2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛
基本信息
2020-11-10
2020-11-10
;中国环境科学学会
会议文集
1. 餐厨、厨余、果蔬垃圾混合厌氧消化产气性能研究
摘要： 本文对比了餐厨、厨余和果蔬垃圾在单底物、两底物、三底物厌氧消化过程中的产气性能和过程稳定性.结果表明,餐厨、厨余和果蔬垃圾混合比例为5∶2∶3时沼气和甲烷产量最高,分别为614.8mL/gVS,354.51mL/gVS.与两底物消化相比,三底物厌氧消化具有更高的协同效应.在餐厨单底物消化过程中,挥发性脂肪酸出现了累积,但餐厨/厨余/果蔬三底物混合消化有效地缓解了这一现象.研究表明三底物混合厌氧消化是提高系统稳定性和沼气产量的有效途径.
提交时间：2020-11-10
2. 常规加热与微波加热耦合热解废轮胎过程及产物分布特性研究
摘要： 将废轮胎置于隔绝空气的环境中热解,能够得到固、液、气三相产物,经过后续处理可以实现产物的梯级利用,实现废轮胎的资源化利用.现阶段的废轮胎热裂解技术较多,如:常压惰性气体热解技术、真空热解技术、催化热解技术等.热解装置如流化床热解、移动床热解、固定床热解、回转窑热解等.上述设备热解都属于常规加热方式,热量通过介质或者壁面直接传递给废轮胎颗粒,由于轮胎类橡胶材料的热导率较低,轮胎材料内部的热阻往往占据了整个反应总热阻的主要部分.传统加热方式中废轮胎中的传热方向都是由外到内而传质方向是由内到外,废轮胎内部的传热与传质方向相反,从而导致加热效率低、热量传递慢等问题.微波加热方式传热是由内到外的,能够实现传热与传质同向,从而提高了热解效率,并且能实现精准控制,降低颗粒内外温差,抑制二次反应,从而提升裂解产物品质.
提交时间：2020-11-10
3. 复合淀粉酶提取餐厨固渣碳源的工艺优化
摘要： 餐厨垃圾中含有大量的有机碳源,具有资源化回收利用的潜力.本文以三相分离后的餐厨固渣为研究对象,采用酶法和和等电点沉淀法分离餐厨垃圾中的有机碳源.结果显示,α-淀粉酶和γ-淀粉酶的协同作用能够有效分离餐厨固渣中的碳源.单因素实验基础上采用Box-Behnken响应曲面法优化酶解关键参数,在温度57.6℃、pH值6.25、底物浓度20％(以TS计)、酶添加量0.8％、α-淀粉酶和γ-淀粉酶添加比3:1的最优条件下,碳源提取率高达76.9％.复合酶解过程符合Michaelis-Menten动力学模型,米氏常数Km为31.7g·L-1,最大反应速率Vm为16.5g·(L·h)-1.采用等电点提高碳源纯度,提取液中总碳水化合物和还原糖浓度最终可分别达到61.5±2.6g·L-1和21.1±0.9g·L-1,碳氮比(C/N)从17.9增加至24.3,有潜力用于污水处理厂反硝化或者其它生物转化过程.
提交时间：2020-11-10
4. 改性生物炭组分对水溶液中重金属镉吸附的效果及其机理研究
摘要： 近年来,研究人员对改性生物炭对重金属的吸附进行了大量的研究,但对生物炭复合材料中各组分对重金属吸附的贡献及其机理的探索却较少.本文采用Fe2+/Fe3+和NaOH对生物炭进行改性,并对其吸附镉的性能进行了进一步的分析.结果表明:(1)改性生物炭(M85)对镉的吸附量为406.46mg/g,是原生物炭(C800)的16倍;(2)改性生物炭对镉的吸附量的增加与比表面积关系不大,铁组分不是吸附量大的决定性因素;(3)改性生物炭是一种具有特殊结构的复合材料,其表面形成的C-O-Fe结构是吸附量急剧增加的主要原因.在铁组分中,氧化铁(Fe3O4、γ-Fe2O3和Fe-O-Fe)、含铁官能团(-Fe-R-COOH和Fe-R-OH等)以及矿物晶体XiFeYjOk与水溶液中的镉离子发生交换、形成络合物和沉淀,达到固定重金属的目的.此外,芳香结构C=Cπ也能吸附Cd2+生成C=Cπ-Cd.
提交时间：2020-11-10
5. 共生物蒸发过程中温度对酶活性、重金属生物有效性及微生物群落结构的影响
摘要： 本研究探究了餐厨垃圾(FW)和垃圾渗滤液浓缩液(CLL)共生物蒸发处理过程中温度对酶活性、重金属生物有效性及微生物群落结构的影响.其中,脱氢酶,蛋白酶,脲酶和磷酸酶活性对共生物蒸发堆体的温度变化敏感.在升温30℃时,脱氢酶出现最大活性.微生物对蛋白质,尿素和含磷有机化合物的最大水解活性出现在升温50℃阶段.细菌的原位分布显示其主要分布在用作共生物蒸发过程膨胀剂和微生物载体的生物干化污泥颗粒的表面和孔隙中.微生物群落分析显示细菌丰度在升温50℃时达到最大.变形菌门,厚壁菌门和放线菌门是参与该过程主要的细菌.共生物蒸发浓缩了渗滤液中的重金属,但重金属的生物有效性在经过此过程后被显著地降低.
提交时间：2020-11-10
6. 含塑料混合餐厨垃圾超临界水气化制气特性研究
摘要： 由于垃圾分类工作未全面执行,餐厨垃圾和塑料等仍存在混合,对垃圾资源化利用产生影响.本文研究了混合餐厨垃圾在不同反应温度、停留时间和原料浓度下超临界水气化(SCWG)产气特性.对混合餐厨垃圾、纯餐厨垃圾和塑料的SCWG进行了对比分析.研究发现,较高的反应温度、较长的停留时间和较低的原料浓度有利于混合餐厨垃圾的SCWG处理.在本研究的操作参数范围内,当原料浓度为5wt％时,在480℃下反应75min获得最高的H2产率(7.69mol/kg)、H2选择性(82.11％)、总气体产率(17.05mol/kg).本研究展示了垃圾分类对餐厨垃圾SCWG的积极作用.
提交时间：2020-11-10
7. 含油污泥气化制备富氢气体实验研究
摘要： 含油污泥的传统处理方式存在处理不彻底、能量利用率低等缺点.气化技术是一种新兴的含油污泥处理方式,通过热转化的方式可以将碳基燃料转变为更加清洁的可燃气(H2、CO等).本文开展了含油污泥气化实验研究,研究了含油污泥气化反应动力学行为和气化反应产物性质.含油污泥水蒸气气氛下的热重实验结果表明含油污泥气化过程分为五个阶段,其中三个主要反应阶段对应的活化能分别为118.80kJ/mol、67.27kJ/mol和13.19kJ/mol.采用水蒸气作为气化剂,在水平管式炉上研究了气化温度为600、700、800和900℃,水蒸气与含油污泥质量比为0.1∶1、0.3∶1和0.5∶1时含油污泥气化反应特性和产物性质.实验结果表明,气化温度和水蒸气与含油污泥质量比提高有利于含油污泥气化产氢.当气化温度900℃、水蒸气与含油污泥质量比0.3∶1时,8g含油污泥的产氢速率最高达到388.02mL/min,在产生气体中占比达76％.本研究表明通过含油污泥气化反应来处理含油污泥、获得氢能有很强可行性.
提交时间：2020-11-10
8. 基于绿色供应链管理的工业危险废物运输双路径优化研究
摘要： “可持续发展”理念在环保企业已经得到深入实践,绿色供应链管理作为一种经济效益与环境保护并重的管理方式,逐渐得到政府与各企业的高度重视.本文基于绿色供应链管理理论,针对绿色采购环节,提出了一种危险废物处理企业工业危险废物处理运输路径规划模型,考虑到中转贮存点,该模型为多路径多条件的TPS问题,先对可行解进行编码,然后采用遗传禁忌搜索算法(GTA)对模型进行优化求解,可以进行最优的中转暂存处选址以及求出所有欧拉回路之和的最小值.在仿真实验中,使用GTA进行最优解的搜索比用禁忌搜索(TS)的到的最优解危险废物的运送成本减少18.63％,并且,使用GTA比使用遗传算法(GA)时间缩短了386.36％.通过对建立多级运输模型以及使用算法求解,以实现以危险废物处理企业绿色采购、危险废物贮存点绿色储存、企业绿色处置于一体的绿色供应链管理要求下环保企业绿色采购向绿色生产衔接的管理结构.
提交时间：2020-11-10
9. 基于园林废弃物堆肥的腐殖质改善城市建设废土研究
摘要： 在本研究中,3种畜禽粪便(猪粪、牛粪和鸡粪)分别以不同的起始碳氮比(C/N)与园林废弃物(枯枝落叶)混合进行堆肥发酵,通过对堆肥过程中的参数检测对其是否腐熟进行判断.结果表明,初始碳氮比为25∶1的猪粪与园林废弃物混合堆肥,最终达到了腐熟标准.在此过程中,成功分离、纯化和鉴定了6种影响堆肥过程的微生物,其中的3种微生物在堆肥过程的高温期接种到堆肥体系中,能够加速堆肥,使整个堆肥腐熟过程缩短7天.本研究报道了使用腐殖质用于改善城市建设废土,使总氮、有效磷和速效钾的含量分别提高了302.6％、320.2％和530.6％.利用堆肥形成的腐殖质对城市建设废土进行了改良,使其更适宜于园林植物桂花(Osmamthus fragrans)和山茶(Common Camellia)的生长.
提交时间：2020-11-10
10. 秸秆定向热解制备高保水生物炭及其对植物缓解干旱胁迫效果的机制研究
摘要： 为了探究生物炭施入土壤后对缓解植物干旱胁迫的效果,本文针对不同热解温度(400℃、600℃和800℃)和反应气氛(CO2和N2)制备生物炭,研究不同热解条件对生物炭自身吸水保水效果的影响,从而筛选出前期优质保水生物炭材料并选取小麦种子进行盆栽还田验证实验.研究表明:影响生物炭自身吸水保水效果的因素主要是其孔径结构,表面亲水官能团数目及自身粒径;具有高孔隙度(比表面积和总孔容)和较多表面亲水官能团(主要是—OH和—COOH)的保水生物炭确实能提高土壤保水性能,主要体现在添加生物炭处理组的小麦干重鲜重及土壤含水率不同程度的增加,其中C800处理组的小麦鲜重干重增长率分别为:11.51％和10.64％,土壤含水率的增长为1.89％;生物炭的施入并不能完全缓解干旱胁迫带给植物的影响,但可以一定程度上减少水的灌溉量.同时初步分析得出生物炭施入后促进土壤保水性能的三个原因:1.生物炭自身丰富的孔隙度和表面亲水性官能团(—OH和—COOH);2.生物炭的施入能减小土壤的密度和容重,进而增加土壤的孔隙度;3.生物炭的施入能提高微生物量,进而提高土壤团聚体的稳定性.综合生物炭的品质,在热解温度为800℃和反应气氛为CO2下制备得到的生物炭材料(C800)具有较高的保水性能.
提交时间：2020-11-10
11. 聚苯乙烯微塑料对厌氧消化产甲烷的影响研究
摘要： 本文研究了聚苯乙烯(PS)微塑料对厌氧消化系统的影响.结果表明,与空白组相比,浓度低于0.2g/L的80nm和5μm PS微塑料对甲烷的累积产量影响较小.而添加0.25g/L的80nm和5μm PS微塑料时甲烷产量分别降低了19.3％和17.9％.80nm PS微塑料对产甲烷的抑制程度比5μm PS微塑料高.实验中,所有组的pH值都稳定在6.7-7.5.挥发性脂肪酸和氨氮浓度的变化与添加PS微纳米塑料没有显著关联.进一步的研究表明,0.25g/L的PS微塑料可以抑制厌氧消化过程的酸化和甲烷化阶段,而PS微塑料对甲烷产量的影响主要归因于对甲烷化阶段的抑制.
提交时间：2020-11-10
12. 菌渣基质化利用中存在的问题与应对策略探讨
摘要： 我国食用菌菌渣产生量巨大,并具有庞大的园艺基质市场需求,菌渣基质化利用意义重大.菌渣因其独特的理化特性和丰富的养分,具有极好的基质化利用潜力,但目前基质化应用依然不多.菌渣基质化利用的主要问题在于:菌渣理化性状变异大,一致化调控技术研究薄弱;菌渣EC值普遍较高,而高效降盐技术缺乏;现有的菌渣基质化利用主要是通过腐熟发酵后复配,未能充分发挥菌渣潜力.针对上述问题,本文提出了针对性的菌渣基质化利用策略.
提交时间：2020-11-10
13. 类芬顿预处理对污泥蛋白质提取及脱水性的影响
摘要： 本文以类芬顿法预处理浓缩污泥,采用Fe3+代替传统Fenton法中的Fe2+,运用均匀设计实验考察Fe3+浓度,H2O2浓度及pH对预处理效果的影响,使用响应面法优化预处理条件,选取最佳的类芬顿法预处理工况,并将其与传统Fenton法处理浓缩污泥的结果进行对比,分析其提取蛋白质含量及脱水性参数,选出最佳的氧化预处理方式,并简述其作用原理.利用Design-expert8.0.6软件分析得到优化条件,结果表明,当pH为2.0,Fe3+和H2O2浓度分别257mg/gTSS、170mg/gTSS时,相比传统Fenton法处理,污泥脱水性有了明显改善且提取蛋白质含量也有显著提升,此时污泥提取蛋白含量最高,为125mg/gTSS,相比未处理污泥增幅高达6倍,此时污泥比阻(SRF)与毛细吸水时间(CST)分别为0.49×1013m/Kg、27.1s,相比原污泥降幅分别为71.3％和71.7％.
提交时间：2020-11-10
14. 利用快速升温大尺寸热重分析对松木焦炭燃烧动力学特性的研究
摘要： 本研究设计搭建了能够对大尺寸固体样品(1～40mm)快速升温热解和燃烧过程中的质量、温度和形貌尺寸进行在线测量的快速升温大尺寸热重分析装置(Fast heating macro thermos-gravimetric analyzer,以下简称macro-TGA),并对不同尺寸松木样品在不同温度和N2氛围下热解产生的焦炭在合成空气(21％O2,79％N2)中的燃烧特性进行了研究.试验结果表明,1mm样品产生的焦炭在700℃下燃烧用时仅为1min,40mm样品产生焦炭的燃烧用时为30min.不同尺寸生物质焦炭燃烧过程中尺寸变化和质量信号表明,700℃时,5mm及以上松木样品产生的焦炭在空气中燃烧时均为扩散控制;对于20mm样品,450℃时,焦炭燃烧过程为动力学控制,700℃以上时则为扩散控制.
提交时间：2020-11-10
15. 氢氧化钾添加剂对污泥超临界水气化合成气脱碳脱硫特性的影响
摘要： 污泥超临界水气化合成气具有高含CO2以及H2S的特性.本文研究了在350,400,450℃以及不同添加剂负载下,氢氧化钾对污泥超临界气化产气特性以及气相硫化物的影响.结果表明氢氧化钾可以显著提升合成气产率和氢气占比,进而提升合成气品质.提高氢氧化钾的负载可以提升合成气中的氢气占比,当氢氧化钾负载达到8％时,合成气产量最高达到了7.34mol/kg,H2浓度达到了50.51％.同时KOH有效降低了合成气中的H2S和SO2浓度与产率,在KOH达到12％时,对气相硫化物去除率高达93％.
提交时间：2020-11-10
16. 热碱后处理技术强化秸秆木质纤维素厌氧消化效能及其机理研究
摘要： 本研究以厌氧消化后的秸秆沼渣为底物,利用热碱后处理方式,以进一步提升秸秆木质纤维素的厌氧消化效能.通过考察后处理过程中不同碱投加量条件下的底物降解、腐殖酸浓度的变化、可利用态金属含量和产甲烷潜力发现:碱投加量为80mg·g-1时,降解效果最佳,秸秆沼渣的纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为15.23％、50.44％和40.67％;此外,经过热碱后处理,沼渣中的腐殖酸含量均有降低,最佳去除率为62％;同时热碱处理使得体系中Zn、Cu、Fe、Ni、Mo的可利用形态比例提升;进一步的产甲烷潜力实验结果表明:热碱处理后有效提高了底物的厌氧消化效能.碱投加量为60mg·g-1实验组产气最佳,单位质量底物甲烷产气率达到了134.7mL·g-1VS,是空白组(底物未进行后处理)的1.45倍.本研究证实了热碱后处理促进秸秆厌氧消化性能的可行性,从而进一步推动秸秆资源化技术的深层发展.
提交时间：2020-11-10
17. 生活垃圾焚烧炉渣回填利用过程中溶盐浸出规律
摘要： 针对生活垃圾焚烧炉渣应用于道路回填过程中溶盐迁移规律等开展研究,旨在合理评估炉渣资源化利用过程的环境影响.首先,采用醋酸缓冲溶液法,模拟分析了酸雨条件下0-5mm、5-10mm原生炉渣的毒性浸出特征,结果表明:Cl-、SO42-浸出浓度均高于Ⅴ类地表水污染物浓度限值,浸出浓度分别为281-252mg/L、530-444mg/L;尤其0-5mm炉渣中SO42-浸出量最高,约是无酸条件浸出量的7倍;需关注酸雨条件下炉渣中Cl-和SO42-浸出可能会对地下水等周边环境产生严重影响.其次,模拟连续降雨工况分析了炉渣土柱中溶盐迁移分布规律,各深度层的总盐量随时间推移逐渐降低,渗流迁移是盐分迁移的主要形式,炉渣土柱内部各层总盐量和含水率在25h后趋于平稳,电导率稳定在0.04-0.07ms/cm之间,含水率稳定在55％-60％之间;但受基质吸力影响,不同深度炉渣层之间呈现出盐分浓度梯度;Cl-最高浸出浓度可达19700mg/L,模拟连续降雨三年时长,Cl-浸出浓度始终高于Ⅴ类地表水限值.
提交时间：2020-11-10
18. 生物炭原位钝化修复重金属污染农田的技术集成与示范
摘要： 利用秸秆为原材料,在一定精准控制的制备条件下,通过现代热解技术制备一批高吸附性高品质的生物炭钝化剂材料,在结合华南地区典型矿区流域镉铅重度污染(超标＞5倍)农田的土壤性质及污染特征等理化性质条件下,因地制宜采用不同的生物炭钝化剂还田率施加处理(CK,S_SB0.5％,S_SB2％,S_SB5％),发现Cd,Pb重金属有效态含量随着生物炭还田率的增加能显著降低,最高达到了60％左右的去除率,在这个过程中同时结合了经济作物甜高粱为辅助修复指标,发现较高的生物炭还田率能显著降低作物体内的重金属富集率.本次试验集成高吸附生物炭钝化修复技术、经济作物-生物炭原位钝化联合修复技术,实现适用于重度污染农田的经济作物-原位稳定联合修复技术体系与示范,形成技术规范并推广应用.
提交时间：2020-11-10
19. 湿法处理对生活垃圾焚烧炉渣中重金属和溶盐分布与浸出特性的影响
摘要： 生活垃圾焚烧炉渣湿法处理旨在回收磁性金属和有色金属,近年被广泛应用于炉渣材料化处置前端.本文针对湿法处理前后的生活垃圾炉渣的主要化学成分、重金属总含量、重金属化学形态以及溶盐、重金属的浸出水平等开展研究.首先,与原生炉渣相比,湿法处理后的炉渣(集料)中重金属的总含量和化学形态变化较大,Cu、Zn总含量分别下降22.9％和4.3％,且酸可提取态Cu和Ni含量分别增加92％和64％.然而,与中性浸出条件相比,在酸性环境下原生炉渣中可溶性重金属和溶盐的毒性浸出水平更高;湿法处理后,集料中Pb、Zn、Cl-和SO42-的浸出浓度分别下降了37％、3.6％、39.5％及6％,但Cu和Ni浸出浓度分别增加了36.9％和51.3％;在标准柱浸出实验中,与原生炉渣相比,集料中Cu、Zn、Cl-、SO42-的浸出浓度均下降,尤其Cu、Zn浸出量下降高达85％,这表明湿法处理后炉渣的环境性能提高.
提交时间：2020-11-10
20. 提取甾醇和木糖后的竹笋壳渣对水中Cr(Ⅵ)的吸附特征
摘要： 以竹笋壳为原料,将逐级提取甾醇和木糖后的笋壳渣作为吸附材料,研究其对水中Cr(Ⅵ)的去除效果,主要考察了笋壳渣投加量、初始溶液pH、反应体系温度和反应时间对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,利用扫描电镜(SEM)分析了笋壳渣的表面结构.研究结果表明:笋壳渣最佳投加量为4g/L,吸附饱和时间为180min,对初始溶液pH的适用范围较广,水中Cr(Ⅵ)的去除率能达到99％,且升温有利于反应正向进行,通过SEM观察到笋壳渣表面具有一定的孔洞结构;进一步研究发现,Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型,整个吸附反应是一个自发吸热的单分子层化学吸附过程.
提交时间：2020-11-10
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