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1、 计算机在环境科学中的应用 （ 论文 ）题 目：城市生活垃圾厌氧消化处理工艺探讨学 院： 市政与环境工程学院 专 业： 环境科学 姓 名： 刘继东 学 号： 0224101 指导老师： 刘雪平 二 0 一三年十一月计算机在环境科学中的应用（论文） 摘要I摘要随着人民生活水平的提高，城市垃圾的产生量日益增大，成为影响人类生存环境和社会发展的重大问题之一，许多城市已经陷入垃圾的包围之中。在垃圾的处理方式中，作为一种可回收能源的有机废物处理方法，厌氧消化在城市有机垃圾的处理方面越来越受到青睐。本文首先对我国城市生活垃圾的来源、组成、特性、危害及常用的垃圾处理技术进行了简要概括，指出垃圾焚烧、垃圾填埋
2、和堆肥处理的都不是可持续发展的要求。着重讨论了城市生活垃圾厌氧消化处理技术:厌氧消化技术的原理、发展历程、优势及工艺类型。通过详细分析垃圾成分、碳氮比、接种物、温度、PH值、总固含率、有机负荷率以及搅拌对厌氧消化的影响，并通过探讨典型的城市生活垃圾厌氧消化处理工艺，提出了适宜于我国城市生活垃圾厌氧消化处理技术-单相厌氧中温消化工艺。关键词：城市生活垃圾，垃圾处理，厌氧消化，沼气计算机在环境科学中的应用（论文） 目录II目录摘要 .I目录 .II1 城市生活垃圾的现状以及常用处理方法 .11.1 城市生活垃圾的现状 .11.1.1 城市生活垃圾的产生量 .11.1.2 生活垃圾的分类 .21.1
3、.3 垃圾的危害 .31.2 城市生活垃圾的处理技术 .41.2.1 填埋处理 .41.2.2 堆肥处理 .51.2.3 焚烧处理 .51.2.4 技术比较 .62 城市生活垃圾的厌氧消化处理技术 .72.1 厌氧消化处理技术概况 .72.1.1 厌氧消化处理原理 .72.1.2 厌氧消化技术发展历程 .92.1.3 厌氧消化处理的优势 .102.2 厌氧消化处理工艺流程 .112.2.1 厌氧消化处理工艺的类型 .112.2.2 厌氧消化过程的影响因素 .132.2.3 典型工艺及流程 .153.厌氧消化处理城市垃圾的应用趋势 .193.1 城市生活垃圾厌氧消化技术潜力分析 .193.1.1
4、 垃圾成分的变化 .193.1.2 厌氧消化处理方法的多样性 .203.1.3 国情下厌氧消化的实际效益 .213.2 城市生活垃圾厌氧消化处理工艺选择 .213.2.1 参数的优化 .213.2.2 发展趋势 .254 总结 .26参考文献 .27计算机在环境科学中的应用（论文） 城市生活垃圾的现状以及常用处理方法11 城市生活垃圾的现状以及常用处理方法进入20世纪90年代以来，全世界每年平均新增垃圾（不包括工业废渣）约17.85亿万吨，平均每天新增垃圾486.04万吨。在全球经济发展缓慢（年平均增长速度在35%）的情况下，垃圾却以年平均8.37%的速度增长。据此速度计算，到2100年，地球
5、陆地表面将被垃圾包围，21世纪地球将成为垃圾的世界 1。我国城市生活垃圾随着我国经济的不断发展，城市化进程越来越快，人口的急速增长，城市生活垃圾问题愈发的严重。城市垃圾的产生量以每年89%的速度迅速增长，城市人均垃圾日产生量超过1kg/d，接近工业发达国家的水平 2，不完全统计资料显示，目前我国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨，占地约5.3万hm 2且呈不断增长态势。全国668个城市中有约2/3处于垃圾包围之中。城市生活垃圾的产生及特点由于我国正处于发展之中，城市中除了常住居民外，还有大量的流动人口涌入，导致城市生活垃圾倍增。1.1 城市生活垃圾的现状1.1.1 城市生活垃圾的产生量城市生活
6、垃圾，是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体。它们是在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。我国自1979年以来，我国城市生活垃圾的产生总量以每年8%10%的速度增长，少数经济发达城市如北京则达到15%20%。2000年我国城市生活垃圾清运总量为1.18亿吨。城市生活垃圾的快速激增主要由城市化进程加快，导致城市人口、城市规模增加所至。研究表明，城市生活垃圾的产生量一般随经济发展而增长, 当达到发达国家水平后垃圾产生量会趋向平稳增长。计算机在环境科学中的应用（论文） 城市生活垃圾的现状以及常用处理
7、方法2据有关资料报道，目前我国城市垃圾人均年产生量达到440kg，2010年我国城市生活垃圾量达到了3.52亿t，居世界第一，且每年以 8%10%的速度增长。中国近年来的“城中村改造”和“新农村”的建设，城镇化的加速发展，加上人民生活水平提高，人均消费水平的提高，使生活垃圾产生量急剧上升。1.1.2 生活垃圾的分类根据垃圾不同的来源，城市垃圾可分为居民生活垃圾，街道保洁垃圾和集团垃圾三大类 3。不同规模的城市，其生活垃圾的组成成分也不尽相同。城市生活垃圾主要包括：居民的生活垃圾；清扫垃圾；社会团体垃圾。居民的生活垃圾主要包括食品残渣、纸屑、布料、木材、金属、玻璃、塑料、橡胶、陶瓷、燃料灰渣、碎
8、砖瓦、废弃具、杂品等。清扫垃圾中主要是指公共场所所产生的废弃物，包括泥沙、灰土、枯枝败叶、商品的包装等。而社会团体垃圾主要指的是商业、工业、事业单位所产生的废弃物，不同的单位产生的垃圾成分有较大的不同。三者比例大致为：60%、10%和30%。生活垃圾主要特点是含水率低、含有高热值废物、易燃物质较多。如表1.2所示：随着地域的变化，生活垃圾中各组分的比例也有较大的变化，城市垃圾的成分多以厨余垃圾为主。表 1.1 我国近年来人均垃圾产生量年份 总产量（亿 吨） 总产变化 率% 人均产生量（dun/年）人均产生量变化率%变化率%1996 1.08 0.081998 1.13 0.029 0.74 -
9、0.02 52000 1.18 0.035 0.71 -0.01 52002 1.36 0.013 0.74 -0.02 92004 1.55 0.044 0.74 0.007 22006 1.48 -0.05 0.7 -0.072008 2.2 0.0482010 3.52 0.6 0.52 计算机在环境科学中的应用（论文） 城市生活垃圾的现状以及常用处理方法3表 1.2 中国部分城市垃圾的组成成分有机物（%） 无机物（%）城市 厨余 废纸 纤维 木材塑料橡胶玻璃陶瓷 金属煤灰泥砖 其他北京 39.00 18.20 3.56 - 10.35 13.02 2.96 10.93 2.00 天津
10、50.11 5.53 0.68 - 4.81 - - - -上海 70.00 8.00 2.80 0.89 12.00 4.00 2.19 2.19 -重庆 38.79 1.04 0.97 1.58 9.10 9.03 37.99 37.99 1.00 广州 63.00 4.80 3.60 2.80 14.10 4.00 3.80 3.80 -深圳 58.00 7.90 2.80 5.19 13.70 3.20 8.00 8.00 -南京 52.00 4.90 1.18 1.08 11.20 4.09 20.64 20.64 3.00 无锡 41.00 2.90 4.98 3.05 9.83
11、9.47 25.29 25.29 2.58 合肥 44.97 3.57 2.98 2.52 10.22 4.24 28.40 28.40 2.30 宜昌 29.54 1.22 0.73 1.05 1.13 8.03 55.82 55.82 2.00 1.1.3 垃圾的危害侵占土地城市生活垃圾（MSW）的恶性累计，已成为世界性的环境灾难。据不完全统计，近年来我国城市固体废弃物堆放量已高达7.010 9t，侵占土地面积约6.0108m2。城市生活垃圾大量堆放，不仅侵占了大量的农田、滩涂、河道和山沟，甚至有的地区城乡交界处的道路两侧和自然风景区也随处可见大量生活垃圾。全国668座城市中约有200座城市处于垃圾污染重围之中 4-6。长期的堆放加上城市垃圾中有机物含量的提高，垃圾会因为自然发酵产生大量甲烷引起爆炸事故和火灾。1994年1月8日湖南省岳阳市羊角山垃圾填埋场发生了垃圾大爆炸。污染大气城市垃圾在城市和城市周围
