戴晓虎教授团队:双碳背景下有机固废资源化处理处置技术发展思考

日期: 2024-07-27 01:10:28|浏览: 49|编号: 83690

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戴晓虎教授团队:双碳背景下有机固废资源化处理处置技术发展思考

杨东海、华宇、吴柏然、戴晓虎*

(同济大学环境科学与工程学院,上海)

研究背景

人类生产生活消耗大量资源,产生大量废弃物。我国有机废弃物包括餐厨垃圾、餐饮厨余垃圾、城市污泥等生活来源,农业秸秆、畜禽粪便等农业来源,以及工业来源菌渣、酒糟等有机固体废物,产量大、范围广,总量超过40亿吨,居世界首位,有机固体废物具有污染物和资源的双重属性,若处理不当,并加以利用,会造成严重的环境污染和资源浪费,有机废弃物的资源化处理处置是我国减少污染和碳排放、建设无废城市的重要任务。

在我国,有机固体废弃物传统处理方式以填埋为主,资源利用率较低。近年来,国家相继提出无废城市、垃圾分类、循环经济等一系列行动计划,并对有机固体废弃物的资源化利用提出了明确的要求。在气候变化、资源短缺的大背景下,固体废弃物的资源化利用已成为绿色发展、循环发展的重要切入点和抓手。有机固体废弃物的特性固体废物具有易腐烂、含水量高、污染与资源共存等特点,决定了其处理处置应遵循稳定化、减量化、无害化和资源化的基本原则。但由于有机固体废物具有多介质、复杂性的特点,由于有机固废成分多、污染大,传统处理工艺存在生物转化效率低、固液分离能耗及药耗高、热化学过程调控困难等瓶颈问题,限制了有机固废资源化转化的技术水平。 因此亟待识别关键有机固废物质的结构与性质,分析“污染物”潜在资源/能源物质的活化原理与转化途径,发展资源物质的回收利用方法和难降解物质的稳定去除方法。 ——降解污染物,创新有机固体废物资源化处理处置技术和协同模式,实现由“有机固体废物大国”向“有机固体废物强国”转变。

本文围绕我国有机固体废物资源化利用的技术需求,回顾了我国有机固体废物产生及处理的现状,分析了有机固体废物的特点及处理的技术需求,总结了我国有机固体废物资源化利用的技术需求,提出了我国有机固体废物资源化利用的对策和建议。有机固体废物生物处理、热化学处理、固液分离、资源化回收等研究进展及难点,提出未来有机固体废物的技术突破点,为我国无废城市建设和绿色建筑提供科技支撑。实现双碳目标。

概括

有机固体废弃物的资源化利用是我国污染减碳、无废城市建设的重要任务,是绿色低碳循环发展的重要抓手。本文综述了有机固体废弃物的产生及处理现状介绍了我国不同来源有机固体废物的分类,并整理了我国无废城市、污染减排、减碳等有机固体废物相关政策文件。根据有机固体废物易腐烂的特点,且含水量高,兼具污染与资源双重属性,提出了以无害化为目标,以资源化为手段的基本理念。本文对我国有机固体废弃物处理的研究进展和技术难点进行了总结分析。将生物转化、热化学转化、固液分离及产品资源化利用等视为多介质、多组分相互作用的复杂系统,并提出未来有机固废处理的重点突破方向,旨在为有机固废处理技术提供参考。我国有机固体废物资源化利用处理处置研究。

01

我国有机固体废弃物产生及利用现状

1. 产生及处理现状

近年来,我国城乡有机固体废物(餐厨垃圾、城市污泥、农作物秸秆、畜禽粪便等)产生量快速增加。根据《中国城乡建设统计年鉴》预计2021年我国县级以上城镇污泥产生量将突破8000万吨(以80%含水率计算),预计2025年我国城镇污泥产生量将突破1亿吨。 2021年,我国县级以上城镇生活垃圾收运量达到3.2亿吨,具体见图1。按餐厨垃圾占比40%估算,我国每年产生餐厨垃圾(包括生活垃圾)我国每年产生的餐厅厨余垃圾( waste)约有1.28亿吨。 据第二次全国污染源普查数据显示,2020年我国畜禽粪便年产生量为30.5亿吨,秸秆产生量约8亿吨,我国有机固体废物年产生总量超过4.十亿吨。

早期我国城市生活垃圾以混合填埋为主,随着填埋设施逐渐相对饱和,垃圾焚烧设施建设进入高峰期,垃圾焚烧处理能力逐年提升。目前其中,城镇生活垃圾焚烧处理量约占62%,卫生填埋处理量约占33%,形成了以焚烧为主的生活垃圾处理格局。县城生活垃圾卫生填埋处理量占72% %,仍是生活垃圾处理的主要方式。随着国家垃圾分类政策的不断推进,46个重点城市基本建立了生活垃圾分类制度。以上海为例,2021年平均湿垃圾产生量已达超过/d,约占干湿垃圾总量的40%。 据统计,我国已建成和在建的餐厨垃圾处理设施中,厌氧消化工艺约占总处理量的87.5%,其余工艺仅占12.5%。

我国对污泥处理处置起步较晚,早期存在“重水轻泥”现象,投入严重不足,大部分污泥以填埋为主,未得到妥善处理处置。随着国家对污泥问题的重视和科技支撑投入不断加大,一批示范项目建成,污泥稳定化、焚烧处理比重不断提升,污泥安全化处理与资源化利用基本形成了四条主流技术路线但目前我国污水处理厂采用污泥厌氧消化的比例不足5%,远低于欧洲、美国、新加坡等国家。由于大部分污泥来自我国尚未稳定下来,且污泥土地利用受到跨部门限制,污泥土地利用比例远低于发达国家70%的水平。

第二次全国污染源普查公报显示,2017年,国内畜禽养殖排放的水污染物化学需氧量达到1000.53万吨,占农业源排放总量的94%,总氮、总磷排放量占分别为42%和56%,是农业面源污染的主要来源。据估算,2016年全国年均产生畜禽粪便38亿吨,综合利用率较低。占比60%以上;每年杀灭生猪约6000万头,集中专业无害化处理比例不高;每年产生秸秆近9亿吨,其中约2亿吨未得到利用,综合利用率不足80%,农作物废弃物数量巨大,随意倾倒、随意焚烧,严重威胁城乡生态环境。

2. 解决技术要求和瓶颈

有机固体废弃物易腐烂、含水量高,具有污染和资源化的双重属性,因此稳定化、减量化、无害化、资源化是有机固体废弃物处理处置的基本原则。城镇和农村有机废弃物废弃物量大、范围广,其资源化利用处理处置是我国污染减碳、无废城市建设的重要任务。

有机固体废弃物处理处置也是不可忽视的减碳重要手段。根据欧洲统计局()2016年的数据,废弃物行业是第五大碳排放行业,其碳排放量占占全社会总量的3.2%。从温室气体种类来看,甲烷是全球第二大温室气体,占温室效应的17.3%。其中,垃圾是甲烷排放的第三大来源, 26%的甲烷排放来自垃圾,垃圾领域的碳排放虽然占全社会比重不大,但涉及环境民生问题,是我国打赢污染防治攻坚战的重要抓手有机废弃物综合利用深度强,社会效益显著,同时有机废弃物中蕴藏着大量的资源和能源,通过挖掘废弃物资源化利用潜力,是实现碳中和最有前景的领域之一。 此外,废弃物领域甲烷占社会总排放的很大比例,实现CH4等逸散性温室气体的减排是实现减缓全球变暖、将全球变暖控制在1.5℃以内目标的重要途径在短期内。

有机固体废弃物中含有大量易腐烂的有机物和病原体,若不进行稳定化处理,容易腐烂发臭、传播病原体,同时排放大量温室气体,厌氧消化是目前最经济、有效的处理方式。实现了有机固体废弃物的稳定化,还可以回收沼气能源。但污泥等有机固体废弃物具有多介质、多组分相互作用的复杂特性,特别是我国污泥有机质含量较低(我国污泥的有机质含量普遍较低),我国污泥有机质含量为30%~60%,发达国家污泥有机质含量为60%~80%),含砂量较高,传统厌氧消化工艺存在降解率低等瓶颈、停留时间长、有机负荷低。与废水厌氧处理相比,有机固废厌氧转化总体效率较低,停留时间较长,通常需维持20天以上。 实现易腐烂有机物的高效稳定化和生物质能量的高效回收是有机固体废弃物厌氧处理的难点。

污泥等易腐烂有机固体废弃物具有含水量高的特点,大量的水分会导致运输成本高,是制约易腐烂有机固体废弃物处理处置效率的主要因素之一。然而,由于污泥废水为有机-无机-水高度混合的非均相复合体系,有机组分具有很强的亲水性,传统的脱水方法难以实现固液分离,传统水处理领域的混凝/絮凝理论不适用针对高固体浓度污泥体系,目前还缺乏针对性污泥调理方法,传统机械脱水存在脱水难度大、药剂添加量大等瓶颈问题,传统热力干燥能耗高、不可持续实现高效的固液分离是污泥等高含水量有机固体废弃物资源化处理处置的技术难点。

固体废物是一种放错了地方的资源,固体废物的资源化利用是循环经济的典型内涵。有机固体废物中含有丰富的碳、氮、磷资源,其中磷是重要的战略资源,其回收利用至关重要。对解决全球磷危机意义重大。以污水污泥为例,污水中90%以上的磷资源都富集在污泥中。2017年10月3日,德国通过了《污水污泥条例》的修订,其核心内容内容是要求从污泥或其焚烧灰中回收磷,难点在于污泥中磷的形态复杂,释放效率低,回收难度大。厌氧有机固体废物在焚烧过程中会产生大量的高氨氮氮沼气。传统反硝化工艺流程长、药剂用量大、处理能耗高,功能微生物的富集、调控及规模化培养是实现高效反硝化的难点。

产品出路缺乏是有机固废处理的瓶颈之一。以污泥为例,污泥的处理方式主要有填埋、建材利用和土地利用。目前,脱水填埋仍是主要处理方式。目前,我国污泥处理方式多种多样,但污泥填埋会占用大量土地,释放大量温室气体,而我国一些经济发达城市正面临无地填埋的困境。建筑材料利用需对污泥进行干化焚烧或混合焚烧,实现污泥的矿化、无害化。由于污泥含水率高、有机质含量低、热值低,焚烧投资和运行成本高,难以稳定满足废气排放标准不达标,邻避效应突出,土地利用是污泥生态处置的重要途径,也是发达国家最重要的处置方式。 但由于认识、标准衔接、处理水平等方面的限制,我国污泥土地利用比例还较低。

3.相关政策分析

发达国家和地区纷纷提出零废弃社会目标,2014年欧盟委员会提出《迈向循环经济:欧洲零废弃计划》,2019年发布《欧洲绿色新政》,明确提出“构建绿色低碳社会”。提出2050年实现资源与经济脱钩,实现零废弃目标;新加坡提出了“零废弃”的国家愿景;日本提出建设“循环型社会”;我国台湾地区提出了建设“无废社会”。从发达国家和地区的经验看,固体废物资源化利用是绿色发展、循环发展的重要切入点和抓手。建设“无废社会”是实现绿色发展、循环发展的根本途径。把生态文明建设作为经济社会发展的战略部署,是化解新时代社会主要矛盾的重要举措,是生态文明建设的内在要求,是实施乡村振兴战略的有力抓手。

近年来,随着我国对环境问题的日益重视,一系列有关有机固体废物资源化利用的指导性文件相继出台,对我国无废城市建设、发展绿色建筑、节能减排等具有重要的指导意义。循环经济、实现双碳目标。

2018年12月,国务院办公厅印发《“无废城市”建设试点工作方案》(国办发[2018]128号),提出通过“十三五”规划,大力推进“无废城市”建设,推动源头减量、资源化利用、无害化处置。开展“无废城市”试点建设,探索建立量化指标体系,形成可复制、可推广的建设模式。

2021年5月,国家发展改革委、住房城乡建设部印发《“十四五”城镇生活垃圾分类处理设施发展规划》提出,到2025年底,全国城镇生活垃圾资源化利用率达到60%左右,基本满足地级及以上城市生活垃圾分类收集、分类运输、分类处理的需要。

2021年7月,国家发改委印发《循环经济发展“十四五”规划》,提出遵循“减量化、再利用、资源化”原则,重点打造资源循环型产业集群完善资源综合利用体制机制,全面提高资源利用效率,建立完善的绿色、低碳、循环发展的经济体系。

2021年10月,国务院印发《2030年前碳达峰行动计划》,提出重点实施“循环经济助力碳减排行动”,大力推进生活垃圾减量化、资源化利用,加强综合治理,农作物秸秆综合利用、畜禽粪便资源化利用。

2021年12月,生态环境部印发《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》,提出大力推进减量化、资源化、无害化,发挥生态环境保护和减量化、资源化、无害化作用,发挥污染减排与碳减排的协同效应,提高城市精细化管理水平,推动城市全面绿色转型。

2022年6月,七部委联合印发《污染减排与碳减排协同增效实施方案》(环综[2022]42号),提出加强“无废城市”建设,强化减排、生活垃圾的资源化利用和无害化处理。

2022年9月,国家发展改革委、住房城乡建设部、生态环境部联合印发《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》(发改环字[2022]1号)。国家发改委、国家发改委、国家税务总局联合印发了《关于加快填补污泥处理空白的通知》(财税[2015]1453号),提出加快弥补污泥处理空白,提高污泥无害化处理和资源化利用水平。

党的二十大报告提出,实施全面节约战略,推动各类资源节约集约利用,加快建设废弃物回收利用体系。建设废弃物回收利用体系是实施全面节约战略的重要内涵。实施循环经济战略是深化发展循环经济的重要举措,是全面提高资源利用效率的必由之路。

02

易腐烂有机固体废弃物研究热点与难点

易腐有机固体废物处理的基本理念是“以资源化为手段,以无害化为目标”,在低能耗的基础上,将废弃的易腐有机固体废物转化为生物质能源、高附加值产品和从物质元素组成上看,C、H、O、N、P、S等元素通过生物或化学方式进行重组,改变上述元素的分子组成,使之成为由低能载体向高能载体转化,实现易腐烂有机固体废物的资源化循环利用,减少对环境的污染。

从易腐烂有机固体废物处理处置全生命周期角度看,目前的研究热点主要集中在生物转化、热化学转化、固液分离和产品资源化利用四个方面。然而,作为多学科复杂系统,其处理处置技术的发展仍存在诸多问题。由于受介质和多组分相互作用的影响,易腐烂有机固体废物生物转化效率低、热化学过程调控困难、固液分离能耗高、产品资源利用率低且缺乏经济效益,已成为制约我国有机固体废物综合利用的瓶颈。易腐有机固体废弃物处理处置技术的研究,其根源在于易腐有机固体废弃物材料的结构、性质及其对后续转化过程的影响尚不明确,“污染物”潜在资源/能源材料的激活与释放原理及其转化途径有待进一步完善,资源物质回收方式及难降解污染物深度去除效果尚不稳定,生产过程中各类产品的环境行为及其交互特性有待进一步研究評估。

1. 易腐烂有机固体废物的生物转化

生物转化是易腐烂有机固体废弃物的主流处理方法,常见的方法包括厌氧消化产生甲烷、好氧发酵生物稳定、回收或去除氮磷物质、制备其他高价值产品等,如图2所示。

厌氧消化是从易降解有机固体废物中回收生物质能最常见的方式,在微生物的作用下,易降解有机固体废物中的复杂有机物发生水解、产酸、产氢、产乙酸和产甲烷等反应,并最终转化为清洁能源——甲烷。这是一个将生物质能转化为化学能的过程,而能源转化效率可以用单位有机物产生的甲烷量来衡量。 在实际厌氧消化过程中,有机物的降解效率通常低于50%,单位降解有机物的甲烷产量低于300mL/g,远低于理论甲烷产量(450-600mL为了使测量值尽可能接近理论值,从而获得更高的生物质能源效益,相关研究热点主要集中在:1)开发基于厌氧消化前有机物脱稳定解构的原理,如提出基于等电点预处理的新方法,并从厌氧消化的角度探讨限制污泥有机物厌氧生物转化产甲烷的机理及强化产甲烷的可能方法。易腐烂有机固体废物的结构特性; 2)探索基于功能微生物强化厌氧消化过程的定向调控机制,如利用微电压的引入改善易腐烂有机固废的厌氧消化过程。1)提高过程中电子传递的效率,从而驱动电活性功能微生物更高的转化效率(例如是直接电子转移过程中最为人熟知的电子供体微生物,广泛参与直接电子转移介导的互养产甲烷过程);2)定向产甲烷在复杂系统中以高比例为目标的策略,例如引入Fe3O4,它可以作为连接丙酸氧化产乙酸菌和二氧化碳还原产甲烷菌的电子导体,从而实现两种微生物之间跨物种的直接电子转移,从而促进丙酸降解产甲烷过程,提高沼气中甲烷的纯度。

有氧发酵是生物稳定化易腐烂有机固体废弃物的重要途径之一,具体是依靠细菌、放线菌、真菌等微生物在一定的人工条件下可控地促进可生物降解的有机物转化为稳定腐殖质的生化过程。由于工艺操作不稳定、占地面积大、工程应用中经常出现恶臭等二次污染等问题,针对目前工程应用中的瓶颈问题,相关研究热点主要集中在:1)生物转化产物与环境的相互作用及风险评估例如有机固体废弃物在复杂介质中好氧发酵向土壤有机质的转化产物及其稳定化机理值得深入探索;2)有毒有害物质的代谢机制及迁移转化规律。研究发现有氧发酵过程中重金属形态的分布会随着发酵和腐殖质化的进行而发生变化,其中交换态等不稳定状态的含量减少,而结合态、残渣态等稳定状态的含量增加。 对重金属钝化现象及机理的分析,进一步指导好氧发酵调理剂的研发;3)易降解有机固体废弃物的高参数好氧生物稳定化技术及调控。例如,基于好氧发酵的快速发酵方法建立了堆肥通风量计算模型,确定了分段通风方式及通风参数,明确了前期小分子如何与中后期醌基进行定向聚合是调控堆肥生物降解的关键。增强定向腐殖化过程。

氮、磷是生命活动所必需的营养元素,但同时也会造成水体富营养化、微生物过度增殖等环境问题,易腐烂有机固体废物是氮、磷的重要载体,回收或去除其中的氮、磷是解决水环境污染的关键。氮、磷赋存形态的分析与富集是实现高效生物转化的首要前提。后端去除或回收。氮分为颗粒态氮和溶解态氮两种形态,按化学性质又分为无机氮和有机氮两种形态。磷的赋存形态与易腐烂物料的类型密切相关。有机固体废物。例如活性污泥中的磷主要以多聚磷酸盐的形式存在于微生物细胞中。 化学除磷污泥中90%以上的磷以Fe-P/Al-P形式存在或吸附在Fe(OH)3/Al(OH)3表面,与有机物形成大的絮凝体。焚烧灰主要以磷酸盐形式存在于矿物沉淀中,但由于检测手段的限制,目前还无法全面准确地识别复杂体系中氮、磷的空间分布及对应的化学形态。后续研究应进一步探索其形态分析方法;2)复杂体系中氮、磷回收的新方法、新原理,如从富含蛋白质的易腐烂食品中回收对植物根部/叶子具有高转移效率的氨基酸螯合肥料有机固体废物(金属离子提供与氨基酸相互作用的空轨道)。 氧、氮等原子提供2个或2个以上孤对电子,通过配位共价键形成环状,具有稳定的结构),或以酸溶、厌氧发酵为主要途径强化磷释放后,进一步进行金属分离和净化处理,实现磷的清洁回收。复杂体系下的原位磷回收技术也是研究热点(直接形成矿物磷沉淀再固液分离回收,或降低有害物质含量后直接回收磷) );3)高氨氮、低碳氮比沼气的绿色低耗反硝化处理一直是行业难题,以厌氧氨氧化菌为基础的自养反硝化技术成为解决高氨氮、低碳氮比沼气绿色低耗反硝化处理的关键技术。解决这个行业的问题。 在过程水平上,有必要进一步增强系统中厌氧氨氧化细菌和氨氧化细菌的保留和富集,以确保在污水处理系统中有效保留生物质,同时抑制其他微生物的生长(尤其是硝酸盐的生长)氧化细菌和异养细菌),并通过携带者(例如载体)增加有效的生物量,厌氧氨氧化自质硝化技术已应用于工程中但是,消化沼气。但是,厌氧铵氧化细菌具有缓慢的乘法速率,并且易于受到环境因素的抑制,而我的国家缺乏大规模的操作和维护经验,这限制了该技术在我国的促进和应用。 如何提高反应堆启动速度,降低微生物损失,增加硝化负荷,减少复杂水质的抑制作用,并在中国建立厌氧铵氧化接种泥浆基础是未来需要解决的问题在我国,厌氧铵氧化自养生技术的应用。

从避免更多化石能源消耗,减少系统熵的增加以及避免营养竞争的角度,从可腐烂的有机固体废物来源制备高价值产品具有重要意义:1)合成多羟基烷酸酯领域的关键研究方向(PHA)从可腐烂的有机固体废物开始,将从生物多样性的角度开始,并深入研究合成的PHA细菌群落和相关代谢途径的特征。 PHA。在开放条件下的水解和酸化也可能是合成可腐烂有机固体废物PHA的重要研究方向。 2)有必要进一步改善长链脂肪酸(MCCA)在生产可腐烂的有机固体废物中的丰富性,并在建立相应的分类,收集和存储系统后,全面评估利用成本和生产效率每种潜在的原材料。 ,从而提高了MCCA的产量和纯度,这是实现MCCA高效和经济生产的关键。

2.可腐烂有机固体废物的热化学转换

由于其短期反应时间,较小的占地面积,有机物的矿化或碳化以及能源的回收,热化学转化已成为可腐烂的有机固体处理方法的主要处理方法之一。 ,热解气化,水热碳化等。在实际的工程应用中仍然存在技术困难:1)可腐烂的有机固体废物的组成部分很复杂,热化学特性差异很大,并且基本的理论研究滞后于背后的基本理论研究可腐烂的有机固体废物的能量利用效率很低,缺乏高参数技术和设备; 。 基于上述瓶颈问题,需要进一步揭示复杂成分的热化学转换机制,需要进一步揭示多种污染物的互动生成机制,主要控制方法和环境益处需要进一步探索如图3所示,需要进一步开发能源优化和资源回收的新原则和方法。

干燥的焚化是最常见的热化学转换技术,用于易腐的有机固体废物。 - 碳和低水有机固体废物。气溶胶颗粒此外,在高温燃烧期间,存在的有机固体废物中存在的碱金属会导致灰烬的积累,泥土,腐蚀和其他问题。上述瓶颈的燃烧消耗量增加,可腐烂的有机固体废物的干燥焚化过程包括:1)原位阻断机制和污染物的主动调节方法,例如二恶英; 2)进一步解释热机制可以帮助促进焚化过程的主动调节; 3)开发低容量的关键技术和设备(<300t)。

热解碳化是一种在400-700°C的厌氧或缺氧条件下,可将有机固体废物转化为富含碳的固体残基技术是1990年代在2008年以后在日本和欧洲和美国开发的新污泥处理技术。诸如堆肥和焚化,热解碳化等治疗技术在能源效率,资源利用率和温室气体排放方面具有一定的优势,并且从世界上逐渐成为研究热点和新的有机固体废物处理方向。全链处理和处置,可腐烂的有机固体废物的热解碳化过程的重点是:1)提高热解反应器的热转化效率; 2)在整个过程中减少污染物和自我清洁;废物在日本已被广泛使用,我的国家已经建立了一个完整的技术标准和规格系统。还进行了相关的行业 - 大学研究工作。

热解和气化是一个过程,在无氧或氧气的情况下,有机固体废物中的有机成分的大分子可产生小分子气体和残留物。 。在气化过程中,可以用于前端干燥,残留物可以用作建筑物资源,同时,二恶英的形成原则上是限制的没有产生粉煤灰,整个过程更加干净,更有效。

水热碳化是在180-260°C和5-25mpa的条件下将易腐烂的有机固体废物转换为富含碳的固体含量的过程。碳为40%-80%,液相产量为5%-20%,并且气体产量很小(2%-5%)。基于特定的化学或结构特性,基于特定的材料。迫切需要突破。

3.可腐烂的有机固体废物的固体液体分离

稳定的胶体固定混合物是可腐烂的有机固体含量的常见特征(质量分数> 95%)是限制易腐烂的有机固体废物处理效率的主要因素 - 液体分离(95%→40%)可以将易腐烂的有机固体废物的体积减少92%以上,并将卡路价值增加15倍以上。固体废物也是热处理过程的必要先决条件,例如焚化和热解,可以实现能量平衡甚至回收利用,但是,易腐烂的有机固体废物是一种高度混合的有机无机异质性复杂系统。它具有稳定的胶体絮凝状态,固定液体分离非常困难。 现有的可腐烂有机固体废物的固体液体分离过程通常采用“脱水调节 - 机械过滤 - 热干燥”的技术组合模式,这些模式通常具有高化学消耗(20%至30%的干燥基质量)易腐烂的有机固体废物),高能量消耗(600〜/kg H2O),尤其是低效率,非相变和低化学消耗方法可将可腐烂的有机固体废物的水分含量降低到60%以下仍然是易腐烂的有机固体废物处理领域的长期技术瓶颈。在相关领域,如图4所示。

由于水的微尺度空间分布位点的差异和水固体相互作用机制,因此在易腐烂的有机固体废物(微生物的细胞内水,间天质水,毛细血管水,表面,表面,表面,表面,表面,表面,表面,表面上,有潜在的分类和打字现象)附着的水,水晶等)。固体废物。因此,这是表征有机固体废物的水固体相互作用的重要入口处,并分析影响易腐烂有机固体废物的机制。各种固定液体分离技术对来自不同来源易腐的有机固体废物的有效性,并提高了可腐烂有机固体废物的固定液体分离过程的操作和控制技术水平。 但是,由于有机质量易腐烂的有机质量属于有机和无机组件的高度混合的异质复杂系统,因此缺乏直接的实验证据来支持潜在的分类和分类的水中有机固体废物中水的现象。出现可腐烂的有机固体废物的水一直是一个瓶颈问题。

基于对易腐烂的有机固体废物的储水状态的研究,相关研究的重点是根据“像溶解”,亲水性官能团和水的原理对水的相互作用机制的影响机制。易腐烂的有机固体废物的固体表面上的水分子都是极性分子结构单元;产生改变的电场和磁场,进而导致非化学键效应(范德华力,氢键,卤素键等),如果水分子和极性水分子之间可有效降低了可腐烂的有机固体废物和液体分子的固体表面上的亲水性分子结构单位,可大大降低可腐烂的有机固体废物的固液接口亲和力,从而实现易腐烂有机有机有机池结构的不稳定性固体废物并提高固定液体分离效率。 因此,可腐烂的有机固体废物对水 - 固体亲和力性能的水分固定界面上分子相互作用的影响机制和调节机制是破坏固体液体分离技术的瓶颈的核心科学问题废物的现有研究已系统地确定了各种易腐烂的有机固体废物的主要水,并分析了水 - 固体界面的化学成分。未来研究对易腐烂有机固体废物的固体分离性能的影响机制的关注的关键主题。

基于对储能状态机理的研究和影响易腐烂的有机固体废物的机制,高效和低消费技术用于改善可腐烂有机固体废物的固体液体分离性能,一直是一个研究目标,它已成为已有的研究目标在相关领域中不断追求。改善状态以改善可腐烂的有机固体废物的脱水性能,因为通常会带负电荷的有机固体废物固体颗粒的表面,由铝盐和铁盐和絮凝剂代表的凝结剂和阳性多酰胺及其衍生物代表通过表面电气中和桥接的易腐烂有机固体废物颗粒,在颗粒之间排出间质水,并增强固体颗粒的沉积和分离性能。 然而,凝结剂/絮凝剂的剂量与表面电性能与可腐烂的有机固体废物的粒径之间的定量对应关系不清楚。从不同的来源也受到影响。最优化的合理性质范围不是均匀的。很容易引起腐烂的有机废物干料,以提高质量和体积,还受到了国内和外国研究人员的广泛关注,但由于易于腐烂的有机固体废物的组成,它极为复杂水持有有机物香气的分子结构单位)和亲水功能组(-nh2等)对非选择性羟基自由基(·OH)具有竞争作用,导致非选择性高级别氧化反应无法靶向水基于水基的亲水性结构单位。 ,高继发性污染风险(Fe2+,Fe3+,超过 - 硫酸根等具有一定的生物毒性和腐蚀性),并且具有复杂的过程控制(近年来需要酸性pH)。 ,研究了微生物细胞和胶水的融合。相位的增强是溶解的,以破坏微生物聚集的能力。非常适合调节腐烂的有机固体固体和固体微型凝集的理论基础。变化和低剂量的消费将易腐烂的有机固体废物的水含量减少到不到60%。

03

综上所述

1)有机固体废物很大,具有易于腐败,高水位,污染和资源的双重属性的特征,有机固体废物资源是我国家的污渍 - 减少碳减少和非垃圾城市的重要任务是开发绿色低碳循环的重要起点。

2)污泥等有机废物具有多媒体和多组件的复杂性。

3)在双重碳的背景下,有机固体废物处理和资源化必须打破传统思维,从整个生命周期的角度来维护“绿色,低碳和周期”的概念,并实现有机的创新突破固体废物技术,并实现从“有机固体废物”到“有机固体废物”的转变。

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