肪酸和氨氮36-371.4.7联合消化371.5课题研究的目的意义及研究内容37-421.5.1课题的提出及研究意义37-391.5.2课题研究内容39-422城市有机生活垃圾厌氧消化基本原理42-642.1概述42-432.2厌氧消化微生物学和生态学研究43-532.2.1不产甲烷菌44-462.2.2产甲烷菌46-492.2.3嗜热产甲烷菌及其热稳定性探讨49-522.2.4不产甲烷菌与产甲烷菌之间的微生物生态关系52-532.3厌氧消化微生物互营联合作用的热力学分析53-562.3.1产氢产乙酸菌与耗氢产甲烷菌的互营联合作用53-542.3.2氢分压对挥发性脂肪酸降解的影响54-562.4厌氧生物处理的生化机理研究56-632.4.1有机垃圾水解发酵的生化机理56-592.4.2产甲烷过程的生化机理59-632.5城市生活垃圾厌氧消化过程动力学研究632.6本章小结63-643实验装置和方法64-713.1实验装置64-663.1.1城市生活垃圾分选实验装置643.1.2城市生活垃圾厌氧消化工艺实验装置64-663.2分析项目和方法66-713.2.1城市生活垃圾分析66-673.2.2实验参数分析67-714城市生活垃圾分选及厌氧降解特性研究71-804.1概述71-724.2城市生活垃圾破碎分选研究72-744.2.1破碎机与滚筒筛的工艺参数确定724.2.2城市生活垃圾破碎筛分率72-744.3城市有机生活垃圾厌氧降解特性74-784.3.1分选后有机垃圾的物理组成74-754.3.2理论产气量和可生物降解物质分率75-774.3.3有机生活垃圾的生物化学甲烷势77-784.4本章小结78-805温度对城市有机生活垃圾厌氧消化工艺的影响80-1095.1概述805.2不同反应温度下消化工艺研究80-885.2.1实验方案80-815.2.2不同温度条件下的累积产气量和产气速率81-825.2.3不同温度条件下沼气中甲烷含量的变化82-835.2.4不同温度条件下pH值的变化83-845.2.5温度对消化启动和病原微生物杀灭率的影响84-855.2.6讨论85-885.3温度突降对高温厌氧消化工艺的影响88-985.3.1实验方案88-895.3.2产气量和甲烷含量的变化89-925.3.3pH值的变化92-935.3.4VFA的变化93-955.3.5温度突降后持续15天恢复的实验结果95-975.3.6讨论97-985.4温度突升对高温厌氧消化工艺的影响98-1025.4.1实验方案985.4.2产气量和甲烷含量变化98-1005.4.3pH值变化1005.4.4VFA的变化100-1015.4.5讨论101-1025.5有机生活垃圾批式厌氧消化产气动力学模型102-1075.5.1模型的基本假设102-1035.5.2厌氧产气动力学模型的建立103-1055.5.3动力学参数的求解105-1065.5.4温度对反应速率常数的影响106-1075.6本章小结107-1096城市有机生活垃圾高温厌氧消化工艺研究109-1366.1概述1096.2接种物的选择109-1196.2.1接种物的基本性质109-1106.2.2不同接种物对高温厌氧消化启动的影响110-1156.2.3接种污泥的比产甲烷活性115-1186.2.4接种物的氨氮抑制值118-1196.3原料碳氮比对高温厌氧消化产气率的影响119-1206.4垃圾固含率与接种量120-1286.4.1固含率为16.4%时的接种量121-1246.4.2固含率与接种量的相关性124-1256.4.3不同固含率在最佳接种量条件下的消化实验125-1286.5垃圾与粪便物料比对高温联合厌氧消化的影响128-1336.5.1垃圾与粪便联合消化概述128-1296.5.2实验方案129-1306.5.3实验结果与讨论130-1326.5.4讨论132-1336.6高温联合厌氧消化过程中氮和磷元素含量的变化133-1356.6.1氮和磷的分析方法简述1336.6.2全氮和全磷在消化过程中的变化133-1346.6.2速效氮和速效磷在消化过程中的变化134-1356.7本章小结135-1367有机垃圾厌氧消化残留物综合利用研究136-1557.1概述136-1377.2沼渣的理化性质分析137-1397.2.1沼渣中主要养分和病原微生物杀灭率137-1387.2.2沼渣中重金属含量138-1397.3沼渣制有机-无机复混肥技术139-1467.3.1有机-无机复混肥生产的理论探讨139-1417.3.2有机-无机复混肥的配方设计141-1447.3.3有机-无机复混肥的生产工艺流程144-1457.3.4沼渣制有机-无机复混肥的养分含量145-1467.4盆栽花卉施用复混肥的肥效试验146-1487.4.1试验环境