城市生活垃圾生物處理與生態填埋技術研究及工程應用
本項目針對目前垃圾管理和處理過程中所存在的主要問題,中國科學院武漢巖土力學研究所等組成的聯合體先后承擔了垃圾生物處理與生態填埋技術研究與工程應用方面的國家自然科學基金、國家十五攻關、湖北省科技廳和武漢市科技局重點科技攻關課題。課題的主要研究內容包括垃圾的分類及其現場減量化技術、垃圾的外源高效堆肥技術、垃圾生物預處理技術、垃圾生物反應器填埋技術、垃圾填埋場在線監測和安全性評估技術。本項目先后在國內外學術期刊發表科技論文59篇,申報了國家發明專利4項(已授權2項)和實用新型專利2項,出版學術專著(手冊、教科書)3部,開發了產業化的技術裝備2項,編制了國家及行業技術規范8項,已經應用于7項工程,取得了顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。其主要研究成果如下:
1、設計了適合武漢特點的垃圾源頭壓縮轉運設備,目前該技術在武漢市城區推廣應用。
2、研制了適合我國垃圾特點的現場廚房垃圾分類收集及處理成套技術和設備,并進行了示范應用。
3、進行了生活垃圾生物預處理技術研究,提出了設計模型和系列工藝參數,其減量化效率40%,水分去除率30%以上,形成適合生活垃圾綜合處理和資源化利用的生物預處理工藝技術,達到改善生活垃圾特性,提高垃圾熱值,減容減量的目的。其研究成果在多個垃圾焚燒廠中得到推廣應用。
4、脫臭菌試驗研究了以控制發酵過程無害化和肥料腐熟指標為目標的外源生物高效堆肥技術的工藝參數,從發酵種的選擇、培養,固氮、解磷、解鉀技術,到工藝參數的確定和設備的開發,取得了多項具有自主知識產權的技術成果,并實現產業化。
5、提出了一種名為“厭氧-好氧生物反應器”的填埋方法。該項技術的應用可以人工強化填埋場內生物反應環境,促進填埋垃圾降解和穩定化,解決我國生活垃圾衛生填埋場土地利用效率低、二次污染重和老垃圾堆場的封場和治理等問題,推動填埋技術向低污染、可持續方向轉型。另外還提出了用塊體垃圾充填城市周邊廢棄采礦場的新思維,并進行了基礎性和前瞻性的研究工作。
6、提出了管道絮凝法、固定化微生物法及回灌法等綜合處理垃圾滲濾液的方法,研究成果在武漢市典型衛生填埋工程中得到推廣應用。
7、研制了四通道大氣顆粒物智能采樣儀。
8、對填埋氣體及滲濾液的運行規律進行了理論研究,提出了填埋氣體遷移H-C非線性耦合數學模型,給出拉垃圾滲濾液污染傳輸計算模型及BP人工神經網絡模型,垃圾填埋氣附存狀態的計算方法。

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