农村固体有机废弃物无害化处理工艺中的机械配置效应研究

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宁夏全区2019年污染物排放主要有工业源(占7.18%)、城镇生活源(33.33%)、农业面源(59.49%),其中,农业面源包括农业种植源、农村生活源、畜禽养殖源。从宁夏入黄污染污物构成来看,贡献量最大的是农业源,占比接近60%,农村固体废弃物中的秸秆是水污染防治的重点和难点,应作为水污染治理的重点领域。通过推进“源头减量-循环利用-过程拦截-末端治理”工程,深入实施秸秆综合利用行动,逐步降农村面源环境污染压力与水环境污染负荷。本文通过重点研究贺兰县三排区域内的农作物秸秆、蔬菜残秧等农村固体有机废弃物的处理问题。通过定量分析有机废弃物对周围水环境的污染贡献程度,采用层测分析法确定三种废弃物处理模式权重,选择出适合该地区的废弃物处理模式,并用MIKE21软件对第三排水沟水质进行模拟,为该地区的水环境污染治理与有机废弃物的无害化处理提供相关的理论依据得到以下结果。(1)通过对宁夏回族自治区银川市第三排水沟贺兰段的各种污染源进行定量计算,得出各污染源对三排COD污染贡献大小顺序是:种植源污染>禽畜养殖>秸秆污染>渔业污染>农村生活。对三排氨氮污染贡献大小顺序是种植源污染>:禽畜养殖>秸秆污染>农村生活>渔业污染,对三排总P污染贡献大小顺序是种植源污染>渔业污染>禽畜养殖>农村生活>秸秆污染。其中秸秆污染贡献量在COD中的比重为18%,在氨氮中的比重为16%,在总P中的比重为4%,可见秸秆对于三排水质的影响是很大的,如果将这些废弃秸秆全部处理,会有效改善三排的水质,所以应采取适宜的处理方法对废弃的秸秆残秧进行处理。(2)通过对集中堆腐模式中的阳光房、分散处理模式中的秸秆还田、特定资源再生模式中的燃料颗粒进行流程、社会效益、综合成本、环境保护进行分析,并对处理废弃秸秆的三种技术模式进行层次分析确定权重后采用模糊综合评价进行选择,得出以阳光房堆肥的的方法为最优。(3)通过对阳光房的处理工艺流程中所用到的机械进行分析,采用遗传算法对机械的购置成本和处理过程中所产生的的人工、能耗成本进行优化计算,减少了废弃秸秆处理成本,使械成本比最大成本减少了 17.5%,人工、能耗成本较机械最大成本时的减少11.5%,并且采用MIKE21对第三排水沟进行了处理前与处理后的水质模拟,得出三排出口 COD浓度平均削减18.48%,氨氮平均削减16.39%,总磷平均削减3.82%,证明了废弃秸秆处理后对三排的水质有较大改善。
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