可降解有机物湿解处理及产物干燥利用的研究
随着社会经济的迅速发展，城市生活废物和农林废物产生量逐年增加，其中可降解有机组分约占废物总量的一半以上，其处理对整个废物的处理起着举足轻重的作用，受到了社会各界和政府的高度关注。湿解技术可以快速的将可降解有机废物处理为土壤改良剂或有机肥料，是新型环境友好的处理技术。本文从以下几个方面对其做了深入研究：
1、在湿解条件下，从可降解有机物主要化学组分可能发生的主要化学反应入手，结合生物质大分子水热降解的相关理论，进一步探索了可降解有机物的湿解机理，详细阐述了腐殖质的形成途径。引入能够综合反应操作温度和停留时间的反应强度参数，利用有机废物在不同反应强度参数下的物质变化及腐殖质的形成，进一步分析验证了湿解机理。
2、为了研究无机酸对湿解反应的影响，本文首次开展了加超低浓度稀硫酸对湿解反应影响的研究。深入分析了加酸催化对湿解固体产物和液体产物的影响。建立了以反应强度参数为函数的湿解动力学模型，并对此模型进行了实验验证，为湿解机理提供了更强的理论依据。
3、为了给湿解产物安全农用提供合理的理论依据，本文以自然土壤作为参照，与相同条件下培养的堆肥相对比，结合了评价堆肥稳定度和腐熟度的各项指标，对湿解产物的稳定性进行了研究：
(1)、将湿解产物和堆肥分别同土壤按相同比例均匀混合后放在培养瓶中培养，研究了其在培养过程中的物质变化及对种子发芽系数的影响。
(2)、将湿解产物和堆肥分别同土壤按不同比例均匀混合放在土壤中培养，研究了其在土壤中的稳定性及对种子发芽系数的影响。
(3)、将不同工况下的不同湿解产物和土壤按相同比例混合后放在土壤中培养，研究了其在培养过程中的物质变化。
4、为了便于使用、储存和运输，湿解产物的干燥是必要的，但干燥是高能耗的操作工艺。结合过热蒸汽干燥高效、节能的优点，及湿解对热量和水蒸汽的需求，本文构建了将湿解与过热蒸汽干燥工艺联合的系统，并对其做了能量分析和(火用)分析。为了验证该系统的节能效果，还与热风干燥系统进行了比较。
5、为了适应大规模工业化发展的需要，本文设计、搭建了连续湿解实验系统，解决了连续湿解给料密封的难题，为以后研究可降解有机废物连续湿解提供了平台。
垃圾处理;可降解有机废物;湿解产物;产物干燥利用;有机肥料;土壤改良剂
中国科学院工程热物理研究所
博士
工程热物理
肖云汉;田文栋
2006
中文
X705;S141
122
2007-07-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）