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在厌氧条件下,利用自然微生物或接种微生物,将有机物转化为二氧化碳与甲烷气的方法称为厌氧消化处理。该方法具有能耗小、剩余污泥少,可回收能源等优点,在发达国家特别是欧洲近年来积极开发厌氧消化处理技术并获得工程应用,它将成为未来有机固体废物处理的方向之一。本文在国内外已有的研究基础上,进行了有机固体废弃物渗滤床序批式高温干式厌氧发酵处理试验、餐厨垃圾厌氧发酵连续运行的小试和中试实验研究。本研究依托杭州市厨余垃圾分选减量暨生化处理中试项目,对厨余垃圾的预处理、连续流厌氧处理工艺及稳定运行进行了较为完整、系统的研究。为我国城市有机固体废弃物的资源化利用与处置提供了一定的理论数据。论文的主要研究内容及结论如下:(1)通过收集、查阅大量国内外文献资料,对厌氧消化技术处理有机固体废物的研究及应用现状,有机固体废物厌氧消化的机理及影响因素进行了比较系统的概括和总结。(2)通过自行设计的渗滤床反应器对有机固体废弃物(厨余和餐厨的混合垃圾)进行序批式高温干式厌氧发酵实验研究,得出该工艺具有如下特点:①对原生垃圾预处理要求低;②缩短水解酸化时间,可有效调节控制产甲烷过程;③无需搅拌和移动运转,对于故障物质不敏感;④整个运行可实现自动化控制,操作简便;⑤垃圾减量化效果明显(3)模拟实际工程中连续投加物料的情况,采取逐步提高反应器有机负荷的进料方式进行小试实验,探索研究反应系统在有机负荷变化的条件下各个工艺参数的变化情况。根据反应器的运行情况,在时间上将整个实验过程分为4个阶段:即适应阶段、提高阶段、稳定阶段和超负荷阶段。稳定阶段产气效果最佳,系统耐冲击负荷能力最强。本阶段工艺参数为实际工程中应保持的产能的最佳状态。本论文通过实验确定了该阶段的最佳工艺参数及实际运行参数组合。(4)在餐厨垃圾厌氧发酵连续稳定运行小试实验基础上,针对杭州市厨余垃圾现状,设计了高温连续运行的中试实验工艺路线。厨余垃圾经人工分选、磁选、生物质分离器分选等工序的预处理后,在降流式厌氧反应器内进行厌氧发酵处理。采取接种污泥不经驯化直接启动的方式进行连续的运行。通过实验得出:①采用该工艺连续处理厨余垃圾是可行的;②经过人工和机械相结合的预处理工艺,不仅提高分选效率和回收可利用资源,同时保证后续环节的稳定运行;③接种污泥不经驯化直接启动的方式是可行的,这缩短了启动时间;④厌氧反应器采取降流式进料的特殊结构设计,即使TS大于20%的有机垃圾也可直接发酵,实现了有机垃圾的干式厌氧发酵;⑤厨余垃圾厌氧发酵处理稳定运行时产气量超过100m3/吨,pH值、VFA分别稳定在7.7和5800mg/L左右,沼气中甲烷含量达到55%,各项工艺参数均在厌氧微生物生长的适合范围内实现了有机垃圾的无害化、减量化、资源化处理