城市生活垃圾厌氧消化技术研究进展

第27卷第1期广州航海学院学报V927No.12019年3月JOURNALOFGUANGZHOUMARITIMEUNIVERSITYMar.2019城市生活垃圾厌氧消化技术研究进展徐青1!2,杨威凌长明1!2(1.广东海洋大学机械与动力工程学院，广东湛江524088;2.广东海洋大学深圳研究院，广东深圳510000)摘要摘要：随着全球经济快速发展以及居民生活水平的提高，城市生活垃圾的产量日益增加，垃圾处理己成为限制城市化进程和城市经济发展的重大问题之一.本文综述了城市生活垃圾的物理组成分类以及特性和成分分析，总结讨论了目前生活垃圾主要的厌氧消化技术进展，并对城市生活垃圾厌氧消化技术中干/湿厌氧消化、单相/两相厌氧消化、连续/批式厌氧消化、常/高温厌氧消化等工艺进行了详细说明，以及阐述有机负荷、pH值温度等因素对厌氧消化效果的影响，做出对生活垃圾厌氧消化技术的研究展望，为研究城市生活垃圾厌氧消化技术研究提供理论基础.关键词关键词：城市生活垃圾;垃圾处理;厌氧消化；沼气发酵中图分类号中图分类号！X705文献标志码文献标志码：A随着经济发展，城市人口的快速增长，人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾（MSW)的产量不断增加，产生量以每年约10%的速度迅猛增长，垃圾处理己成为限制城市化进程和城市经济发展的重大问题之一[1].资料显示，2017年全国城市生活垃圾清运量达21520.97万吨[2].目前，我国城市生活垃圾的主要处理方式仍以卫生填埋与焚烧处理为主，由于其高含水率与有机物组分多的特性，在采用填埋处理时，易产生渗滤液以及有害气体，对周边水环境产生重金属污染以及空气污染[3]，在进处理，产生以种大气污染物，严重危害空气质量[4].与垃圾焚烧和卫生填埋相比，采用厌氧消化技术，不仅能将城市生活垃圾的机，以沼气等清洁的能源和沼渣、沼液等有机肥料，减少了生活垃圾的处理成本、农作物肥料成本和环境污染，还能改善我国能源结构.因此，本文综述了城市生活垃圾厌氧消化技术的研究进展，旨在推进城市生活垃圾厌氧消化技术的研发以及综合利用.1城市生活垃圾组成成分城市生活垃圾的成成，民生活垃圾文章编号文章编号：1009-8526(2019)01-0001-06约占垃圾总量60%，清扫垃圾约占垃圾总量10J，社会团体垃圾约占垃圾总量30J，主要成分如表1[5].其中可降解有机组分主要以厨余类和纸类、枯枝败叶等有机物.厨余垃圾中有机垃圾固含率在15%~20%，含有丰富可溶解性物质（糖、淀粉、氨基酸等）、纤维素、脂肪、蛋白质等，城市生活垃圾中厨余垃圾的浓度占最高比例约为60%[6]，因此城市生活垃圾厌氧消化是一种比较合理的节能环保处理方式.我国生活垃圾的高比例机成分特性部分归因于我国对新鲜蔬菜水果和未经过包装加工的食物的餐饮偏好.这表明，即使行业增长，经济增加和生活水平提高，城市生活垃圾的高有机成分也不会显著下降.从这个意义上讲，厨余垃圾在未来还将继续占据中国生活垃圾的主导地位，有机物含量将持续占据生活垃圾高位，故而城市生活垃圾厌氧消化技术具有一定的持续发展潜能.表1城市生活垃圾的来源和主要组成物表1城市生活垃圾的来源和主要组成物来源主要组成物居民生活垃圾厨余类、纸类、纺织类、木h!、灰土类、砖瓦陶瓷类、废器具、金属类、橡胶类、杂品等清扫垃圾公共场所产生的废弃物，包括泥沙、灰土、枯枝败叶、商品包装等公共机构垃圾商业、事业单位和交通运输部门产生的垃圾，不同部门差异较大收稿日期收稿日期：2019-01-02基金项目基金项目：国家自然科学基金项目（51406058);深圳市科创委项目（JCYJ20170818111529172)第一作者简介第一作者简介：徐青（1980—），男，博士，副教授，主要从事能源高效利用研究2广州航海学院学报第27卷城市生活垃圾金品金属制品的生活废弃物，导生活垃圾定微量金素.微量重金素垃圾处理要位置.重金与有机成胶体，故而垃圾中的重金往往易被有机，从而进入，致使的重金属浓度过高，进而地下水人体健康[7].量金素1kg生活垃圾中的年平均质量含量如表2[C].表2生活垃圾中金属元素的质量含量单位:mg/kg金素ASCdCuFe质量含量0.710.1421.85933.96金素HgMnPbZn量量0.2170.3618.0265.852城市生活垃圾厌氧消化技术城市生活垃圾是生物质城市生活垃圾的发展而来，它是将垃圾条件下，生的过程，并保垃圾产生的不泄，最产生能源，可用于供与发.2$基本原理及过程城市生活垃圾主要是运用微生物的发理，发是垃圾的机定的下，生机产生沼气的过程.其主要：C6H1206—!2C2H@0H+2C02+能量2C2H50H+2C02—!CHA+2CH&C00HCH&C00H—!CHa+C02C02+4H2—!CHa+2H20据作用的微生物不