固体废物的厌氧消化处理
- 格式:doc
- 大小:99.00 KB
- 文档页数:6
目录目录 .......................................................... - 1 - 固体废物的厌氧消化处理 .......................................... - 1 -摘要.................................................................- 1 - 关键词...............................................................-1-引用.................................................................-1-正文.................................................................-2-一、厌氧消化原理.....................................................- 2 -图 1-1...............................................................-2-二、厌氧消化的影响因素 .......................................... - 3 -三、厌氧消化工艺................................................ - 4 -结论.................................................................-4-参考文献.............................................................-5-固体废物的厌氧消化处理蒋洁茹(金华职业技术学院制药与材料工程学院,浙江金华321000)摘要:厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。
有机固体废物厌氧消化技术综合评述摘要:近年来,随着城市化的发展,产生了越来越多的城市垃圾。
而本文主要从基本原理、影响因素、工艺、特点、及其优势等方面对城市垃圾的厌氧消化处理做了一些介绍。
主要集中于对厌氧消化技术的原理和国内外工艺的介绍。
并对其发展前景做了一些简单的分析。
关键词:厌氧消化;固体废物;沼气发酵一、厌氧消化技术介绍1、厌氧消化技术的定义及其历史发展厌氧消化技术指的是废物中可生物降解的有机物质被厌氧微生物在厌氧条件下分解产生甲烷、二氧化碳和化学物质(如:N、P无机化合物等)的生物化学过程。
无论是酸性发酵,还是沼气发酵,参与生化反应的氧都是来自于水、有机物、硝酸盐或被分解的亚硝酸盐。
人们对厌氧消化技术的利用早已有了十分悠久的历史。
自20世纪50年代末期起,我国农村地区就开始兴建沼气池,利用人畜粪便和一些农业废物进行厌氧发酵,从而产生沼气以供家庭取暖、照明和炊事之用。
在工业上,为使粪便和污泥减量化和稳定化,厌氧消化技术也逐渐得到了极为广泛的应用。
近年来,随着20世纪70年代能源危机的出现,许多国家积极开发新能源,而厌氧消化技术可以“变废为宝”,将大量的可生物降解有机垃圾变成可再生的清洁能源,因此具有极大的优势。
在有机废物处理中,厌氧消化技术应用最多的,是欧洲的一些国家。
截至2000年,欧洲的固体垃圾中,厌氧处理的垃圾总量已达100万t/a,占总处理量的1/4,且有逐年增加的趋势。
而在我国,畜禽粪便、农作物秸秆等农业废物长期以来一直都是利用厌氧消化技术进行发酵产沼。
早在1999年,上海市就建成102个畜禽场污水治理工程;福建省福清市建成的治理畜禽场污水工程成功率和运行率达100%;河北省石家庄市采用微生物高温发酵生产优质有机料技术,建鸡粪发酵厂治理鸡粪污染;江苏省靖江市为解决农村能源及畜禽粪便污染环境问题,有16家畜禽养殖场建起沼气生物链工程。
[1]目前,作为一种有机固体废物的资源化技术,厌氧消化技术已经得到了极为普遍的应用。
农林固体废物的厌氧生物处理的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!农林固体废物的厌氧生物处理工艺流程详解在环保和可持续发展的大背景下,农林固体废物的有效处理和资源化利用显得尤为重要。
固废厌氧消化处理的原理是固废厌氧消化处理是一种将有机废弃物通过微生物在无氧条件下进行分解和转化的技术。
具体而言,固废厌氧消化处理是通过厌氧消化反应器来实现的。
该反应器内同时存在厌氧产气细菌和厌氧消化细菌,它们共同参与有机物的降解过程。
下面我将详细介绍固废厌氧消化处理的原理。
固废厌氧消化处理的原理主要包括有机物的降解、发酵和产气三个过程。
首先,有机物的降解是指将有机废弃物中的大分子有机物分解为小分子有机物的过程。
这一过程主要由厌氧消化细菌参与,它们通过产生酶分解大分子有机物,将其转化为可溶解性有机物。
这个过程主要是通过隐蔽酶分解、酸化反应和挥发脂肪酸生成来实现的。
隐蔽酶分解中,细菌产生的酶将有机物分解为可溶性有机物,使其更易于降解。
酸化反应中,有机物被细菌发酵为醋酸、丙酮、甲烷等短链有机物,这些短链有机物更容易被微生物消化。
挥发脂肪酸生成是产生甲烷的关键步骤,细菌将有机物分解为挥发性脂肪酸,然后再通过甲烷产生细菌转化成甲烷。
其次,有机物的发酵是指将醋酸、丙酮等短链有机物通过细菌发酵产生气体、热能和有机酸等的过程。
在发酵过程中,厌氧消化细菌使用有机物作为能源,并产生甲烷和二氧化碳等气体产物。
细菌将有机物转化为甲烷的同时,也会产生大量的热能,这些热能可以用来提供反应器内的温度,维持反应器处于适宜的温度环境。
此外,发酵还会产生水相和固相中的有机酸和乙醇等有机物,这些有机物能够进一步促进气体生成过程。
最后,有机物的产气是指在上述过程中产生的甲烷和二氧化碳等气体的释放。
这些气体是厌氧消化处理中的主要产物,其中甲烷可作为一种清洁能源进行利用。
产气过程是通过厌氧产气细菌参与完成的,它们使用有机物和其他微生物合作产生气体。
总的来说,固废厌氧消化处理的原理是通过厌氧反应器中各类微生物的协同作用,将有机废弃物分解为小分子有机物,然后进一步发酵产生气体,并最终释放为甲烷和二氧化碳。
这个技术既可以处理有机固废,同时还能产生清洁能源,对于环境保护和资源回收具有重要意义。
有机固体废物厌氧消化技术综合评述概述随着城市化进程的加快和工业化进程的不断推进,废弃物的处理已经成为一个亟待解决的问题。
废物处理是一个复杂的过程,其中有机固体废物的处理一直是困扰环保工作者的难题之一。
厌氧消化技术是处理有机固体废物的一种成熟技术,能够有效地降低有机物的体积和质量,并通过产生沼气为我们提供能源。
本文将综合评述厌氧消化技术在有机固体废物处理中的应用现状,技术原理及其优缺点。
应用现状厌氧消化技术应用广泛,主要包括农业废弃物和城市固体废物等。
农业废弃物厌氧消化技术主要应用于畜禽粪便、农副产品、食品加工废水等,而城市固体废物厌氧消化技术主要应用于厨余垃圾、污水处理等领域。
在处理过程中,厌氧消化技术主要通过微生物的生物分解作用利用有机物质,产生沼气和有机肥料,实现固体废弃物资源化利用,得到广泛应用。
技术原理厌氧消化技术的处理流程主要分为以下几个步骤:1.初期填料:填充具有适宜孔隙度的填料材料,填充完毕后进行压实,保证填料的稳定性和通气性。
2.厌氧消化反应:将有机固体废物投入到反应池中,在厌氧环境下,利用厌氧菌进行有机物质的分解,产生沼气和有机肥料。
3.沼气生产:产生的沼气作为能源可以用于供暖和照明等。
4.残渣处理:经过沼渣去除后可作为有机肥料,适量施用于土地。
优缺点优点1.产生的沼气可以用于发电和供暖等,具有良好的经济价值和社会效益。
2.可将有机固体废物转化为有机肥料,实现资源化利用。
3.处理过程中不需要加入化学品,对环境影响小。
4.可在不断地添加废物的同时进行反应,不会因为处理能力不够而停工。
缺点1.厌氧消化技术需要占用大量的土地资源。
2.难以对有毒物质和重金属进行有效处理。
3.处理过程中需要控制反应的温度、pH值等参数,较为复杂。
,厌氧消化技术作为一种资源化利用有机固体废物的有效途径已经得到广泛的认可和应用。
它可以将有机废物转化为有用的能源和肥料,减少资源浪费、减轻环境污染的负担。
虽然存在一定的劣势,但随着技术的不断创新和发展,相信厌氧消化技术未来将有更广泛的应用前景和发展空间。
目录目录 .......................................................... - 1 - 固体废物的厌氧消化处理 .......................................... - 1 -摘要.................................................................- 1 - 关键词...............................................................-1-引用.................................................................-1-正文.................................................................-2-一、厌氧消化原理.....................................................- 2 -图 1-1...............................................................-2-二、厌氧消化的影响因素 .......................................... - 3 -三、厌氧消化工艺................................................ - 4 -结论.................................................................-4-参考文献.............................................................-5-固体废物的厌氧消化处理蒋洁茹(金华职业技术学院制药与材料工程学院,浙江金华321000)摘要:厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。
厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。
Abstract: The anaerobic digestion or says anaerobic fermentation is a kind of common in nature of the microbial process. Anaerobic digestion treatment is to point to in anaerobic state of anaerobic microbe make solid waste of organic matter into CH4 and CO2 process.关键词:固体废物厌氧消化微生物有机物引言:厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。
厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。
厌氧消化可以产生以CH4为主要成分的沼气,故又称之为甲烷发酵。
厌氧消化可以去除废物中30%~50%的有机物并使之稳定化。
厌氧消化技术具有一下特点:①过程可控性、降解快、生产过程全封闭。
②资源化效果好,可将潜在于废弃有机物种的低品位生物能转化为可以直接利用的高品位沼气。
③易操作,与好氧处理相比,厌氧消化处理不需要通风动力,设施简单,运行成本低。
④产物可再利用,经厌氧消化后的废弃物基本得到稳定,可作农肥、饲料或堆肥化原料。
⑤可杀死传染性病原菌,有利于防疫。
⑥厌氧过程中会产生H2S等恶臭气体。
⑦厌氧微生物的生长速率低,常规方法的处理效率低,设备体积大。
正文:一、 厌氧消化原理参与厌氧分解的微生物可以分为两类,一类是由一个十分复杂的混合发酵细菌群将复杂的有机物分解,并进一步分解为以有机酸为主的简单产物,通常称为水解酶。
在中温沼气发酵中,水解菌主要属于厌氧细菌,包括梭菌属、拟杆菌属、真细菌属、双歧杆菌属等。
第二阶段的微生物为绝对厌氧菌,其功能是将有机酸转化为甲烷,被称之为甲烷细菌。
有机废物厌氧发酵的工艺原理如下图所示 堆肥有机物微生物有机酸,醇类,CO2, NH3,H2S 等,能量,微生物细胞物质细胞物质CO2,CH4等,能量图 1-1有机物的厌氧发酵分解(一)三段理论厌氧发酵一般可以分为三个阶段,即水解阶段、产酸阶段和产甲烷阶段,每一阶段各有其独特的微生物类群起作用。
水解阶段起作用的细菌称为发酵细菌,包括纤维素分解酶、蛋白质水解酶。
产酸阶段起作用的细菌是醋酸分解菌。
这两个阶段起作用的细菌统称为不产甲烷细菌。
产甲烷阶段起作用的细菌是产甲烷细菌。
有机物分解三阶段过程如下图所示:1.水解阶段发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解,使固体物质变成可溶于水的物质,然后,细菌再吸收可溶于水的物质,并将其分解为不同的产物。
2.产酸阶段水解阶段产生的简单的可溶性有机物在生产氢和产酸细菌的作用下,进一步分解为挥发性脂肪酸、醇、酮、醛、CO2和H2等。
3.产甲烷阶段产甲烷菌将第二阶段的产物进一步降解成CH4和CO2,同时利用产酸阶段所产生的H2将部分CO2再转变为CH4。
(二)两段理论两段理论将厌氧消化过程分成两个阶段,即酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。
如下图所示:二、厌氧消化的影响因素(一)厌氧条件当厌氧消化正常进行时,E h应维持在-300mV左右(二)原料配比厌氧消化原料的碳氮比以(20~30)∶1为宜。
(三)温度温度是影响产气量的重要因素,厌氧消化可在较为广泛的温度范围内进行(40~65℃)。
(四)PH产甲烷微生物细胞内的细胞质pH一般呈中性。
在产酸菌和产甲烷菌共存的厌氧消化过程中,系统的pH应控制在6.5~7.5之间,最佳pH范围是7.0~7.2。
(五)添加物和抑制物在发酵液中添加少量的硫酸锌、磷矿粉、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等,有助于促进厌氧发酵,提高产气量和原料利用率,其中以添加磷矿粉的效果最佳。
(六)接种物添加接种物可有效提高消化液中微生物的种类和数量,从而提高反应器的消化处理能力,加快有机物的分解速率,提高产气量,还可使开始产气的时间提前。
用添加接种物的方法,开始发酵时,一般要求菌种量达到料液量的5%以上。
(七)搅拌搅拌可使消化原料分布均匀,增加微生物与消化基质的接触,使消化产物及时分离,也可防止局部出现酸积累和排除抑制厌氧菌活动的气体,从而提高产气量。
三、厌氧消化工艺一个完整的厌氧消化系统包括预处理、厌氧消化反应器。
消化气净化与贮存、消化液与污泥的分离、处理和利用。
厌氧消化工艺类型较多,按消化温度、消化方式、消化极差的不同划分成几种类型。
(一)根据消化温度划分的工艺类型根据消化温度,厌氧消化工艺可分为高温消化工艺和自然消化工艺两类。
1.高温消化工艺高温消化工艺的最佳温度范围是47~55℃,此时有机物分解旺盛,消化快,物料在厌氧池内停留时间短,非常适用于城市垃圾粪便和有机污泥的处理。
其程序如下:①高温消化菌的培养②高温的维持:在消化池内布设盘管,通入蒸汽加热料浆。
③原料投入与排出④消化物料的搅拌:高温厌氧消化过程要求对物料进行搅拌,以迅速消除邻近蒸汽管道区域的高温状态和保持全池温度的均一。
2.自然消化工艺自然温度厌氧消化是指在自然温度影响下消化温度发生变化的厌氧消化。
(二)根据投料运转方式划分的工艺类型根据投料运转方式,厌氧消化可分为连续消化、半连续消化和两步消化等。
1.连续消化工艺从投料启动后,经过一段时间的消化产气,随时连续定量地添加消化原料和排出旧料,其消化时间能连续长期进行。
其消化工艺易于控制,能保持稳定的有机物消化速率和产气率,但该工艺要求较低的原料固形物浓度。
2.半连续消化工艺半连续消化的工艺特点是:启动时一次性投入较多的消化原料,当产气量趋于下降时,开始定期或不定期添加新料和排出旧料,以维持比较稳定的产气率。
3.两步消化工艺两步消化工艺的特点是将沼气消化全过程分成两个阶段,在两个反应器里进行。
第一个反应器的功能是:水解和液化固态有机物为有机酸;缓冲和稀释负荷冲击与有害物质,并截留难降解的固体物质。
第二个反应器的功能是:保持严格的厌氧条件和Ph,以利于产甲烷菌的生长;消化、降解来自于前段反应器的产物,把它们转化为甲烷含量较高的消化气,并截留悬浮固体、改善出料性质。
结论:厌氧消化处理工艺是固体废弃物处理不可缺少的一部分。
20世纪70年代初,由于能源危机和石油价格的上涨,许多国家开始寻找新的替代能源,使得厌氧消化技术显示出其优势。
厌氧消化的优点是有机质经消化产生了能源,残余物可作肥料。
厌氧消化开始用于废物处理,现在厌氧消化已应用于多个领域,如工业废水处理、城市垃圾的处理及潜在能源的开发、作燃料与动力、并且已建立了大规模的厌氧消化工厂。
参考文献:[1]芈振明,高忠爱.固体废物的处理与处置.修订版.北京:高等教育出版社,1993. [2]《三废治理与利用》编委会.三废治理与利用.北京:冶金工业出版社,1995. [3]宁平,蒋文举.固体废物的处理与处置.北京:高等教育出版社,2007.1.[4]杨国清,刘康坏.固体废物处理工程.北京:科学出版社,2000.[5]娄性义.固体废物处理与利用.北京:冶金工艺出版社,1996.。