集的園林廢棄物(茅草)，在35°C下聯(lián)合厭氧消化，產(chǎn)生的部分沼渣壓濾脫水，在水熱條件(200°C，1.1MPa，I小時(shí))下制備材料前體，隨后在500°C限氧條件下熱裂解，將所獲得的固態(tài)產(chǎn)物粉碎過(guò)篩，顆粒尺寸控制在0.2-5mm之間。厭氧消化剩下的污泥作為接種污泥。
[0037]對(duì)熱裂解固體產(chǎn)物進(jìn)行比表面積和孔隙度分析，同時(shí)通過(guò)熱裂解固體產(chǎn)物的掃描電鏡圖像觀察微觀結(jié)構(gòu)，如圖1所示;測(cè)定熱裂解固體產(chǎn)物的傅里葉紅外光譜，如圖2所示。
[0038]從圖1可以看出，沼渣熱解固態(tài)產(chǎn)物具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)；比表面積和孔隙度分析結(jié)果顯示，其比表面積達(dá)到51.8m2/g，孔隙體積為0.20cm2/g，平均孔徑為10.59nm，進(jìn)一步表征了其疏松多孔的性能。
[0039]從傅里葉紅外光譜圖(圖2)可以看出，沼渣熱解固態(tài)產(chǎn)物的表面存在羧基、酚羥基等諸多官能團(tuán)，具有潛在的化學(xué)活性，對(duì)于厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的NH4+離子及重金屬離子具有吸附能力，可消減厭氧消化過(guò)程中的不利因子。
[0040]圖3是一種城市固體廢棄物處理與資源化的工藝流程圖，該方法將污泥與園林廢棄物進(jìn)行厭氧消化處理，厭氧消化剩下的污泥作為接種污泥，厭氧消化獲得的沼渣經(jīng)過(guò)壓濾脫水后，在水熱條件下制備成材料前體，將材料前體進(jìn)行熱裂解，產(chǎn)物粉碎過(guò)篩，獲得顆粒，將部分顆粒與接種污泥混合，強(qiáng)化接種微生物的活性，制備成強(qiáng)化型接種污泥，所獲得的強(qiáng)化型接種污泥和所述的顆?；赜玫絽捬跸幚磉^(guò)程中，獲得沼氣、沼液和沼渣。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]將實(shí)施例1獲得的沼渣熱裂解固體產(chǎn)物與接種污泥按質(zhì)量比1:2混合，35°C下培養(yǎng)24小時(shí)強(qiáng)化接種微生物活性，制備成強(qiáng)化型接種污泥備用。
[0043]將污泥與園林廢棄物加入?yún)捬跸磻?yīng)器中，同時(shí)加入實(shí)施例1獲得的沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物，并接種強(qiáng)化型接種污泥，在中溫條件(35°C)下展開(kāi)厭氧消化。沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物占厭氧消化體系中總固體含量的I %，強(qiáng)化型接種污泥占厭氧消化體系中總固體含量的2%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比只接種常規(guī)接種污泥的厭氧消化體系，沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物的弓丨入增強(qiáng)了厭氧消化效率，至消化結(jié)束沼氣產(chǎn)量提高了20.1%，甲烷含量提高了9.6%。
[0044]實(shí)施例3
[0045]將實(shí)施例1獲得的沼渣熱裂解固體產(chǎn)物與接種污泥按質(zhì)量比1:1混合，35°C下培養(yǎng)24小時(shí)強(qiáng)化接種微生物活性，制備成強(qiáng)化型接種污泥備用。
[0046]將污泥與園林廢棄物加入?yún)捬跸磻?yīng)器中，同時(shí)加入實(shí)施例1獲得的沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物，并接種強(qiáng)化型接種污泥，在中溫條件(35°C)下展開(kāi)厭氧消化。沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物占厭氧消化體系中總固體含量的2%，強(qiáng)化型接種污泥占厭氧消化體系中總固體含量的2%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比只接種常規(guī)接種污泥的厭氧消化體系，沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物的引入增強(qiáng)了厭氧消化效率，至消化結(jié)束沼氣產(chǎn)量提高了23.9%，甲烷含量提高了 13.5%。
[0047]實(shí)施例4
[0048]將實(shí)施例1獲得的沼渣熱裂解固體產(chǎn)物與接種污泥按質(zhì)量比2:1混合，35°C下培養(yǎng)24小時(shí)強(qiáng)化接種微生物活性，制備成強(qiáng)化型接種污泥備用。
[0049]將污泥與園林廢棄物加入?yún)捬跸磻?yīng)器中，同時(shí)加入實(shí)施例1獲得的沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物，并接種強(qiáng)化型接種污泥，在中溫條件(35°C)下展開(kāi)厭氧消化。沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物占厭氧消化體系中總固體含量的5%，強(qiáng)化型接種污泥占厭氧消化體系中總固體含量的3%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比只接種常規(guī)接種污泥的厭氧消化體系，沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物的弓丨入增強(qiáng)了厭氧消化效率，至消化結(jié)束沼氣總產(chǎn)量提高了59.7%，甲烷產(chǎn)量提高了63.0%。
[0050]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種疏松多孔的物質(zhì)，其特征在于:將污泥與園林廢棄物進(jìn)行聯(lián)合厭氧消化處理，獲得的沼渣經(jīng)預(yù)處理后制備成材料前體;將材料前體進(jìn)行熱裂解，獲得疏松多孔的物質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疏松多孔的物質(zhì)，其特征在于:所述預(yù)處理是將沼渣先經(jīng)過(guò)壓濾脫水，然后在水熱條件下制備成材料前體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疏松多孔的物質(zhì)，其特征在于:所述的厭氧消化溫度為35?C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疏松多孔的物質(zhì)，其特征在于:所述的熱裂解過(guò)程的條件是，320-500°C限氧條件下熱裂解。5.—種權(quán)利要求1所述的疏松多孔的物質(zhì)的用途，其特征在于:將權(quán)利要求1所述的疏松多孔的物質(zhì)用于調(diào)控含有微生物體系的PH、氨氮及有機(jī)酸濃度，降低毒害因素對(duì)體系的影響。6.—種權(quán)利要求1所述的疏松多孔的物質(zhì)的用途，其特征在于:將權(quán)利要求1所述的疏松多孔的物質(zhì)粉碎過(guò)篩，獲得顆粒，將一部分顆粒與接種污泥混合后培養(yǎng)，制備成強(qiáng)化型接種污泥，將所獲得的強(qiáng)化型接種污泥和另一部分顆粒加入污泥與園林廢棄物厭氧消化體系，用于增強(qiáng)厭氧消化效果;所述的接種污泥為前次污泥與園林廢棄物聯(lián)合厭氧消化后的剩余物。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種疏松多孔的物質(zhì)的用途，其特征在于:所述的顆粒的粒徑為0.2-5mm； 任選的，所述的接種污泥和所述的顆粒的質(zhì)量比例為1:2-2:1。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種疏松多孔的物質(zhì)的用途，其特征在于:所述的強(qiáng)化型接種污泥和所述的顆粒加入污泥與園林廢棄物厭氧消化體系的比例為:所述的強(qiáng)化型接種污泥占厭氧消化體系中總固體質(zhì)量的1_3%，所述的顆粒占厭氧消化體系中總固體質(zhì)量的1-9.一種城市固體廢棄物處理與資源化的方法，其特征在于:將污泥與園林廢棄物進(jìn)行厭氧消化處理，厭氧消化獲得的沼渣經(jīng)過(guò)壓濾脫水后，在水熱條件下制備成材料前體，將材料前體進(jìn)行熱裂解，產(chǎn)物粉碎過(guò)篩，獲得顆粒，將一部分顆粒與接種污泥混合，制備成強(qiáng)化型接種污泥，所獲得的強(qiáng)化型接種污泥和另一部分顆?；赜玫絽捬跸幚磉^(guò)程中，獲得沼氣、沼液和沼渣;所述的接種污泥為前次污泥與園林廢棄物聯(lián)合厭氧消化后的剩余物； 任選的，所述的厭氧消化處理的溫度為35°C; 任選的，所述的熱裂解是在320-500°C限氧條件下進(jìn)行； 任選的，所述的顆粒的粒徑為0.2-5mm; 任選的，所述的接種污泥和所述的顆粒的質(zhì)量比例為I:2-2:1; 任選的，所述的強(qiáng)化型接種污泥和所述的顆粒加入污泥與園林廢棄物厭氧消化體系的比例為:所述的強(qiáng)化型接種污泥占厭氧消化體系中總固體質(zhì)量的1_3%，所述的顆粒占厭氧消化體系中總固體質(zhì)量的1-5%。 任選的，所述的沼氣用作燃料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種沼渣熱裂解固態(tài)產(chǎn)物及其運(yùn)用方法，將污泥與園林廢棄物進(jìn)行聯(lián)合厭氧消化處理，獲得的沼渣取出部分經(jīng)過(guò)壓濾脫水后，在水熱條件下制備成材料前體，將材料前體進(jìn)行熱裂解，產(chǎn)物粉碎過(guò)篩，獲得顆粒，將顆粒與接種污泥混合，強(qiáng)化接種微生物的活性，制備成強(qiáng)化型接種污泥，所獲得的強(qiáng)化型接種污泥和粉碎過(guò)篩獲得的顆粒回用到厭氧消化處理過(guò)程中。本發(fā)明提高了污泥與園林廢棄物聯(lián)合厭氧消化過(guò)程的甲烷產(chǎn)生效率，縮短了厭氧消化時(shí)間，提高廢棄物處置效率，增加了廢物的利用價(jià)值，是一種綠色環(huán)保的新型城市固體廢棄物處理與資源化的方法。
【IPC分類(lèi)】C12P5/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105505996
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610019211
【發(fā)明人】張又弛, 孫健, 蔡超
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日