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| 編輯推薦： |
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本书针对我国目前生活垃圾的特点，介绍处理的新技术、新方法，主要内容来自作者主持的国家自然科学基金青年基金项目（51908396）和山西省面上青年基金项目（201801D221338），内容水平较高。
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| 內容簡介： |
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本书介绍了城市生活垃圾高压挤压预处理-厌氧消化处理模式，并阐述了零价铁在垃圾厌氧处理中的作用。本书首先介绍了高压挤压预处理的效果及其大型装备在实际工程中的应用，随后说明了干湿分离＋分质处理工艺的综合环境效应评估结果。之后，本书有对零价铁在城市生活垃圾厌氧消化中的作用及其调控机制做了探讨，并阐明了零价铁对城市有机生活垃圾处理稳定性的提升效果。本书*后简述了一些常用的有机生活垃圾处理新工艺。本书对城市有机生活垃圾处理设施运行和管理具有重要参考价值，也可以为环境工程等相关工程技术人员、科研人员及管理人员提供参考。
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| 關於作者： |
孔鑫，太原理工大学环境科学与工程学院，讲师，科研背景如下。
1.国家自然科学基金青年基金（51908396）：零价铁对厨余垃圾高负荷厌氧消化体系微生物互营产甲烷的调控机制，主持
2.山西省自然科学基金青年基金（201801D221338）：零价铁提升有机垃圾厌氧处理稳定性时对微生物互营产甲烷的调控机制，主持
3.国家科技支撑计划（2014BAC02B02）：生活垃圾干湿分离提质与厌氧消化关键技术及示范，主要参与
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1我国生活垃圾产生特点及其危害1
1.2我国生活垃圾收运及处理现状2
1.2.1生活垃圾收运现状2
1.2.2卫生填埋3
1.2.3焚烧4
1.2.4其他处理方法6
1.3有机垃圾厌氧消化产甲烷技术7
1.3.1厌氧消化技术发展及其优势7
1.3.2厌氧产甲烷三阶段理论8
1.3.3有机废弃物厌氧处理研究和应用现状简述9
1.3.4厌氧产酸发酵类型10
1.3.5对厌氧产甲烷过程的抑制因素11
1.3.6预处理工艺在厌氧消化中的应用12
1.3.7厌氧消化反应过程中微生物代谢特征研究现状14
1.4分子生物学技术在分析厌氧反应中微生物群落特征中的应用16
1.4.1FISH技术16
1.4.2DGGE技术17
1.4.3高通量测序技术17
1.4.4实时荧光定量PCR技术18
第2章高压挤压预处理对生活垃圾的提质效应20
2.1基于高压挤压预处理的一体化处理工艺20
2.2高压挤压预处理对混合生活垃圾提质的原理21
2.2.1生活垃圾中典型组分的破坏强度和延展性21
2.2.2高压挤压设备构造及其工作原理22
2.3试验材料与方法23
2.3.1试验物料特性表征方法23
2.3.2物料产甲烷潜能测定和发酵液理化性质表征方法24
2.4预处理压力对混合生活垃圾干、湿组分分离和提质作用26
2.4.1预处理压力对干、湿组分理化参数的影响26
2.4.2预处理压力对湿组分中不同营养成分组成的影响27
2.5预处理压力对湿组分有机质溶出的影响28
2.6预处理压力对湿组分厌氧水解产酸过程的影响29
2.6.1预处理压力对水解产酸过程pH值和SCOD变化的影响29
2.6.2预处理压力对水解产酸过程VFAs形成的影响30
2.7预处理压力对湿组分产甲烷潜能的影响33
第3章大型高压挤压预处理装备研发及其工程应用35
3.1大型高压挤压装备关键技术35
3.2高压挤压装备对实际混合垃圾的分质效果38
3.3实际生活垃圾高压挤压预处理后的产沼性能40
3.4大型高压挤压预处理装备的实际应用案例41
3.4.1贵阳项目42
3.4.2湖州项目42
3.4.3北京丰台项目43
第4章干湿分离 分质处理工艺的综合环境效应评估45
4.1研究对象与方法45
4.2不同生活垃圾处理场景的建立47
4.3不同情景综合环境效应评估48
4.3.1能源消耗与产出48
4.3.2温室气体减排效应49
4.3.3资源回收51
4.3.4垃圾减量效果51
4.3.5污染物减排效果51
4.4不同情景综合环境效应对比52
4.5不同因素对生活垃圾处理效果的敏感性分析53
4.5.1生活垃圾中厨余组分的影响53
4.5.2高压挤压预处理效率的影响54
4.5.3干组分焚烧发电效率的影响55
4.5.4湿组分厌氧处理效率的影响56
第5章零价铁在有机生活垃圾厌氧消化中的作用57
5.1零价铁技术57
5.1.1零价铁在环境污染控制中的应用57
5.1.2零价铁在厌氧体系中作用机制58
5.1.3零价铁对厌氧反应器运行性能的提升60
5.2试验材料与方法62
5.2.1试验物料与零价铁类型62
5.2.2研究用批式反应器简介63
5.2.3主要分析方法64
5.3零价铁对高负荷厌氧消化中过酸化现象的调控64
5.3.1过酸化现象的产生、危害及现有应对措施64
5.3.2零价铁不同形态和投加量对过酸化现象的控制作用66
5.3.3不同含固率条件下零价铁对反应体系酸化的控制69
5.4零价铁对高负荷厌氧消化全过程中物质代谢的影响73
5.4.1试验方案设计73
5.4.2不同类型厌氧消化反应器产气特征分析74
5.4.3有机生活垃圾不同反应阶段发酵液性质分析76
5.4.4零价铁对高负荷厌氧反应中VFAs组分演变的影响78
5.5零价铁对严重酸化反应器甲烷化过程的恢复81
5.5.1零价铁对过酸化现象的消除81
5.5.2零价铁粉和铁屑对VFAs组分演变的影响83
5.6零价铁在有机生活垃圾高负荷厌氧体系中作用机制初探84
第6章零价铁对厌氧反应器中微生物代谢途径的调控机制86
6.1微生物群落多样性分析及特定微生物定量分析方法86
6.1.1样品中微生物群落分析方法86
6.1.2微生物群落结构多样性分析方法88
6.1.3反应体系中特定微生物的qPCR定量分析88
6.2厌氧反应器微生物样品取样阶段的确定90
6.3零价铁对反应器中细菌群落结构演替的影响91
6.3.1测序原始数据质量评估91
6.3.2细菌群落结构组成91
6.3.3细菌群落多样性分析94
6.3.4细菌群落多样性分析97
6.4零价铁对反应器中古菌群落结构演替的影响98
6.4.1古菌中产甲烷菌群丰度的变化98
6.4.2古菌、产甲烷菌和mcrA功能基因在样本中的绝对数量101
6.4.3古菌群落多样性分析105
6.4.4古菌群落多样性分析106
6.5微生物与环境因子间的典型相关性分析110
6.6零价铁对微生物群落的调控及其对反应器运行性能的反馈机制111
第7章零价铁对城市有机生活垃圾处理稳定性的提升114
7.1序批式反应器设计与运行114
7.1.1厌氧消化试验装置114
7.1.2试验采用测试分析手段115
7.1.3试验方案设计116
7.2零价铁对非稳定工况下反应器运行稳定性的提升116
7.2.1零价铁对序批式反应器产气的影响116
7.2.2零价铁提升序批式反应器抗冲击负荷能力的效果118
7.2.3投加零价铁对厌氧产甲烷过程碳有效转化率的影响121
7.2.4零价铁对反应器高负荷条件下重新启动过程的稳定作用123
7.3厌氧反应器连续运行时的泡沫累积和物料膨胀现象124
7.4目前零价铁投加存在问题及对其投加方式的优化127
第8章常用有机生活垃圾处理新工艺及应用131
8.1三段式填埋工艺介绍131
8.1.1有机垃圾好氧改性预处理技术131
8.1.2原位好氧加速稳定化技术132
8.1.3三段式填埋工艺特点133
8.1.4三段式填埋工艺的综合环境效应评估135
8.2有机生活垃圾快速肥料化工艺135
8.3有机生活垃圾饲料化工艺137
8.4有机生活垃圾生物干化工艺139
8.5水泥窑协同处置城市生活垃圾工艺140
参考文献142
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| 內容試閱：
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随着我国城镇居民对居住环境和生活品质要求的提升，生活垃圾处理成为城市环境治理的重要关注领域。垃圾分类，尤其是将易生物降解的有机生活垃圾（湿垃圾）和难降解的可燃垃圾（干垃圾）分开，是城市生活垃圾处理系统高效运行的保障。尽管我国许多城市已经着手推进生活垃圾分类工作，但目前除上海、北京、深圳等个别经济发达城市外，多数城市的垃圾分类工作还处于政策制定和小区试点阶段，大部分生活垃圾仍处于混合收运和处理的现状。因此，如何能够将有机生活垃圾从混合垃圾中有效分离，并对其进行高效处理已经成为城市生活垃圾处理系统优化的关键环节。
本书重点介绍了生活垃圾高压挤压预处理-有机生活垃圾厌氧消化这一处理模式，该模式利用高压挤压机械预处理的方式，将易降解的有机生活垃圾和难降解的可燃垃圾分开，然后分别进行生化处理和热处理；针对预处理加速物料水解酸化进程，使得有机垃圾在厌氧消化中易出现由于过酸化而抑制正常产沼的现象，提出了投加零价铁予以缓解或消除的技术方案。本书一方面从工程应用角度出发，对高压挤压预处理的工艺原理、工程实例进行概述，并利用生命周期清单分析的方法从不同角度对比该模式同其他生活垃圾处理方式的优劣；另一方面，从学术研究角度分析了高压挤压设备对混合生活垃圾的分离效率，分别使用模拟有机生活垃圾和实际有机生活垃圾作为底物进行试验，详细描述了高有机负荷运行的厌氧反应体系过酸化现象的表现形式，通过监测厌氧反应器运行参数和微生物群落演替规律，系统阐述了零价铁在厌氧产沼体系中的作用，提出了零价铁消除过酸化现象的微生物互营机制。此外，本书还对当前常用的几种有机生活垃圾处理新技术进行了简要介绍。
本书内容来自笔者以及课题组近年来的研究成果，具有连续性和系统性。这些研究工作先后得到了零价铁对厨余垃圾高负荷厌氧消化体系微生物互营产甲烷的调控机制（国家自然科学基金青年基金项目，编号51908396）、生活垃圾干湿分离提质与厌氧消化关键技术及示范（国家科技支撑计划课题，编号2014BAC02B02）和零价铁提升有机垃圾厌氧处理稳定性时对微生物互营产甲烷的调控机制（山西省应用基础研究面上青年基金项目，编号201801D221338）的支持。此外，在本书编写过程中，受到了清华大学刘建国教授、北京环境卫生工程集团赵克博士、北京高能时代环境技术股份有限公司倪哲博士和太原理工大学岳秀萍教授、袁进教授、李亚男博士、周爱娟博士、汪素芳博士、赵博玮博士、刘吉明博士、李厚芬博士、董静博士、张永梅博士的帮助，在此表示衷心感谢。同时也要感谢研究生谢飞、李明凯、牛佳楠对书稿的校核。
本书对城市有机生活垃圾处理设施运行和管理具有重要参考价值，以期为环境工程等相关工程技术人员、科研人员及管理人员提供支持。
由于著者水平所限，难免有不足之处，祈请读者不吝赐教指正。
孔鑫
2020年5月
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