一、基于垃圾预处理的城市生活垃圾资源化技术研究(论文文献综述)
尤海辉[1](2021)在《循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究》文中研究表明生活垃圾焚烧技术具有减容化、减量化、无害化和资源化的特点,在国家相关产业政策的引导下,国内垃圾焚烧行业得到了蓬勃的发展,循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)垃圾焚烧技术作为主要的焚烧技术之一,在国内获得了广泛的推广应用。随着垃圾焚烧环保标准和监管力度不断提高,部分CFB生活垃圾发电企业出现了CO排放及炉膛中上部温度5分钟均值不能连续稳定达标等问题,如何通过系统性的燃烧优化,提升垃圾焚烧炉运行的环保性和经济性,是CFB垃圾焚烧炉持续发展的重要课题。本文以CFB生活垃圾焚烧炉为研究对象,从燃烧优化的角度出发,致力于提升锅炉运行的环保性和经济性,开展了以下研究工作:(1)概括介绍CFB垃圾焚烧工艺和CFB垃圾焚烧炉的组成,分析并归纳总结了CFB焚烧炉流体动力学特性、炉内传热模型、燃烧模型、CO生成和燃烧机理、热工特性,在此基础上阐述了CFB生活垃圾焚烧系统的运行控制要求。(2)对某CFB垃圾炉的烟气污染物排放特性进行了全面的诊断分析,深入跟踪分析CO排放状况、运行状况。结果表明,垃圾品质差、垃圾预处理和给料均匀性不够重视、运行调整不合理等因素,导致出现CO超标排放、运行周期偏短等问题。(3)对CFB垃圾焚烧炉的CO排放特性进行了深入的试验研究,分析了CO超标排放的影响因素。从垃圾预处理、垃圾给料、炉膛受热面布置、炉膛二次风布置、热烟气停留时间等方面着手,提出系统性解决方案。经过整体改造之后,CFB垃圾焚烧锅炉CO排放数据能够连续稳定达到国家排放标准,CO时均值浓度能够稳定控制在50 mg/m3以下,日均值浓度可以控制在20 mg/m3以下,锅炉运行周期亦得到了较大的延长。(4)由于生活垃圾的复杂性,目前还没有可靠的在线测量仪器对其热值进行实时监测,自动控制系统缺少可靠的热值反馈信号,难以掌握入炉燃料热量的变化,影响控制效果。本文提出利用锅炉运行参数对入炉燃料热量进行虚拟重构的方法,结合CFB垃圾焚烧锅炉的运行机理特点和运行人员经验智慧,以模糊神经网络算法为基础,将相关的锅炉运行操作参数作为系统的输入变量,构建入炉垃圾热量的自适应神经模糊推理系统,结果表明,所构建的模型具有优秀泛化能力,可以快速准确反映入炉垃圾热值水平。此外,还利用智能建模算法针对锅炉床温、NOx、汽包水位等参数进行建模研究,预测误差均能控制在±2%以内。(5)CFB生活焚烧炉飞灰产生率普遍在原生垃圾的10%左右,偏高的飞灰率导致锅炉效率下降、运行周期偏短、飞灰处置成本上升。本文进行了针对性的减量化研究,针对长期焚烧城乡垃圾和填埋场陈腐垃圾的焚烧炉,设计了尾部烟道转向室底灰收集减量系统、循环灰收集减量系统和飞灰回燃系统,通过多种方式降低CFB锅炉的飞灰率。实践结果表明,尾部烟道转向室底灰收集减系统可以减少飞灰率4%以上,循环灰收集减量系统在长期焚烧城乡垃圾和填埋场陈腐垃圾的锅炉能够减少飞灰率5%左右,飞灰回燃系统有助于CO排放控制,并且能够减少飞灰率1.5%左右,减少每吨垃圾2kg左右氢氧化钙用量。最后对全文的研究内容和结论进行了总结,认为开展的相关试验研究工作及提出的系统性优化方案,对控制CFB垃圾焚烧炉CO稳定达标排放、延长锅炉运行周期、优化锅炉运行调整方式、降低飞灰量有积极的促进作用。阐述了本文的研究工作不足之处及未来展望,指明了下一步研究工作的方向。
汪涛[2](2021)在《餐厨垃圾厌氧消化处理全过程综合评价研究》文中提出随着垃圾分类制度的普遍实施,我国餐厨垃圾收运规模增长较快。在环境污染严重、能源资源短缺的当下,如何科学合理高效地处置餐厨垃圾成为亟需解决的问题。餐厨垃圾进行厌氧消化处理能充分实现垃圾减量化,又可生产清洁燃气,是一项应用成熟且前景广阔的技术。然而,目前餐厨垃圾厌氧消化工艺路线繁多,路线选择缺乏标准,现有路线评估研究大多角度单一,且以单案例分析为主,缺乏对比分析。因此,本文以量化评估餐厨垃圾厌氧消化工艺路线为目标,从环境影响潜力和技术经济性两个角度,对餐厨垃圾厌氧消化处理全过程以及关键环节——沼气利用和沼渣处置展开综合评价研究,为餐厨垃圾处理项目所涉及的不同利益相关者提供环境管理、决策规划和工艺改造的参考。首先以浙江某地150 t/d餐厨垃圾处置项目为案例,对餐厨垃圾厌氧处理全过程进行环境影响评价和技术经济性评价。评价结果表明,餐厨垃圾厌氧消化过程表现出较强的节能减排效应,1t餐厨垃圾经厌氧消化处理后可减少91 kg CO2当量温室气体排放,减少1206 MJ当量化石能源消耗。固液分离及沼气处理环节因处理过程耗能较大且污水排放较高,整体会造成富营养化效应。沼气利用环节是实现整体过程环保效益的核心,对减缓气候变暖和减少化石能源消耗的贡献分别占到95.5%和89.65%。沼渣处置环节是最主要的毒性贡献环节,对造成人体毒性效应和淡水水生生态毒性效应的贡献占到91.5%和98.2%。150 t/d餐厨垃圾厌氧消化处理项目在财务上可行,但回收期较长,项目经济性易受实际处理规模的影响,当收运规模下降10%时,项目净现值下降83.5%,因此保证收运规模提高是维持工程经济性的关键。沼气发电并网收入仅占整体收入的4.24%,当电价下降10%时,项目净现值仅仅下降4.55%,对项目整体经济性影响不大。在整体性分析的基础上,首先对三种沼气利用技术路线:内燃机热电联产、微型燃气轮机热电联产和提纯作车用燃气进行评价。结果表明,内燃机凭借其较高的热电联产效率获得最优的环境效益和经济效益,沼气进行集中式利用比沼气提纯后分散化使用更具环保优势,当提纯气价格上升至3元/Nm3时,年处理270万Nm3沼气的提纯机组经济性才与内燃机组热电联产机组项目相当。随后对沼渣的三种处置技术路线——填埋、焚烧和堆肥进行评价,结果表明,堆肥处置虽在除毒性效应以外的环境影响类型中表现均为最好,但整体环境效益却最差。高含水率的沼渣进行焚烧处置因能耗较高所以环境效益较差。当沼渣肥价格达到250元/t时,沼渣堆肥经济性要远优于填埋或焚烧,当沼渣肥价格下跌至61元/t时,便不再具备经济优势。
蒋建国,耿树标,罗维,江燕航,高语晨,陈哲红,杨国栋,兰天,孟园,鞠彤瑶,韩思宇,沈鹏飞,向虹霖[3](2021)在《2020年中国垃圾分类背景下厨余垃圾处理热点回眸》文中研究表明随着中国垃圾分类工作不断推进,厨余垃圾的分类收集及其处理处置凸显出诸多问题。梳理了中国垃圾分类政策的推行现状、厨余垃圾的产生和处理情况,重点回顾了厌氧消化、堆肥、生物干化、腐生生物养殖和物理预处理等几项关键的厨余垃圾处理技术在2020年取得的研究进展,整合了技术研究热点和相关工程案例,为中国厨余垃圾处理技术的进一步研发和应用提供指引。
李剑颖[4](2020)在《城市生活垃圾综合处理工程设计与环境影响评价研究》文中提出随着经济的进步与居民生活水平的提高,城市垃圾处理问题成为了制约城市发展的重要问题,迫切需要找到解决办法。根据国家统计局出具的数据显示,截止到2018年末中国人口已经达到139538万人,而同期全国城市生活垃圾清运量高达22801.8万吨,平均相当于每人每年会产生163.4kg的生活垃圾,城市生活垃圾减量化、资源化、无害化的有效处理已经刻不容缓。常用的生活垃圾处理方法有卫生填埋法、焚烧法、堆肥法、综合处理法。每个城市的人口、经济、地域特征不同,从而导致不同城市生活垃圾的垃圾总量、成分等存在一定的差距。故城市采取何种生活垃圾处理方法不能一概而论,要综合考虑包括经济、处理技术水平、地形环境等多种因素,提出与城市发展指导思想最为吻合的生活垃圾处理方法。正是由于需要综合满足多方面的要求,单一的生活垃圾处理方法很难适应城市的高速发展,城市生活垃圾综合处理方法已是世界上生活垃圾处理的发展趋势。城市生活垃圾综合处理就是在某一场区内,进行前期分选,先把可回收的资源回收利用然后再根据不同地域特征选择焚烧或堆肥的后续处理环节,最后把无法循环利用已经大大减量化的残渣进行填埋。这种方法能够很好的把资源回收利用,具有很高的环境效益、经济效益和社会效益,能够极大的减少单一处理方法对于周围环境的影响。是一种理想的具有发展潜力值得大力推广的生活垃圾无害化处理方式。本研究归纳了国内外垃圾处理方法的现状和发展趋势,总结了国内外城市生活垃圾综合处理模式并对国内外城市生活垃圾综合处理工程的管理决策模型进行了分析。针对现在对于生活垃圾处理工程的评价研究不足且相对单一的现象,选择费用一效益分析模型和生命周期评价模型作为本文研究的主要评价模型,对城市生活垃圾综合处理工程进行综合评价。在充分调研的基础上,以北京市A生活垃圾综合处理工程为研究对象,结合北京市生活垃圾的产量和成分变化趋势的预测,研究北京市A生活垃圾综合处理工程的设计工艺。进一步结合运营期环境监测情况对该工程进行综合效益评价,并通过采用生命周期评价的方法体系,从环境影响潜力及能耗等方面对北京市A生活垃圾综合处理工程建设前后进行环境影响对比评价。目前,我国对城市生活垃圾综合处理的理论研究十分有限,对生活垃圾综合处理工程的科学评价方法研究也十分有限。针对这方面不足,同时也为了更好的指导实践研究的进行,本文对城市生活垃圾综合处理工程在我国的应用进行了全方面的系统评价,通过对实例——北京市A生活垃圾综合处理工程进行生命周期环境影响评价的基础上增加了对该工程的综合效益评价研究,为寻找建设环境影响最小、经济社会效益最优的城市生活垃圾综合处理工程提供参考方案和理论依据。对市政市容及环境环卫管理部门规划与建设城市生活垃圾综合处理工程具有指导作用,同时对北京市以及全国生活垃圾管理水平的提高和全国城市生活垃圾综合处理理论体系的补充完善有着十分重要的意义。
田琳[5](2020)在《不同预处理模式下垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置中重金属迁移转化规律》文中研究说明生活垃圾焚烧飞灰由于具有较高浸出风险的重金属及高毒性的二恶英,被我国列为危险废物。水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰是其资源化利用途径之一。尽管该处置技术能分解二恶英,还可以固定重金属,但飞灰中较高的氯及重金属含量会导致水泥窑内高温堵塞、结皮,还会降低水泥品质,严重制约了水泥窑协同处置飞灰技术的发展。因此,有必要对飞灰进行预处理来降低氯及重金属对协同处置技术的影响。同时,对飞灰进行预处理可能会影响其在后续处理处置过程中金属的环境行为,而目前相关研究十分有限。因此,本文对不同预处理模式下垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置过程中重金属迁移转化规律进行了探究,为其后续使用过程中的污染控制提供科学依据。本研究选取水、乳酸、硝酸、磷酸作为飞灰预处理的浸洗液,研究不同模式浸洗对飞灰中氯及重金属的影响。根据不同浸洗液对飞灰脱氯脱重金属的效果,分别配制不同氯含量、不同重金属含量、不同重金属形态的煅烧物料。采用管式炉模拟水泥窑进行煅烧实验,将煅烧温度设定为850℃、950℃、1050℃、1150℃、1250℃,模拟不同预处理模式下飞灰水泥窑协同处置过程。收集尾气吸收液,研究不同预处理模式对协同处置过程中重金属在气固相中的分配规律。选择代表较低、中、较高温度段的850℃、1050℃、1250℃,对煅烧熟料进行晶相检测。研究不同预处理模式对协同处置过程中重金属形态变化的影响。结果表明,水、乳酸、硝酸、磷酸浸洗液均能将飞灰中可溶性氯去除。且由于酸浸洗液的pH较低还能溶解非水溶性的Friedel’s盐。表现为pH越低氯的去除效果越优,浸洗液pH最低时的脱氯率为93.9%。不同浸洗液对重金属的去除效果不同,可能是不同浸洗液与飞灰中重金属发生反应,导致金属形态发生改变,因而导致重金属含量存在一定差异。同时还发现,重金属在酸浸洗液中较容易被脱除,其中硝酸的脱除效果较好,为12.3%。选择飞灰中含量高的三种重金属Cu、Zn和Pb进行管式炉模拟水泥窑煅烧实验。研究结果发现,预处理后飞灰的性质会对协同处置过程中重金属的迁移产生一定影响。氯含量与协同处置过程中三种金属的的挥发密切相关,较高的氯含量有利于重金属的挥发。氯含量对Cu的挥发影响在大于1000℃时较为明显,15%的氯含量可使挥发率增加38.0%。氯含量对Zn的影响在950℃时较大,5%氯含量比15%时更容易导致其挥发,挥发率相差14.5%。Pb易挥发,850~1250℃范围内氯含量对其残留率的影响均较明显。1250℃条件下挥发率增幅为48.49%。当煅烧物料中Cu、Zn、Pb的初始含量不同时,表现出重金属初始含量越高,残留率越高,挥发率也越高的现象。1250℃时,随着三种重金属初始含量升高,其挥发率涨幅在1.98%~7.49%之间。研究还发现煅烧物料中重金属的初始存在形态影响其协同处置过程中重金属的迁移。当Cu、Zn和Pb的初始形态为磷酸盐及氧化物时有较好热稳定性,残留率均较高。但当三种重金属以碳酸盐形式存在时挥发率分别为13.2%、48.8%、49.2%,均高于其他两种形态。经过预处理后的飞灰性质影响着协同处置过程中重金属的转化。其中氯含量对熟料中重金属的形态存在一定影响。当氯含量低于5%时,Cu的存在形态以CuO、Cu2O、CaCu2O3和Ca2CuO3为主;当氯含量上升到15%时,Cu2O则占主导地位。不同氯含量对熟料含中Zn的存在形态影响较小,一般以ZnO、Zn2SiO4及ZnAl2O4的形态存在。Pb在氯含量低于5%时以 PbO、Ca2PbO4、Pb3O4、Pb2O3、Pb6Al2Si6O21 的形态存在。随着氯含量升高,熟料中Pb3O4、Pb2O3消失。同时发现,煅烧物料中不同重金属初始含量对其存在形态几乎无影响。煅烧熟料中重金属的初始形态影响其在熟料中的存在形态。研究发现当Cu初始时以氧化物、碳酸盐、磷酸盐的形态存在时,其煅烧后熟料中的存在形态主要有CuO、Cu2O、Ca2CuO3及CaCu2O3。Zn初始也为这三种形态时,其三种煅烧熟料中普遍含有ZnO、Zn2SiO4、ZnAl2O4,但在磷酸盐熟料中发现有Zn3(PO4)2的存在及Zn2(PO4)(OH)的生成。分别以这三种形态存在的Pb在经过煅烧后其在氧化物熟料中以PbO、Ca2PbO4、Pb3O4及Pb6A12Si6O21的形态存在,而碳酸盐及磷酸盐熟料中Pb6A12Si6O21消失。所以,Zn及Pb的初始存在形态对其在共处置过程中重金属的形态转化存在强烈影响。由此可见,对飞灰进行预处理不仅去除了一部分氯及重金属,且经过预处理的飞灰其氯含量、重金属初始含量及重金属初始存在形态均可对其协同处置过程中的重金属迁移转化产生不同程度的影响。
周俊翔[6](2020)在《基于TRIZ理论的城市家用厨余垃圾堆肥机研究与设计》文中研究表明资源化利用是全人类可持续发展的需要也是我国国情的需要。自改革开放以来,生活垃圾处置占用了大量的社会公共资源,阻碍我国城镇化的建设与发展。我国作为垃圾生产大国,将生活垃圾回收利用实现资源再利用具有重要意义。其中,厨余垃圾占较大比例,其含水量和有机质含量多,其收集、运输和末端处理成本高,倘若可以就地处理厨余垃圾并实现资源化利用具有现实意义。本文以厨余垃圾源头处理为研究方向,通过对我国厨余垃圾处理现状与国家政策分析得出厨余垃圾源头堆肥处理可以实现减量化和资源化利用。针对融合垃圾堆肥和产品设计的跨领域的多样化的设计需求,为避免需求导致的设计问题,本文引入TRIZ理论进行研究并指导家用厨余垃圾堆肥机方案设计。为此论文的主要工作成果如下:1.基于厨余垃圾源头堆肥处理的研究方向,对家用厨余垃圾堆肥产品进行调研与分析,指出其堆肥技术应用不符合用户厨余垃圾处理行为、不匹配用户堆肥认知与经验以及产品自身的设计缺陷问题。并针对用户厨余垃圾处理行为与堆肥认知进行用户研究,通过观察、用户访谈和问卷调查法总结出用户厨余垃圾处理的需求以及对堆肥技术应用的看法。最后将市场调研得出的使用痛点与用户处理的需求和看法归纳为本次厨余垃圾堆肥机的设计需求。2.基于TRIZ理论的核心思想,对总结的设计需求进行分析,发现部分设计需求与堆肥原理之间存在矛盾,以及设计需求之间也存在矛盾。并将需求引发的设计问题转化为标准问题,利用矛盾矩阵查找适用的发明理论和科学效应库提供的效应解决矛盾问题,找出解题方向,最终明确堆肥机的主要功能,并针对主要功能进行分析得出适用的设计策略。3.在所得的主要功能与设计策略的基础上,设定厨余垃圾处理的规模与条件,并以此为标准进行外观分析与草图绘制。对优选的设计方案建立3D模型并进行满意度和减量化效益评估,以此验证产品的有效性。最后根据用户需求,围绕家用厨余垃圾堆肥机进行肥料服务平台构想,旨在促进用户积极参与厨余垃圾前端资源化利用的行动中来。
陈林艺[7](2020)在《餐厨垃圾厌氧消化热碱预处理技术研究》文中认为餐厨垃圾有机物含量高,是良好的厌氧消化底物。有研究发现,热预处理和碱预处理可以促进餐厨垃圾厌氧消化。但不同文献里关于热预处理合适的温度和时间的结论不同,对碱预处理效果也缺乏系统性研究。本文针对餐厨垃圾厌氧消化,采用批式实验探索热预处理温度和时间的影响;通过批式实验考察不同碱预处理的影响,并通过半连续实验探究Ca O预处理和有机负荷对厌氧消化的影响。通过对餐厨垃圾热预处理的研究发现,热预处理后有机物溶解性及厌氧消化产气性能提高。本实验中最佳处理条件是120℃处理30 min,糖类和蛋白质的增溶率分别为24.36%和212.81%,挥发性脂肪酸(VFAs)浓度提高了35.93%,厌氧消化沼气累积产量达1073.3 m L/g VS,CH4比例达58.53%。通过不同碱对餐厨垃圾预处理的研究发现,碱预处理后餐厨垃圾含油量减少,溶解性有机物的浓度提高。经3%Na OH预处理含油量下降最多为40.30%,可溶性化学需氧量(SCOD)浓度提高最多为99.63%。1%Ca O预处理餐厨垃圾的厌氧消化产气性能最佳,沼气累积产量达到829 m L/g VS,H2、CH4分别占806 ppm和65.48%;Na OH预处理的各实验组产气量与空白组接近;1%KOH和2%KOH实验组产气性能提高,3%KOH实验组产气性能降低。这是由于高浓度的K+等抑制产甲烷菌,同时高质量分数强碱预处理餐厨垃圾产生难生物降解的腐殖酸类物质,不能被利用而在反应装置中积累。经批式实验得到CaO最佳预处理投加量为1%(m/m),并以此进行半连续式厌氧消化实验。研究中发现,1%Ca O预处理餐厨垃圾有利于提高厌氧消化产气性能和系统运行稳定性。当有机负荷提高到6 g VS/(L×d)时,空白组产气量下降,p H值下降,VFAs积累;而Ca O处理组产气量仍在提高,p H值和VFAs浓度相对稳定。厌氧消化后污泥的微生物多样性减小。接种污泥中以Patescibacteria为主;第70 d,反应器中拟杆菌门(Bacteroidetes)成为优势细菌。在Ca O预处理组反应器中古菌群落变化趋势稳定,从以乙酸利用型产甲烷菌的甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta)为主,逐渐变为以氢利用型产甲烷菌的甲烷螺菌属(Methanospirillum)为主。在有机负荷提高到6 g VS/(L×d)后,由于VFAs浓度提高,空白组反应器中Methanosaeta相对丰度提高。可见,Ca O预处理有利于餐厨垃圾厌氧消化在高有机负荷下的稳定运行。
王开[8](2020)在《基于稻壳灰的地质聚合反应对水洗城市生活垃圾焚烧飞灰稳固化的研究》文中指出城市生活垃圾焚烧飞灰因其高碱性、高盐分及高重金属含量被纳入《国家危险废物名录》。二次铝灰因含有大量的危险物质,亦被纳入《国家危险废物名录》。稻壳灰为稻壳煅烧后产生的灰分,含有丰富的Si O2。基于以上三点,本文提出了基于稻壳灰-二次铝灰的地质聚合反应稳固化水洗预处理后的城市生活垃圾焚烧飞灰,为实现“以废治废”的资源循环利用提供了新的思路。本论文主要研究了垃圾飞灰水洗预处理的工艺参数对垃圾飞灰脱溶效率的影响规律,探究了硅铝摩尔比对垃圾飞灰重金属稳定化及地聚物固化体固化效果的影响,利用XRD、SEM等方法分析地质聚合反应处置垃圾飞灰的稳固化机理。研究了垃圾飞灰原样、水洗飞灰样品及固化体在不同pH值下的重金属毒性浸出行为。本文得到的结论如下:水洗预处理对垃圾飞灰中可溶性盐分的脱除有着良好的效果,垃圾飞灰的脱溶效率随着液固比、浸取时间及搅拌转速的增加而增加。综合考虑了实验成本、能耗等因素,确定后续水洗预处理的工艺参数为液固比为5:1,浸取时间为15 min,搅拌转速为1000 r/min。水洗预处理后的浸取液中的重金属浓度可以忽略不计。根据XRF分析,垃圾飞灰原样经过水洗预处理后,垃圾飞灰中的Cl、Na及K元素质量分数均大幅降低,这些元素以可溶性盐Na Cl及KCl形式溶解在水洗后的浸取液中。在小型固定床层燃反应器上煅烧稻壳1 h,通过低温碱溶实验激活稻壳灰中晶体态的Si O2的火山灰活性,确定碱溶实验最佳的工艺参数为50%的碱添加量与2 h的碱溶时间。使用碱溶后稻壳灰浆体与煅烧后的二次铝灰作为地聚物基质与垃圾飞灰进行地质聚合反应,制备稻壳灰-二次铝灰基固化体。地聚物基质中硅铝摩尔比对固化体中重金属毒性浸出及固化体的抗压强度具有重要的影响,当硅铝摩尔比<3.0时,随着硅铝摩尔比的增加,固化体中重金属浸出浓度显着降低,其抗压强度发生了明显的上升。当硅铝摩尔比>3.0时,固化体的重金属浸出浓度及抗压强度的变化均趋于平缓。XRD和SEM分析结果显示,稻壳灰-二次铝灰基固化体中生成大量地聚物晶相,例如Lawsonite(Ca Al Si2O7(OH)2·H2O)与Vertumnite(Ca4Al Si4O6(OH)24·3H2O)。固化体表面形貌相较于水洗飞灰样品更加致密,孔隙较少。经过水洗预处理的垃圾飞灰在地质聚合反应稳固化后的固化体w-R-S SB表现出更低的重金属浸出及更优的力学性能,在硅铝摩尔比为3.0时,其抗压强度达到25.44MPa,是相同硅铝摩尔比下r-R-S SB的1.467倍。随着pH值的增加,在垃圾飞灰原样、水洗飞灰样品及固化体w-R-S SB的浸出液中,控制重金属浸出的主要离子态一般由自由离子态、氯离子结合态及硫酸根离子结合态向氢氧根离子结合态转变。当浸出液由酸性向碱性转变时,部分重金属会因为碳酸化的作用,其碳酸根离子结合态会在pH值为8-10的区间内成为浸出液中的主要形态。当浸出液呈强碱性时,氢氧根离子结合态会主导该重金属在浸出液中的浸出行为。运用Visual MINTEQ软件模拟垃圾飞灰原样、水洗飞灰样品及养护28 d后的固化体在醋酸溶液缓冲法后重金属的浸出过程。垃圾飞灰原样的浸出液中因为高碱性,一般由氢氧根离子结合态主导重金属的浸出行为。对于水洗飞灰样品,因为其浸出液的pH值在8-10的区间内,所以浸出液中以碳酸根离子结合态及氢氧根离子结合态为主。需要注意的是重金属Cd,在低Cl-浓度的情况下,重金属Cd仍然以较高浓度的氯离子结合态影响Cd的浸出行为。在固化体w-R-S SB的浸出液中,除了Cr以外的重金属的浸出行为基本上由自由离子态与氯离子结合态主导。
周昭志[9](2020)在《垃圾热解气化过程中氯的转化与控制特性及生命周期可持续性评价方法研究》文中提出随着我国城市生活垃圾年产量逐年增加,生活垃圾无害化处理面临巨大的考验。垃圾焚烧技术由于无害化程度高、减容减量效果好、能源化利用等优点,成为许多国家处理生活垃圾的主要手段。然而,生活垃圾中氯含量较高,焚烧过程会产生的HCl。垃圾焚烧厂主要通过往脱酸反应塔喷入钙基吸收剂在低温段对HCl进行脱除,然而无法避免烟气中的HCl引发的设备高温腐蚀和参与二恶英的生成。生活垃圾热解气化技术可以通过“两步式”热化学转化将可燃气净化后与燃气轮机、内燃机等高效的发电设备联用,从而更好实现高效清洁利用。因此,可以考虑将钙基吸收剂作为炉内脱氯添加剂,在生活垃圾中高温热解气化的同时对HCl进行脱除。此外,可持续化发展成为了各个领域发展的要求,对环境影响、经济性、社会性表现均有要求,需要一种全面的评价方法对垃圾处理系统进行可持续性表现评价。鉴于此,本文研究了垃圾中含氯组分热处置过程中氯元素转化特性,提出炉内添加钙基添加剂在垃圾热解气化过程中脱除HCl,探索炉内钙基添加剂对垃圾热解气化过程中含氯污染物(HCl、氯苯、二恶英)排放规律的影响,为垃圾高效清洁化利用提供了理论和技术基础;并建立生命周期可持续性评价方法,对垃圾处理系统进行全面评价。本文首先进行了生活垃圾中不同含氯组分热转化过程中氯元素的迁移转化特性基础研究。结果表明,无机氯源NaCl中的氯元素在热转化过程中主要以NaCl的形式存在于固相产物中,在850 oC时气相产物中氯含量均低于3%;有机氯源PVC中的氯元素在热转化过程中主要以HCl的形式存在于气相产物中,在400 oC时95%以上的氯元素转移到气相产物中。因此,有机氯源PVC是生活垃圾热处置过程产生HCl的主要来源。对炉内钙基添加剂对含氯垃圾热解过程HCl控制特性进行研究,分析产物中的氯元素迁移转化与分布规律,探明不同钙基添加剂控制HCl生成的反应机理。结果表明,炉内添加CaO能有效降低HCl的排放,通过考察反应温度、钙氯摩尔比、添加剂粒径、添加剂种类对钙基添加剂脱除HCl效率的影响,得出炉内钙基添加剂脱除HCl的推荐工况条件为常压下反应温度低于772 oC(CaCl2熔化温度),钙氯摩尔比2:1,粒径根据炉型进行选择,HCl脱除效率能达到85%以上。同时,进行了不同钙基添加剂CaO、煅烧白云石、Ni/CaO与PVC混合热解过程的反应动力学研究,上述添加剂使PVC热解过程中HCl生成析出子反应的表观活化能从90.3 kJ/mol分别提高到143.6 kJ/mol、155.3 kJ/mol、155.8kJ/mol,反应为随机断裂模型,并结合固定床管式炉实验得出煅烧白云石和Ni/CaO的HCl脱除效率高于CaO,以及分析不同钙基添加剂脱除HCl的反应机理。同时,采用连续给料的移动床反应炉对不同钙基添加剂对多组分垃圾热解、气化、焚烧产物中氯元素分布特性进行研究。结果表明,钙基添加剂在热解和气化过程中的脱氯表现优于焚烧过程中的表现,说明还原性气氛有利于钙基添加剂脱除HCl。当反应物料由PVC变为多组分垃圾时,无添加剂时热解的油相产物中氯含量占比有所增加,而钙基添加剂能有效降低油相产物中的氯含量,效率均在67%以上,其中煅烧白云石、Ni/CaO由于更好地促进焦油裂解的效果而表现优于CaO。采用连续给料的移动床反应炉对多组分热解过程产物特性进行实验研究。结果表明,钙基添加剂能明显提高产气量和产气品质,并促进焦油裂解,减少重质多环芳烃化合物占比;煅烧白云石和Ni/CaO表现优于CaO。对油相产物中的氯苯含量进行检测,三氯苯产率明显高于四氯苯、五氯苯、六氯苯的产率;添加CaO、煅烧白云石、Ni/CaO后,氯苯总产率分别降低了39.3%、59.7%、66.4%。采用连续给料的移动床反应炉对多组分垃圾热解、气化、焚烧过程中二恶英生成特性进行实验研究,探索不同钙基添加剂对二恶英控制的规律,并结合量子化学计算方法掌握二恶英高温降解的反应机理和路径。结果表明,在不添加钙基添加剂时,热解条件下和气化条件下的二恶英总生成量比焚烧条件下分别降低79.0%和82.1%,总毒性分别降低76.7%和77.1%,说明还原性气氛能有效抑制二恶英生成。炉内钙基添加剂能有效控制二恶英的生成;炉内添加CaO后,焚烧条件下二恶英总生成量和总毒性分别降低了63.4%和66.2%,热解条件下分别降低了43.4%和36.7%,气化条件下分别降低48.6%和37.7%,主要是对气相产物和油相产物中二恶英生成的控制;添加煅烧白云石和Ni/CaO对多组分垃圾热解气化条件下二恶英生成抑制效果优于CaO;主要是因为钙基添加剂能够有效吸收反应过程的HCl气体,并促进苯环断裂,减少二恶英前驱物生成,促进H2生成,从而有效地降低二恶英的生成。通过炉内钙基添加剂和垃圾热解气化技术,能有效降低二恶英的生成量88.1%。在实验成果的基础上,利用量子化学计算分析还原性气氛对二恶英高温降解的反应机理和路径;结果表明2,3,7,8-T4CDD分子中C-O键和C-Cl键比C-H键更容易断裂;通过H2对2,3,7,8-T4CDD高温降解反应的过渡态和能垒分析发现,H2攻击2,3,7,8-T4CDD的C-Cl键和C-O键的四种反应路径的吉布斯自由能变化均为负值,且进攻C-Cl键比攻击C-O键的反应活化能更低,而H2攻击C-O键一般会破坏至少两个C-O键,其中形成两个单苯环产物比形成联苯醚类产物的反应更容易进行。为了反映垃圾管理系统随时间变化情况,采用生命周期评价方法对杭州市垃圾综合管理系统2007-2016年期间的环境影响变化进行动态分析,通过动态评价反映各个时期垃圾管理策略对环境的影响。结果表明,由于垃圾焚烧技术的环境表现优于填埋发电,生活垃圾管理系统的环境表现随着垃圾焚烧处置占比的升高而提高;实施垃圾分类能提高垃圾焚烧技术的环境表现;因此,在2010年时处理1吨城市生活垃圾的环境表现最优。厨余垃圾厌氧消化技术较好的环境表现,但目前处理量占比较小;提高垃圾分类收集效率以及扩大厌氧消化规模能有效优化现有的生活垃圾管理系统的环境表现,为未来决策者制定策略提供参考。为了实现可持续性方面全面评价,创建一种基于全生命周期思想的3E+S模型。该模型包含全生命周期环境影响评价、能源消耗评价、经济性评价和社会性评价,并通过多目标决策分析方法,采用改进的权重计算方法结合层次分析法和熵权法对各类指标权重进行赋值,利用优劣解距离法对评价方案进行最终打分排序,并通过对权重的敏感性分析确保结果的合理可靠。该模型在原先的3E模型基础上添加了社会性评价模块,从而反映邻避型环保设施的社会影响;此外,新模型对之前的权重计算方法进行改良,减弱人为因素干扰,避免常见的主观性问题。该3E+S模型被用于4种垃圾处理方案的环境、能耗、经济、社会以及可持续性方面的比较。结果表明,流化床焚烧方案和炉排炉焚烧方案的可持续性表现相差较小,且均明显优于垃圾填埋发电方案和普通填埋方案。3E+S模型在垃圾处理方案中的应用,既说明了该模型的实用性和科学性,又能为不同垃圾处理方案的可持续性表现进行评估,为决策者提供了一种科学且可持续的发展建议。
赵天瑞[10](2020)在《无废城市典型场景下的生活垃圾动态模型构建及运输模式优化》文中指出中国作为当前固废产生总量最高的国家,为保证国家垃圾处理需求规划的实现与人居生活环境质量的整体提升,我国陆续推出了“无废城市”建设计划,通过“11+5”建设试点方案,以固废源头减量、资源利用、减少填埋量,最大减少固废清运过程的环境影响作为项目推进目的导向,形成以点带面的推进示范作用,配合垃圾分类的实践。其中,全局的生活垃圾精细化管理管控,在无废城市战略布局中占据着举足轻重的地位。本论文研究区域作为县级市试点特区,有着城镇化发展迅速、生活垃圾产生分散且量大等典型场景特点,并且尚未建立垃圾分类机制,对于我国城镇化发展进程产生的固废环境问题存在代表性科研价值。本研究基于无废城市建设中管理模式需求,结合大数据驱动,建立无废城市建设场景源头减量环节中的源头产量预测、垃圾空间分布、运输路径优化等关键节点的精准治理技术支撑。研究以宏观基础社会数据为基础,对研究区域及周边11个规模相近的县级市进行多源异构大数据采集,并对数据进行异常值检测、空缺值填补等数据价值提升预处理,建立了包含30种特征的生活垃圾关联数据指标体系;利用灰色关联分析法,对特征因素的关联度排序,进行数据降维,明确了与生活垃圾产量相关的10个高价值特征;基于随机森林算法,利用高价值特征数据,构建符合研究区域社会未来发展规律的多元回归预测模型,获得了研究区域生活垃圾年产量将继续高速上升的结论,五年内的年产量将从12.19万吨上涨至14.69万吨,预计产量增幅为20%,为当地的源头产量探明与资源配置决策提供数据支撑。使用Arc GIS10.8软件,利用背景降噪处理后的夜间灯光遥感数据集,与当地生活垃圾总产量建立了高度的线性关联关系,依此获得2012-2019年间研究区域的生活垃圾空间产生变化特点;结合泰森多边形算法对2448平方公里的研究区域进行基于生活垃圾转运点的服务区划分,得到2020年内当地319个垃圾转运点的服务范围与日均垃圾负荷量;利用转运点要素数据与路网矢量数据,建立基于GIS的多路径配给问题分析数据集,生成包含30台车辆,带有时间限制窗,并覆盖当地全域生活垃圾的运输方案,并结合当地垃圾分布情况与乡村和城镇之间的地域差异性,进行了运输模式时间成本与经济效益的优化。综合无废城市建设以及生活垃圾分类后可能产生的管理技术难点,提出服务于垃圾分类场景的生活垃圾时空动态预测模型与多路径运输优化模型的构建方案,引入地理加权回归方法,提出不同种类垃圾的时空分布特征模型与运输方式的运算方案。并设计包含多源异构大数据管理、源头产量预测、空间分布分析、运输时间-经济成本优化的功能耦合软件平台,服务于无废城市建设过程中的源头减量与资源化利用建设。
二、基于垃圾预处理的城市生活垃圾资源化技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于垃圾预处理的城市生活垃圾资源化技术研究(论文提纲范文)
(1)循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语符号对照表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 “软”的层面 |
1.2.2 “硬”的层面 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 研究对象分析 |
2.1 引言 |
2.2 CFB垃圾焚烧工艺 |
2.3 CFB锅炉生活垃圾焚烧锅炉组成 |
2.4 CFB锅炉流体动力学特性 |
2.4.1 密相区流体动力学模型 |
2.4.2 稀相区流体动力学模型 |
2.5 CFB炉内传热模型 |
2.6 燃烧模型 |
2.7 CFB垃圾焚烧炉中CO生成及燃烧机理 |
2.8 CFB燃烧方式的主要特点 |
2.9 CFB生活垃圾燃烧运行控制任务 |
2.10 本章小结 |
3 CFB垃圾焚烧炉燃烧诊断 |
3.1 引言 |
3.2 某电厂CFB垃圾焚烧锅炉烟气污染物排放诊断 |
3.2.1 不同燃烧工况下运行数据分析 |
3.2.2 飞灰、底渣取样分析 |
3.2.3 典型负荷下炉膛不同位置烟气组分分析 |
3.2.4 典型工况能量质量平衡分析 |
3.2.5 冒正压问题 |
3.3 CFB生活垃圾焚烧锅炉垃圾前端处理分析 |
3.3.1 垃圾堆酵状况 |
3.3.2 垃圾破碎分选状况 |
3.3.3 垃圾给料输送设备 |
3.4 本章小结 |
4 CFB垃圾焚烧炉烟气污染物排放优化控制 |
4.1 引言 |
4.2 垃圾预处理及给料优化 |
4.2.1 垃圾堆酵优化 |
4.2.2 垃圾破碎、分选系统优化 |
4.2.3 垃圾给料系统优化 |
4.3 锅炉本体部分改造 |
4.3.1 增加卫燃带 |
4.3.2 二次风改造 |
4.3.3 增加空烟道 |
4.4 综合改造后效果 |
4.5 本章小结 |
5 CFB垃圾焚烧炉入炉垃圾热量软测量及床温预测研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于智能算法的入炉垃圾热量软测量模型 |
5.2.1 多种群遗传粒子群寻优算法研究 |
5.2.2 智能建模算法介绍 |
5.2.3 热量预测模型输入变量的选择 |
5.2.4 垃圾热值的模糊等级划分 |
5.2.5 数据采集及预处理 |
5.2.6 模型总体优化方案 |
5.2.7 构建基于BP神经网络的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.8 构建基于SVM的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.9 构建基于ANFIS的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.10 构建RF入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.11 模型比较结果和讨论 |
5.2.12 模型预测热量与实际热量对比 |
5.3 床温预测智能建模 |
5.3.1 床温特性分析 |
5.3.2 床温预测模型变量选择 |
5.3.3 床温模型建立 |
5.3.4 模拟结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 CFB垃圾焚烧炉飞灰减量方法和技术试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 CFB垃圾焚烧锅炉飞灰元素和矿物组成 |
6.3 尾部烟道转向底灰收集减量 |
6.4 循环灰收集减量 |
6.5 飞灰回燃 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结和工作展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 本文的创新点 |
7.3 未来工作及展望 |
作者简历及攻读博士期间科研成果 |
参考文献 |
(2)餐厨垃圾厌氧消化处理全过程综合评价研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 餐厨垃圾处置现状 |
1.1.2 厌氧消化工艺路线 |
1.2 目前存在的问题 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 沼气利用路线评价研究 |
1.3.2 沼渣处置路线评价研究 |
1.3.3 沼气工程整体评价研究 |
1.3.4 多目标评价优化模型应用研究 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 工程案例及评价方法介绍 |
2.1 案例介绍 |
2.1.1 项目概况 |
2.1.2 经济性数据核算 |
2.2 评价方法介绍 |
2.2.1 生命周期评价 |
2.2.2 技术经济性评价 |
2.3 本章小结 |
第三章 餐厨垃圾厌氧消化全过程综合评价 |
3.1 生命周期评价 |
3.1.1 系统边界及功能单位确定 |
3.1.2 数据收集及建立清单 |
3.1.3 环境影响评价及结果解释 |
3.2 技术经济性评价 |
3.2.1 确定性分析 |
3.2.2 敏感性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 沼气利用技术路线比较评估 |
4.1 沼气利用技术路线环境影响评价 |
4.1.1 目标和范围确定 |
4.1.2 数据收集和建立清单 |
4.1.3 环境影响评价及结果解释 |
4.2 沼气利用技术路线经济性评价 |
4.2.1 经济性数据收集 |
4.2.2 经济性分析 |
4.2.3 敏感性分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 沼渣处置技术路线比较评估 |
5.1 沼渣处置技术路线环境影响评价 |
5.1.1 目标和范围确定 |
5.1.2 数据收集和建立清单 |
5.1.3 环境影响评价及结果解释 |
5.2 沼渣处置路线经济性计算 |
5.3 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新性 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间的研究成果 |
(3)2020年中国垃圾分类背景下厨余垃圾处理热点回眸(论文提纲范文)
1 中国垃圾分类政策推进现状 |
2 厨余垃圾的产生及处理现状 |
3 厨余垃圾处理技术研究热点 |
3.1 厌氧消化处理技术 |
3.1.1 技术研究突破 |
3.1.2 工程应用案例 |
3.1.3 存在问题剖析 |
3.2 堆肥处理技术 |
3.3 生物干化技术 |
3.4 腐生生物养殖处理技术 |
3.4.1 美洲大蠊养殖技术 |
3.4.2 蝇蛆养殖技术 |
3.4.3 蚯蚓处理技术 |
3.4.4 黑水虻幼虫处理技术 |
3.4.5 黑兵蝇幼虫处理技术 |
3.5 物理预处理技术 |
3.5.1 粉碎直排技术 |
3.5.2 机械压榨预处理技术 |
4 结论 |
(4)城市生活垃圾综合处理工程设计与环境影响评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究价值 |
1.2 研究思路及方法 |
1.2.1 研究思路 |
1.2.2 研究方法 |
1.3 研究框架及内容 |
第二章 相关文献综述 |
2.1 城市生活垃圾处理现状分析 |
2.1.1 国内城市生活垃圾处理研究现状与发展趋势 |
2.1.2 国外城市生活垃圾处理研究现状与发展趋势 |
2.2 城市生活垃圾综合处理及其评价模型 |
2.2.1 国内生活垃圾综合处理现状分析 |
2.2.2 国外生活垃圾综合处理现状分析 |
2.2.3 国内外生活垃圾综合处理评价模型 |
2.3 小结 |
第三章 四种主要垃圾处理方式的SWOT分析 |
3.1 北京市主要生活垃圾处理方式的SWOT分析 |
3.2 小结 |
第四章 北京市A生活垃圾垃圾综合处理工程设计与工艺分析 |
4.1 北京市自然环境与社会环境 |
4.1.1 自然环境概况 |
4.1.2 社会环境概况 |
4.1.3 环境质量状况 |
4.2 北京市生活垃圾理化特性调查 |
4.2.1 北京市生活垃圾物理成分分析 |
4.2.2 北京市生活垃圾特征值分析 |
4.3 北京市A生活垃圾综合处理工程设计与工艺分析 |
4.3.1 工程概况 |
4.3.2 工艺分析 |
4.4 小结 |
第五章 北京市A生活垃圾综合处理工程LCA环境影响评价 |
5.1 评价目标和边界范围的确定 |
5.2 基于以上不同生活垃圾处理方法的环境排放 |
5.2.1 数据收集 |
5.2.2 运输过程的环境排放 |
5.2.3 北京市A生活垃圾综合处理工程的环境排放 |
5.2.4 未采用综合处理前卫生填埋的环境排放 |
5.3 北京市A生活垃圾综合处理工程建设前后生命周期清单分析 |
5.4 北京市A生活垃圾综合处理工程建设前后生命周期环境影响评价 |
5.4.1 影响分类 |
5.4.2 数据特征化 |
5.4.3 影响评价模型 |
5.4.4 结果输出 |
5.5 小结 |
第六章 北京市A生活垃圾综合处理工程综合效益评价分析 |
6.1 环境效益评价 |
6.2 经济效益评价 |
6.2.1 北京市A生活垃圾综合处理工程收益分析 |
6.2.2 北京市A生活垃圾综合处理工程成本分析 |
6.2.3 北京市A生活垃圾综合处理工程的费效比计算 |
6.2.4 未采用综合处理前卫生填埋的经济效益分析 |
6.3 社会效益评价 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论与建议 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
导师与作者简介 |
附件 |
(5)不同预处理模式下垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置中重金属迁移转化规律(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 垃圾焚烧飞灰的产生 |
1.2 垃圾焚烧飞灰中重金属的危害 |
1.3 垃圾焚烧飞灰处理处置技术 |
1.4 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰研究进展 |
1.4.1 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰的技术优势 |
1.4.2 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰的技术瓶颈 |
1.4.3 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰预处理研究进展 |
1.4.4 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰过程中有关重金属的研究进展 |
1.5 研究内容、目的及意义 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究目的及意义 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 供试材料的来源 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 煅烧样品制备方法 |
2.2.1 不同氯含量煅烧样品的制备 |
2.2.2 不同重金属含量煅烧样品的制备 |
2.2.3 不同重金属形态煅烧样品的制备 |
2.3 实验装置与方法 |
2.3.1 飞灰预处理实验 |
2.3.2 煅烧实验 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 飞灰理化性质的测定 |
2.4.2 重金属含量的测定 |
2.4.3 重金属形态的测定 |
2.4.4 氯含量的测定 |
第三章 不同预处理模式对飞灰脱氯脱重金属的影响 |
3.1 预处理对飞灰脱氯的影响规律 |
3.1.1 洗液酸度对飞灰中氯脱除效率的影响 |
3.1.2 不同浸洗液对飞灰中氯脱除效率的影响 |
3.2 预处理对飞灰脱重金属的影响 |
3.2.1 不同浸洗液对飞灰重金属去除的影响 |
3.2.2 不同浸洗液对浸洗后飞灰重金属总量的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 不同预处理模式下飞灰协同处置过程中重金属的迁移 |
4.1 氯含量对重金属含量迁移的影响 |
4.2 重金属含量对重金属迁移的影响 |
4.3 初始形态对重金属迁移的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 不同预处理模式下飞灰协同处置过程中重金属的转化 |
5.1 氯含量对重金属形态转化的影响 |
5.2 重金属含量对重金属形态转化的影响 |
5.3 初始形态对重金属形态转化的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间学术成果 |
作者和导师简介 |
附件 |
(6)基于TRIZ理论的城市家用厨余垃圾堆肥机研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1. 课题相关领域研究背景 |
1.1.1. TRIZ理论于工业设计领域的应用可行性分析 |
1.1.2. 城市生活垃圾处理研究背景 |
1.2. 厨余垃圾处理现状 |
1.3. 厨余垃圾堆肥技术研究现状 |
1.3.1. 堆肥技术原理研究 |
1.3.2. 厨余垃圾堆肥应用研究现状 |
1.4. 研究方法 |
1.5. 研究内容 |
1.6. 研究目的 |
1.7. 研究意义 |
1.8. 研究框架 |
第二章 TRIZ理论概述 |
2.1. TRIZ理论的主要工具 |
2.1.1. 技术矛盾 |
2.1.2. 物理矛盾 |
2.1.3. 科学效应库 |
2.1.4. 物-场模型分析方法 |
2.2. 基于TRIZ理论的堆肥机创新设计流程 |
第三章 设计需求调研 |
3.1. 产品调研 |
3.1.1. 现有家用堆肥产品分析 |
3.1.2. 产品使用访谈 |
3.2. 用户定位 |
3.3. 用户需求调研 |
3.3.1. 行为观察与用户访谈 |
3.3.2. 问卷调查 |
3.4. 用户角色建模 |
3.5. 设计需求总结 |
3.6. 本章小结 |
第四章 基于TRIZ理论的设计需求分析 |
4.1. 设计问题确定 |
4.2. 设计问题解决 |
4.2.1. 杀菌与堆肥原理的矛盾 |
4.2.2. 保持干燥与堆肥原理的矛盾 |
4.2.3. 每天进料与堆肥效果好的矛盾 |
4.2.4. 上进下出方式引起的矛盾 |
4.2.5. 参数控制与处理便捷性的矛盾 |
4.3. 基于TRIZ理论的需求调整 |
4.4. 结构与硬件分析 |
4.5. 本章小结 |
第五章 家用堆肥机方案设计与评估 |
5.1. 产品定义 |
5.2. 产品外观分析 |
5.3. 前期草图绘制 |
5.4. 方案展示 |
5.4.1. 整体方案展示 |
5.4.2. 使用场景展示 |
5.4.3. 其他功能展示 |
5.5. 产品评估 |
5.5.1. 用户设计方案评估 |
5.5.2. 堆肥减量效益评估 |
5.6. 服务平台初步分析 |
5.6.1. 服务平台构想 |
5.6.2. 服务平台SWOT分析 |
5.7. 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
附录一 :城市居民厨余垃圾处理行为习惯与堆肥利用看法调研 |
附录二 :家用厨余垃圾堆肥机设计满意度调研 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)餐厨垃圾厌氧消化热碱预处理技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 餐厨垃圾及其处理现状 |
1.1.1 餐厨垃圾及其处理技术 |
1.1.2 国内外餐厨垃圾处理现状 |
1.2 餐厨垃圾厌氧消化技术研究现状 |
1.2.1 厌氧消化的历程 |
1.2.2 餐厨垃圾厌氧消化影响因素 |
1.2.3 餐厨垃圾厌氧消化技术国内外研究现状 |
1.3 餐厨垃圾厌氧消化预处理技术研究现状 |
1.3.1 常见的厌氧消化处理技术 |
1.3.2 餐厨垃圾厌氧消化热预处理原理及研究现状 |
1.3.3 餐厨垃圾厌氧消化碱预处理原理及研究现状 |
1.4 研究目的及内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 研究目的及意义 |
1.4.3 研究内容 |
1.4.4 创新点 |
1.4.5 技术路线 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 餐厨垃圾来源 |
2.1.2 接种污泥来源 |
2.1.3 主要实验试剂 |
2.2 实验装置与仪器 |
2.2.1 批式实验装置 |
2.2.2 半连续式厌氧消化实验装置 |
2.2.3 实验仪器 |
2.3 主要指标及其分析方法 |
2.3.1 主要理化性质及其分析方法 |
2.3.2 气体体积与组分测定方法 |
2.3.3 扫描电子显微镜分析 |
2.3.4 三维荧光光谱分析 |
2.3.5 高通量测序分析 |
第三章 热预处理餐厨垃圾厌氧消化的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 热预处理对餐厨垃圾形态结构的影响 |
3.3.2 热预处理对餐厨垃圾pH值、SCOD和 NH_4~+-N的影响 |
3.3.3 热预处理对糖类和蛋白质溶解性及挥发性脂肪酸浓度的影响 |
3.3.4 热预处理对厌氧消化特性的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 碱预处理餐厨垃圾厌氧消化的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 碱预处理对餐厨垃圾中有机物的影响 |
4.3.2 碱预处理对产气的影响 |
4.3.3 碱金属离子对厌氧消化产气的影响 |
4.3.4 污泥上清液三维荧光光谱分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 CaO预处理餐厨垃圾厌氧消化的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 批式实验 |
5.2.2 半连续式厌氧消化实验 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 CaO预处理餐厨垃圾对厌氧消化产气的影响 |
5.3.2 反应器中的产气效果分析 |
5.3.3 pH值和VFAs浓度的变化分析 |
5.3.4 微生物Alpha多样性分析 |
5.3.5 微生物群落组成分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)基于稻壳灰的地质聚合反应对水洗城市生活垃圾焚烧飞灰稳固化的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.1.1 我国城市生活垃圾的现状及其处置情况 |
1.1.2 城市生活垃圾的主要处置方式 |
1.1.3 城市生活垃圾焚烧飞灰的特点及其危害 |
1.1.4 城市生活垃圾焚烧飞灰的处置方式 |
1.2 地质聚合物特性及地聚物稳固化垃圾飞灰的国内外相关研究 |
1.2.1 地质聚合物形成机理及其应用价值 |
1.2.2 地质聚合反应稳固化垃圾焚烧飞灰的研究现状 |
1.2.3 二次铝灰及稻壳灰简介 |
1.2.4 城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的浸出特性的国内外相关研究 |
1.3 城市生活垃圾焚烧飞灰水洗预处理的国内外相关研究 |
1.4 研究目标及研究内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
1.5 本章小结 |
第二章 实验装置与系统 |
2.1 实验系统 |
2.1.1 主要实验材料 |
2.1.2 主要实验装置 |
2.1.3 水洗预处理实验系统 |
2.1.4 制备稻壳灰及低温碱溶实验系统 |
2.1.5 地聚物稳固化城市生活垃圾焚烧飞灰重金属实验系统 |
2.2 实验结果分析方法 |
2.2.1 垃圾飞灰重金属毒性浸出浓度测定方法 |
2.2.2 固化体抗压强度测试方法 |
2.2.3 BCR四步连续浸提法 |
2.2.4 城市生活垃圾焚烧飞灰原样、水洗样品及固化体表征方法 |
第三章 水洗预处理对城市生活垃圾焚烧飞灰脱溶效率的影响规律 |
3.1 主要实验材料物化分析 |
3.1.1 主要实验材料X射线荧光光谱分析(XRF) |
3.1.2 主要实验材料的重金属含量及毒性浸出分析 |
3.2 水洗预处理对城市生活垃圾焚烧飞灰脱溶效率的影响规律 |
3.2.1 水洗预处理实验参数对城市生活垃圾焚烧飞灰脱溶效率的影响 |
3.2.2 城市生活垃圾焚烧飞灰水洗预处理最优工艺参数选择 |
3.3 水洗预处理实验滤液成分分析 |
3.3.1 水洗垃圾飞灰中各元素的质量分数变化 |
3.3.2 水洗飞灰样品的毒性浸出及重金属溶出 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于稻壳灰-二次铝灰的地质聚合反应对垃圾飞灰重金属稳固化的影响 |
4.1 稻壳灰的制备及物性分析 |
4.2 稻壳灰低温碱溶实验参数对SiO_2溶解的影响规律 |
4.3 硅铝摩尔比对固化体重金属浸出浓度及抗压强度的影响规律 |
4.4 水洗预处理对固化体重金属浸出浓度及抗压强度的影响 |
4.5 稻壳灰-二次铝灰基固化体重金属浸出浓度及力学性能机理分析 |
4.5.1 重金属形态分析 |
4.5.2 晶体结构分析 |
4.5.3 微观形貌分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 pH值对城市生活垃圾焚烧飞灰的重金属浸出行为的影响规律 |
5.1 Visual MINTEQ软件介绍及应用 |
5.1.1 Visual MINTEQ简介 |
5.1.2 Visual MINTEQ的模型设定及初始输入值 |
5.2 pH值对垃圾飞灰中重金属浸出浓度的影响规律 |
5.3 pH值对城市生活垃圾焚烧飞灰原样重金属浸出行为的影响规律 |
5.4 pH值对水洗飞灰样品重金属浸出行为的影响规律 |
5.5 pH值对固化后固化体重金属浸出行为的影响规律 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文内容总结 |
6.2 进一步工作内容展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介,攻读硕士期间的学术成果 |
(9)垃圾热解气化过程中氯的转化与控制特性及生命周期可持续性评价方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 我国城市生活垃圾管理现状 |
1.2 城市生活垃圾热处理技术 |
1.2.1 城市生活垃圾焚烧技术现状及存在问题 |
1.2.2 城市生活垃圾热解气化技术及研究现状 |
1.3 城市生活垃圾热处置过程中HCl控制方法研究现状 |
1.3.1 城市生活垃圾焚烧过程HCl排放及危害 |
1.3.2 城市生活垃圾焚烧过程HCl的控制方法现状 |
1.3.3 城市生活垃圾热解气化过程HCl控制方法研究 |
1.3.4 城市生活垃圾热处置过程二恶英生成与排放 |
1.4 城市生活垃圾管理系统全生命周期评价研究现状 |
1.4.1 生命周期评价方法介绍 |
1.4.2 生命周期评价在生活垃圾管理系统的应用研究 |
1.4.3 基于生命周期思想的可持续性评价方法现状与应用 |
1.5 课题研究内容及技术路线 |
2 含氯垃圾热转化过程氯元素转化特性研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 实验物料及制备 |
2.2.2 实验装置及过程 |
2.2.3 测试方法及条件 |
2.2.4 热力学平衡模拟 |
2.3 典型无机氯源垃圾Na Cl热转化过程氯元素转化特性 |
2.3.1 NaCl热转化过程中氯元素转化特性的热力学模拟 |
2.3.2 NaCl热转化过程中氯元素转化特性的实验研究 |
2.4 典型有机氯源垃圾PVC热转化过程氯元素转化特性 |
2.4.1 PVC热转化过程中氯元素转化特性的热力学模拟 |
2.4.2 PVC热转化过程中氯元素转化特性的实验研究 |
2.5 本章小结 |
3 炉内脱氯添加剂对含氯垃圾热解气化过程中HCl控制影响研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 实验物料及制备 |
3.2.2 实验装置及过程 |
3.2.3 测试方法及条件 |
3.3 钙基添加剂特性 |
3.4 钙基添加剂对PVC热解过程影响的热重与动力学分析 |
3.4.1 钙基添加剂对PVC热解过程影响的热重分析 |
3.4.2 钙基添加剂对PVC热解过程的动力学分析 |
3.5 钙基添加剂对含氯垃圾热解过程HCl控制影响研究 |
3.5.1 钙基添加剂对PVC热解过程HCl控制影响 |
3.5.2 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程HCl控制影响 |
3.6 钙基添加剂对多组分垃圾热解气化焚烧过程中氯元素分布影响研究 |
3.6.1 钙基添加剂对垃圾热解气化焚烧过程中氯分布影响的热力学模拟 |
3.6.2 钙基添加剂对垃圾热解气化焚烧过程中氯分布影响的实验研究 |
3.7 本章小结 |
4 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产物特性及氯苯控制影响研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 实验物料及制备 |
4.2.2 实验装置及过程 |
4.2.3 测试方法及条件 |
4.3 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产物特性影响 |
4.3.1 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产物分布影响 |
4.3.2 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产气特性影响 |
4.3.3 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程焦油组分影响 |
4.4 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程中氯苯控制影响 |
4.5 本章小结 |
5 钙基添加剂对多组分垃圾热解气化焚烧过程二恶英生成与控制影响研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 实验物料及制备 |
5.2.2 实验装置及过程 |
5.2.3 测试方法及条件 |
5.3 多组分垃圾热解气化焚烧过程二恶英生成特性 |
5.4 钙基添加剂对多组分垃圾热解气化焚烧过程二恶英控制影响 |
5.5 本章小结 |
6 还原性气氛对二恶英高温降解机理和路径研究 |
6.1 前言 |
6.2 反应机理计算方法 |
6.2.1 前线轨道理论 |
6.2.2 过渡态理论 |
6.2.3 内禀反应坐标 |
6.2.4 计算方法 |
6.3 2,3,7,8-T4CDD前线轨道理论和解离能分析 |
6.3.1 前线电子密度分析 |
6.3.2 键解离能分析 |
6.4 H_2对2,3,7,8-T_4CDD高温降解反应路径研究 |
6.5 本章小结 |
7 生命周期评价方法在城市生活垃圾管理系统的动态评价研究 |
7.1 前言 |
7.2 生命周期评价方法 |
7.2.1 目标与范围定义 |
7.2.2 清单分析 |
7.2.3 影响评价 |
7.2.4 结果解释 |
7.3 案例背景——杭州市生活垃圾处理系统 |
7.4 评价系统构建与清单分析 |
7.4.1 评价目标与范围定义 |
7.4.2 系统清单分析 |
7.5 生命周期环境影响评价分析 |
7.5.1 杭州市生活垃圾处置方案环境影响评价 |
7.5.2 杭州市生活垃圾管理系统环境影响随时间变化分析 |
7.5.3 评价结果敏感性分析及讨论 |
7.6 本章小结 |
8 基于生命周期思想的可持续性评价方法在垃圾处理技术的应用研究 |
8.1 前言 |
8.2 基于生命周期思想的3E+S模型方法建立 |
8.2.1 3E+S模型方法框架 |
8.2.2 能耗-环境-经济-社会性指标计算方法 |
8.2.3 3E+S指标耦合计算方法 |
8.3 评价系统构建与清单分析 |
8.3.1 评价目标与范围定义 |
8.3.2 系统清单分析 |
8.4 城市生活垃圾处理技术3E+S评价结果分析 |
8.4.1 能源消耗结果分析 |
8.4.2 环境影响结果分析 |
8.4.3 经济性结果分析 |
8.4.4 社会性结果分析 |
8.4.5 3E+S耦合评价结果分析 |
8.5 评价结果敏感性分析及讨论 |
8.5.1 社会影响指标敏感性分析 |
8.5.2 MCDM中权重的敏感性分析 |
8.5.3 3E+S模型讨论 |
8.6 本章小结 |
9 全文总结和展望 |
9.1 全文总结 |
9.2 本文主要创新点 |
9.3 进一步研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果 |
(10)无废城市典型场景下的生活垃圾动态模型构建及运输模式优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 固体废物产量预测模型的研究现状 |
1.3.2 GIS技术在固体废物收运规划研究应用现状 |
1.3.3 固体废物的管理体系研究现状 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
1.4.1 论文主要研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
第2章 数据基础与研究方法 |
2.1 研究区域介绍 |
2.1.1 研究区域概况 |
2.1.2 社会经济状况 |
2.1.3 市政环境建设状况 |
2.2 数据来源 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 灰色综合关联分析法 |
2.3.2 随机森林(RF)算法 |
2.3.3 克里金插值算法 |
第3章 基于随机森林的生活垃圾产量预测模型研究 |
3.1 引言 |
3.2 生活垃圾产量的影响因素指标体系建立与降噪预处理 |
3.2.1 研究区域产废特征分析与指标体系建立 |
3.2.2 数据特征的异常值清洗处理 |
3.2.3 数据特征的缺失值检测与插补 |
3.3 基于灰色关联分析的特征重要性分析与降维预处理 |
3.3.1 影响因素数据降维需求分析 |
3.3.2 基于灰色综合关联分析方法的数据降维 |
3.4 随机森林产量预测模型的构建 |
3.4.1 随机森林模型的初步构建 |
3.4.2 随机森林模型的超参数调试优化 |
3.4.3 随机森林模型的模型效果比对 |
3.4.4 基于随机森林模型的生活垃圾产量预测 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于GIS的生活垃圾空间分布与运输路径优化 |
4.1 引言 |
4.2 基于夜间灯光遥感数据的垃圾产量空间化分布研究 |
4.2.1 夜间灯光数据介绍 |
4.2.2 夜间灯光数据预处理 |
4.2.3 夜间灯光与生活垃圾产量相关性计算 |
4.3 基于泰森多边形的生活垃圾转运点服务范围划分 |
4.4 基于空间区域插值方法的垃圾转运点日负荷分配研究 |
4.5 基于空间分布模型建立的运输多路径优化过程研究 |
4.5.1 研究区域道路矢量拓扑关系建立 |
4.5.2 垃圾运输过程VRPTW问题的求解与成本计算 |
4.5.3 生活垃圾收运模式区域划分 |
4.5.4 基于区域划分的VRPTM问题求解优化 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于无废城市垃圾分类场景的模型优化与平台设计 |
5.1 引言 |
5.2 无废城市建设指标要求 |
5.2.1 源头减量指标要求 |
5.2.2 资源化利用指标要求 |
5.2.3 最终处置指标要求 |
5.3 基于无废城市垃圾分类场景的模型功能优化方案 |
5.3.1 生活垃圾分类产量时空动态预测模型优化设计 |
5.3.2 生活垃圾分类多路径运输VRPTM模型优化设计 |
5.4 无废城市生活垃圾时空动态分析与运输路径优化平台设计 |
5.4.1 软件架构设计 |
5.4.2 功能模块设计 |
5.4.3 平台开发设计架构 |
5.5 平台系统数据库设计 |
5.5.1 数据库管理系统 |
5.5.2 属性类型数据信息 |
5.5.3 空间类型数据信息 |
5.6 平台功能界面设计 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
致谢 |
四、基于垃圾预处理的城市生活垃圾资源化技术研究(论文参考文献)
- [1]循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究[D]. 尤海辉. 浙江大学, 2021(01)
- [2]餐厨垃圾厌氧消化处理全过程综合评价研究[D]. 汪涛. 浙江大学, 2021(07)
- [3]2020年中国垃圾分类背景下厨余垃圾处理热点回眸[J]. 蒋建国,耿树标,罗维,江燕航,高语晨,陈哲红,杨国栋,兰天,孟园,鞠彤瑶,韩思宇,沈鹏飞,向虹霖. 科技导报, 2021(01)
- [4]城市生活垃圾综合处理工程设计与环境影响评价研究[D]. 李剑颖. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]不同预处理模式下垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置中重金属迁移转化规律[D]. 田琳. 北京化工大学, 2020(02)
- [6]基于TRIZ理论的城市家用厨余垃圾堆肥机研究与设计[D]. 周俊翔. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]餐厨垃圾厌氧消化热碱预处理技术研究[D]. 陈林艺. 华南理工大学, 2020
- [8]基于稻壳灰的地质聚合反应对水洗城市生活垃圾焚烧飞灰稳固化的研究[D]. 王开. 东南大学, 2020(01)
- [9]垃圾热解气化过程中氯的转化与控制特性及生命周期可持续性评价方法研究[D]. 周昭志. 浙江大学, 2020(07)
- [10]无废城市典型场景下的生活垃圾动态模型构建及运输模式优化[D]. 赵天瑞. 哈尔滨工业大学, 2020(01)