有机固体废物厌氧发酵技术
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厌氧生物法厌氧生物法是一种利用厌氧微生物降解有机废物的生物处理方法。
与传统的好氧生物法相比,厌氧生物法具有能耗低、处理效率高等优点,逐渐成为了废物处理领域的热门技术。
一、厌氧生物法的原理厌氧生物法是利用厌氧微生物(如甲烷菌、硫酸盐还原菌、醋酸菌等)在没有氧气的情况下进行有机废物的降解。
在缺氧的条件下,有机物质会被厌氧微生物分解成甲烷、二氧化碳、硫化氢等产物。
这些产物可以进一步被利用,如甲烷可以作为能源,硫化氢可以用于金属提取等。
与好氧生物法不同,厌氧生物法需要维持特定的反应条件,如pH、温度、营养物质等。
此外,厌氧生物法对于废物的处理效率也受到废物成分的影响,如有机物质的种类、浓度等。
二、厌氧生物法的应用领域厌氧生物法广泛应用于有机废物的处理领域,如污水处理、有机废弃物处理、畜禽粪便处理等。
其中,污水处理是厌氧生物法的主要应用领域之一。
在污水处理中,厌氧生物法可以用于预处理污水,降低进一步处理的负荷。
此外,厌氧生物法还可以用于处理高浓度有机废水,如食品加工废水、制药废水等。
这些废水中含有大量的有机物质,如果采用传统的好氧生物法处理,会导致能耗高、处理效率低等问题。
三、厌氧生物法的优势1. 能耗低与好氧生物法相比,厌氧生物法的能耗要低得多。
这是因为厌氧生物法不需要额外的供氧设备,只需要保持反应器内的缺氧状态即可。
此外,厌氧生物法还可以利用产生的甲烷等气体作为能源,进一步降低能耗。
2. 处理效率高厌氧生物法的处理效率要比好氧生物法高得多。
这是因为厌氧微生物在缺氧的条件下更容易生长繁殖,能够更快速地降解有机物质。
此外,厌氧生物法还可以处理一些传统方法难以处理的高浓度有机废物。
3. 产物利用价值高厌氧生物法产生的甲烷等气体可以作为能源利用,硫化氢可以用于金属提取等。
这些产物的利用价值很高,可以进一步降低废物处理的成本。
四、厌氧生物法的发展趋势随着环保意识的提高和能源需求的增加,厌氧生物法的应用前景十分广阔。
固废处理的有机废弃物处理随着城市化和工业化的不断发展,人们创造的固体废弃物数量日益增加,给环境带来了严重的污染。
而有机废弃物作为固体废弃物中的一大类,其分解速度缓慢、对生态环境造成较大影响。
因此,对有机废弃物的处理成为当前固废管理工作的重要一环。
一、有机废弃物的来源与种类有机废弃物主要来自家庭、餐饮、食品、养殖、林业等行业,包括剩菜、剩饭、果皮、果肉、蔬菜、叶子、树枝等。
这些废弃物中含有较高的水分和可分解有机物,若未经妥善处理,会产生腐败发酵、产生臭味、滋生害虫等恶劣影响。
根据有机废弃物的处理技术,可以分为通气式堆肥、厌氧发酵、好氧厌氧法等。
其中,通气式堆肥是目前应用最广泛的有机废弃物处理方法之一。
二、通气式堆肥技术通气式堆肥技术是利用微生物将有机废弃物分解为有机质、水和二氧化碳。
该技术的主要步骤包括:选择合适的场地和设备、筛选去除异物、切碎有机废弃物、混合物料、堆积成堆、通风透气、水分管理、温度控制、中间翻堆等。
在通风过程中,可以利用微生物的活性和新陈代谢消耗有机物质,产生水、热、温度等物理化学变化,从而形成具有肥料效果的有机肥。
通气式堆肥技术相对于其他技术具有环保、资源化、低成本等优点,但也存在一些问题。
例如,堆肥过程需要严格控制物料比例、水分含量、通风量等因素,否则会导致发酵不充分、一氧化碳等有害气体的产生;同时,还需要注意无害化处理后的物料的质量和安全等问题。
三、有机废弃物可持续利用固废处理的有机废弃物处理不仅是减少环境污染,同时也是资源化利用的重要途径。
经过科学处理的有机废弃物可以被应用于农业、园林、土壤修复等领域,为提高土壤肥力、保护生态环境、推动可持续发展做出贡献。
除了通气式堆肥技术外,还有一些其他的有机废弃物处理技术,例如厌氧发酵、好氧厌氧法等。
这些技术也在不同程度上应用于有机废弃物的处理与利用。
四、结语有机废弃物是固体废弃物中的重要一类,对于它们的处理与利用具有重要的实践意义。
餐厨垃圾厌氧消化技术简述摘要:随着我国餐饮行业的快速发展,餐饮企业的数量大幅增加,每天的餐厨垃圾产生量巨大。
因此,要及时对餐厨垃圾进行处理,以餐厨垃圾和厨余垃圾为原料进行中温厌氧消化反应,对不同时间产生的沼渣的脱水性能进行研究,沼渣的脱水性能主要受厌氧消化时间的影响。
本文主要对餐厨垃圾和厨余垃圾厌氧消化产生沼渣的脱水性能进行分析。
关键词:餐厨垃圾;厌氧消化;脱水性能中图分类号:TU824文献标识码: A一、、餐厨垃圾的特点餐厨垃圾又称泔脚,是居民生活消费中产生的生活废物,容易腐烂、传播病菌。
其主要成分是面粉、米类食物残渣、肉骨与动植物油等,化学组成中有脂类、淀粉、纤维素与无机盐等。
餐厨垃圾营养元素非常丰富,含有大量的微生物菌种,具有较高的产甲烷能力,兼具资源与废物二重性;另外,餐厨垃圾处理难度大。
餐厨垃圾的固体含量通常在20%左右,含水率高65%~95%,油脂含量通常在1%~5%,脱水性能差;热值为2100~3100kJ/kg,与生活垃圾一同焚烧,不能达到垃圾焚烧发电所要求的5000kJ/kg热值。
在高温条件下,餐厨垃圾变质速度快,其降低了回收利用价值。
二、厌氧消化原理厌氧消化是有机物在无氧条件下,依靠兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用转化成二氧化碳与甲烷等,同时合成自身细胞物质的生物学过程,是实现有机固体废物资源化、无害化的一种有效的方法。
其机理如图1所示。
厌氧消化由于它较高的经济性和产能效益己经引起越来越多的关注,在处理垃圾放方面主要有以下优点:厌氧消化不需要氧气,可以减少动力消耗、节约能源、减少成本;对有机负荷承受力强,反应器效能高,容积小,占地面积小,可降低基建成本,又能达到很好的处理效果;厌氧过程中没有与氧相随的微生物合成,因此剩余污泥量少,减少了处置费用且生成的污泥较稳定;可以回收沼气能源、降低污染负荷,同时也减少了温室效应气体的排放量;发酵残留物可经过灭菌等操作转化为土壤添加剂或肥料,增加其经济效益;总之,厌氧消化实现了“无害化、减量化与资源化”,在生物质有效利用方面有着巨大的贡献。
附件:《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2020年版)》供需对接指南之十五:有机固体废物处理技术装备典型案例目录案例一:北京中持绿色能源环境技术有限公司DANAS干式厌氧发酵有机废弃物处理装备 (1)案例二:北京中金泰达电液科技有限公司有机污染物热解处理装备 (4)案例三:北京首创环境科技有限公司陈腐垃圾筛分分选成套技术装备 (6)案例四:劲旅环境科技股份有限公司垂直直压垃圾压缩装备 (10)案例五:广东隽诺环保科技股份有限公司可回收物精细化自动分拣分选系统 (14)案例六:江苏亿尔等离子体科技有限公司过热蒸汽无氧碳化有机危废处理装备 (17)案例七:伊犁川宁生物技术股份有限公司电子束无害化处理抗生素菌渣关键装备 (20)案例八:北京中科博联科技集团有限公司CTB一体化智能好氧发酵装备 (23)案例九:中国中材国际工程股份有限公司生活垃圾水泥窑协同处置装备 (26)案例十:长沙中联重科环境产业有限公司厌氧发酵餐厨垃圾处置利用成套装备 (28)案例一:北京中持绿色能源环境技术有限公司DANAS干式厌氧发酵有机废弃物处理装备一、技术适用范围适用于市政、农业有机废弃物处理。
二、技术原理及工艺该技术装备采用一体化、连续式、机械推流搅拌的干式厌氧发酵技术,由专用的进料装置、卧式直通式一体化反应器、出料装置、一体化沼气气柜和长轴推流式搅拌器组成。
有机废弃物经混料仓暂存、混匀后,送入DANAS有机废弃物干式厌氧反应器进行厌氧发酵,将固体废物中大部分可降解有机质稳定化、降解,便于后续的资源化利用。
反应器中物料经长轴推流式搅拌器,实现推进、匀化、传质、传热等功能。
发酵产出的气体进入顶部气柜暂存后净化利用;发酵残渣由柱塞泵进入固液分离系统,分离出液相沼液及固相沼渣,沼液还田,沼渣作为有机肥利用。
工艺流程图三、技术指标进料含固率:20%~35%;容积负荷:4kg·VS/(m3·d)~10kg·VS/(m3·d);有机物降解率:50%~75%;容积产气率:2m3/m3~6m3/m3;容杂率>10%;厌氧发酵罐停留时间:15d~30d。
固废处理的七种方法固废处理的七种方法随着人口的不断增长和工业化的不断发展,固废问题已经成为了全球性的难题。
固废处理是一项重要的环保工作,它能够有效地减少环境污染和资源浪费。
本文将介绍固废处理的七种方法。
一、填埋法填埋法是一种将固体废物掩埋在地下或地表下,使其与周围环境隔离开来的方法。
填埋场通常由多层材料构成,包括防渗层、垃圾层、覆盖层等。
填埋法适用于大部分非危险废物,但对于有毒有害物质,必须采取特殊措施。
二、焚烧法焚烧法是将固体废物在高温下氧化分解成无害物质的方法。
焚烧产生的热能可以用于发电或供暖等用途。
但焚烧会产生有害气体和灰渣,需要采取特殊措施进行处理。
三、堆肥法堆肥法是将有机废物进行分解和厌氧发酵,形成肥料的方法。
堆肥产生的有机肥料可以用于农业生产和园艺。
但堆肥过程需要注意控制温度、湿度和通气等条件,以避免产生恶臭和有害气体。
四、化学处理法化学处理法是利用化学反应将废物转化成无害物质的方法。
例如,酸碱中和可以将酸性或碱性废液中的有害物质中和掉,使其变成无害物质。
但化学处理需要选取合适的处理剂,并且会产生废液等二次污染。
五、生物处理法生物处理法是利用微生物对废物进行分解和降解的方法。
例如,厌氧消化可以将有机废物转化为甲烷等可再生能源。
但生物处理需要控制温度、湿度和通气等条件,并且对于某些有毒有害废物效果不佳。
六、回收利用法回收利用法是从固体废物中提取可再利用资源的方法。
例如,回收可燃垃圾可以作为发电或供暖的燃料;回收金属可以作为再次加工的原材料。
但回收利用需要投入大量的人力和物力,并且对于某些废物难以回收。
七、地下注入法地下注入法是将废物注入地下深处,使其与地下水和土壤隔离开来的方法。
这种方法适用于一些特殊的废物,例如放射性废物。
但地下注入会产生二次污染风险,并且需要进行长期监测和管理。
结论以上是固废处理的七种方法。
每种方法都有其优点和缺点,需要根据实际情况进行选择。
我们应该积极推广固废减量、分类、资源化利用的理念,努力建设绿色低碳循环经济体系,为可持续发展做出贡献。
厌氧发酵的影响因素有:原料配比,厌氧发酵的碳氮比以20—30为宜,当碳氮比在35时产期量明显下降;温度在35—40℃为宜;PH值对于甲烷细菌来说,维持弱碱环境是绝对必要的,它的最佳PH范围为6.8—7.5,PH值低,它使CO2大增,大量水溶性有机物和H2S产生,硫化物含量的增加抑制了甲烷菌的生长,可以加石灰调节PH,但是调整PH的最好方法是调整原料的碳氮比,因为底质中用以中和酸的碱度主要是氨氮,底质含氮量越高,碱度越大,当VFA(挥发性脂肪酸)>3000时,反应会停止。
通常厌氧发酵过程的主要操作如下。
(1)原料的选择和预处理厌氧发酵原料种类很多,农村地区主要使用农作物秸秆、杂草、人畜粪便等,城镇则主要是有机生活垃圾、污泥和人粪尿等。
选定原料后,需要进行适当的预处理。
不可发酵降解的物质用分离法除去;难降解的物质(如秸秆中的纤维素等)可先经过高温堆积。
另外,固体废物常用的预处理方法还包括破碎、制浆等。
(2)配料厌氧发酵原料的碳氮比以(20~30):1左右为宜,可按照各种原料的碳氮含量进行计算配料。
(3)接种新鲜原料一般缺少微生物,需要进行接种。
消化污泥是常用的接种物料。
高温厌氧发酵的接种菌种还需要先进行驯化培养和逐级扩大培养,直到厌氧发酵稳定方能接种。
‘ (4)搅拌搅拌既可以防止局部过热,又能够使整个反应装置内保持温度的均匀性,还能打碎浮渣,保持物料和微生物菌种。
的良好接触,及时分离发酵产物,提高沼气产量。
‘ (5)沼气收集通常物料投入厌氧发酵装置3~5d后开始产气,最初3d气体中甲烷含量较低,二氧化碳含量较高,不适宜利用。
产气3d后甲烷含量可以达到50%~60%,此时就可收集气体,进行适当的处理,包括压缩、净化等,以便于贮存或者利用。
除了上述操作以外,如采用连续发酵方式,还需要进行连续补料作业。
高温和中温连续发酵,每天补充新料的投加率分别约为初始原料的l0%和5%(以体积计算),常温连续发酵则为每5d投4%。
厌氧发酵工艺分析一、沼气池(厌氧消化器)采用技术分析和评价在我国已建成的沼气工程中,所采用的厌氧消化工艺,主要有以下四类,即塞流式消化器,升流式固体反应器,升流式厌氧污泥床和污泥床滤器。
1 塞流式反应器(Plug Flow Reactor,简称PFR)塞流式反应器也称推流式反应器,是一种长方形的非完全混合式反应器。
高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入,从另一端排出。
优点:1不需要搅拌,池形结构简单,能耗低;2适用于高SS废水的处理,尤其适用于牛粪的厌氧消化,用于农场有较好的经济效益;3运行方便,故障少,稳定性高。
缺点:1固体物容易沉淀于池底,影响反应器的有效体积,使HRT和SRT降低,效率较低;2需要固体和微生物的回流作为接种物;3因该反应器面积/体积比较大,反应器内难以保持一致的温度;4易产生厚的结壳。
北京市大兴区留民营的鸡粪高温沼气工程采用了该反应器。
实践表明,该反应器耐粗放管理,采用高温(55℃)发酵,产气率较高,并且可以杀灭有害生物。
但因鸡粪沉渣较多,易生成沉淀而影响反应器的效率。
2 升流式固体反应器(Upflow Solids Reactor,简称USR)升流式固体反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。
原料从底部进入消化器内,与消化器里的活性污泥接触,使原料得到快速消化。
未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内,上清液从消化器上部溢出,这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT),从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。
首都师范大学利用USR进行了鸡粪沼气发酵研究,其进料浓度为TS=5%~6%,COD=42~55g/l,悬浮固体为45~55g/l,在35℃条件下,USR的负荷可达10kgCOD/m3•d,产气率4 88m3/m3•d,CH4含量60%左右,COD去除率85%左右,SS去除率为66 16%。
据计算当HRT为5天时SR T为25天。