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厌氧发酵过程三阶段理论

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厌氧发酵过程三阶段理论：
一、有机物水解与发酵细菌作用下,使碳水化合物、蛋白质与脂肪转化为单糖氨
基酸、脂肪酸、甘油、CO2、Ｈ等
二、把第一阶段产物转化为H、CＯ２与CＨ3ＣOＯH
三、通过两组生理物质上不同产CＨ4菌作用，将H与CO2转化为ＣH４，对CH3
脱羧产生CH４。

厌氧消化原理:有机物厌氧消化过程主要包括产酸与产甲烷两个阶段。

而对于不溶性有机物（有机垃圾),一般可认为在上述两个阶段之前多一个“水解
阶段”,水解阶段起作用得细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌与蛋白质水解菌; 在水解酶作用下，转化产生单糖、酞与氨基酸、脂肪酸与甘油。

产酸阶段起作用细菌就是发酵性细菌,产氢产乙酸与耗氢产乙酸菌在胞内酶作用下,转化产生挥发
性脂肪酸、醇类、氢与二氧化碳;产甲烷阶段就是产甲烷菌利用H2、ＣO2、乙酸、甲醇等化合物为基质，将其转化成甲烷,其中Ｈ２、CO2与乙酸就是主要基质。

名词：
VFA： Vｏlatｉle ａcid 挥发酸
COD: Chemical oxygen ｄemand 化学需氧量
BOD: Bｉochemｉcal oxygeｎ demand 生物需氧量
ＴＯD: Tｏtal oxｙｇen deｍand 总需氧量
TOＣ： Tａbｌｅｏｆ contenｔ总有机碳
TＳ: Tｏtaｌｓoliｄ总固体
SS: Susｐend solid 悬浮固体
VS: Volaｔile ｓoliｄ挥发固体
HRＴ: 水利滞留时间=消化器有效容积/每天进料量
ＳRＴ：污泥停留时间:单位生物量在处理系统中得平均停留时间
SVＴ: 污泥体积系数:单位体积水样在静置30miｎ后,污泥体积数
MRT: 微生物滞留时间
PFR：塞流式反应器(Plug flow reactor)高浓度悬浮固体发酵原料一段进入,从另一段排除。

ＵSR:生流式固体反应器（Upｆlｏw soｌid reactoｒ)原料从底部进入消化器,
上清从消化器上部溢出
UASB:生流式厌氧污泥床(Ｕpfloｗanaｅroｂｉc slｕdge bed)自下而上流动污
水通过膨胀得颗粒状污泥床消化分解,消化器分为污泥床、污泥层与三相分离器。

UＢＦ:污泥床过滤器。

将UASＢ与厌氧过滤器结合为一体得厌氧消化器,下部
为污泥床，上部设置纤维填料。

EＧSＢ:膨胀颗粒污泥床(Expandｅｄ graｎular ｓludgｅ bed)与UASB 反应器有
相似之处,可分为进水配水系统、反应区、三相分离区与出水渠系统,ＥＧSＢ没有专门得出水回流系统。

ＡBR:厌氧折板反应器(Anａeroｂic baffｌed reaｃtoｒ) SBR:间歇曝气方式运行活性污泥水处理技术,又称序批式活性污泥发(Sequencing ｂatcｈreａｃｔor actirated slｕdge procｅss）USSＢ:(Upflｏw ｓtaｇｅｄ sludｇe bed）
ＡSBR(Anａerobiｃ sequencｉng batｃhｒeat):厌氧序批式活性污泥法，一种以序
批间歇运行操作为主要特征得废水厌氧生物处理工艺,一个完整运行周期分为进水、反应、沉降、排水期。

反应器内部静态沉淀,无需另设澄清设备,不需要污泥与出水回流及配水系统,需搅拌设备与滗水器。

厌氧发酵影响因素:
1、预处理:水热、冰冻／解冻
２、添加剂投加:Fe、Co、Ｎi、Na+
３、消化液回流：调节VＦA浓度
４、工艺优化
5、物粉组成
6、PH值:VＦＡ作为回续产甲烷,过程中产氢产乙酸菌与产甲烷菌可直接
利
用得基质,而乳酸使PＨ值急剧下降，不利于产氢产乙酸工程得正常进行。

7、颗粒粒度
8、抑制物控制:NH4+、H2S、金属离子、有机物浓度。

厌氧消化器启动:从向沼气池内投入发酵原料与接种物起,到沼气能正常稳定产生沼气为止,这一过程成为沼气池得发酵启动。

1、优质、充足得原料并做堆沤处理，切忌用鸡粪与人粪(含Ｎ量过高)
2、添加质优量足得接种物(10%～30％)
3、加入温度较高得水
4、低浓度启动(TS6%~8%,避免启动时有机负荷过高)
5、调节好酸碱度(PH值
6、5~
7、5）
6、密封活动盖
7、防气试火(测量CＨ4含量)
启动过程：
1、固态污泥应融化,去除杂质
2、接种污泥量充足
３、以批量发启为宜
4、逐步升温
5、开始阶段有机负荷不宜太高,0、5~1、5kgcod/m３、d为宜
6、当料液COＤ去除达８0%,可提高负荷
7、对UＡSB类上流式反应器,生流速度以０、25～１．０m/h,以促进污泥颗粒化
8、启动时应将系统中空气置换出去。

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简述沼气发酵三阶段及相互关系。

简述沼气发酵三阶段及相互关系。

简述沼气发酵三阶段及相互关系。

一阶段是含碳有机聚合物的水解。

纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、脂类、蛋白质等非水溶性含碳有机物，经细菌水解发酵生成水溶性糖、醇、酸等分子量较小的化合物，，以及氢气和二氧化碳；第二阶段是各种水溶性产物经微生物降解形成甲烷底物，主要是乙酸、氢气和二氧化碳；第三阶段是产甲烷菌转化甲烷底物生成CH4和CO2。

另外，在沼气发酵过程中还存在某些逆向反应，即由小分子合成大分子物质的微生物过程；从有机物质厌氧发酵到形成甲烷，是非常复杂的过程，不是一种细菌所能完成的，是由很多细菌参与联合作用的结果。

（1）联合作用从有机物到甲烷形成，是由很多细菌联合作用的结果。

甲烷细菌在合成的最后阶段起作用。

它利用伴生菌所提供的代谢产物H2、CO2等合成甲烷。

整个过程可分以下几个阶段：以上几个阶段不是截然分开的，没有明显的界限，也不是孤立进行的，而是密切联系在一起互相交叉进行的。

（2）种间H2的转移作用在沼气发酵过程中，产酸菌、伴生菌发酵有机物产H2，H2又被甲烷细菌用于还原CO2合成CH4。

伴生菌和甲烷细菌在发酵过程中形成了共生关系，S-菌系分解乙醇产H2，H2对它继续分解乙醇有阻抑作用，而MOH-菌系可利用H2，这样又为S-菌系清除了阻抑，两者在一起生活互惠互利，单独存在都生活不了。

（3）由乙酸产生甲烷乙酸是有机物在厌氧发酵过程中主要中间代谢产物，也是形成甲烷的重要中间产物。

McCarty实验证明，有机物发酵分解产生乙酸形成甲烷，约占甲烷总生成量的72%，由其他产物形成甲烷约占28%。

由乙酸形成甲烷过程也是很复杂的，用14C示踪原子试验表明，由乙酸形成甲烷有两种途径：①由乙酸的甲基形成甲烷。

②由乙酸转化为CO2和H2形成甲烷。

沼气发酵是一个极其复杂的生物化学过程，包括各种不同类型微生物所完成的各种代谢途径。

这些微生物及其所进行的代谢都不是在孤立的环境中单独进行，而是在一个混杂的环境中相互影响。

它们之间的互相作用包括有不产甲烷细菌和产甲烷细菌之间的作用；不产甲烷细菌之间的作用和甲烷细菌之间的作用。

烤烟的自然发酵原理

烤烟的自然发酵原理

烤烟的自然发酵原理烤烟的自然发酵是指在烟叶中产生的微生物发酵过程，这一过程是烟叶具有特殊的生物学性质所致。

烤烟发酵的主要原因是烟叶中存在多种微生物，这些微生物在适宜的温度、湿度和氧气条件下，通过它们所产生的代谢作用来改变烟叶的化学成分，从而使烟叶具有特殊的气味、颜色和口感。

烤烟发酵的过程可以分为三个阶段：厌氧阶段、中间阶段和稳定阶段。

厌氧阶段是发酵的初期阶段，此时烟叶中存在着大量的厌氧菌和酵母菌。

这些微生物可以在缺氧条件下进行繁殖，并通过分解烟叶中的有机物质来释放有机酸等代谢产物。

有机酸的产生会使烟叶的酸性增加，从而改变烟叶的pH值。

此外，厌氧条件下还会产生一些硫化物和硫酸盐，这些物质具有特殊的气味。

中间阶段是发酵的中期阶段，此时厌氧菌已经繁殖到达饱和状态，生长速度逐渐减缓。

与此同时，酵母菌的数量开始增加，并开始发挥主要作用。

酵母菌通过进行酒精发酵来转化糖类物质为乙醇。

酒精发酵的反应式为：糖类物质→乙醇+ 二氧化碳。

乙醇是烤烟发酵过程中一个重要的产物，它有助于产生烟叶的香气。

此外，酵母菌还会分解烟叶中的一些蛋白质和氨基酸，从而产生一些氨基酸盐和氨基酸。

稳定阶段是发酵的后期阶段，此时烟叶中的微生物数量逐渐减少，发酵速度放缓。

在这个阶段，烟叶中的有机酸和乙醇逐渐降解，并通过氧化反应转化为较稳定的化合物。

此外，此阶段烟叶中还会产生一些醛类物质，这些物质对烟叶的香气也有一定的贡献。

总的来说，烤烟的自然发酵是由烟叶中存在的多种微生物在适宜的条件下进行代谢作用所致。

这一过程改变了烟叶的化学成分，使其具有特殊的气味、颜色和口感。

但需要注意的是，发酵过程可能会导致一些不良的变质，因此在烟叶的储存和加工过程中需要注意控制发酵过程，以确保烟叶的品质。

(完整版)第三节污泥的厌氧消化

(完整版)第三节污泥的厌氧消化

标准负荷消化池 （无搅拌） 高负荷消化池 （完全混合）
两级消化工艺：减少耗热量，减少搅拌能耗，
熟污泥含水率低。
一级：二级= 3：1 –2：1—1：1 （一级有搅拌、加热；二级
无搅拌，利用余热消化，兼做浓缩池，排除上清液）消化前 8-10 天
产气量占 80%）两级消化不减少池容,两级池子总池容等于一个单
---污泥的干燥与焚烧 干燥：进一步降低污泥含水率 20%----干燥器---肥料 焚烧：不能做为农肥时（或含有毒）---焚烧：焚烧炉 ---污泥堆肥
污泥堆肥是有机物的好氧发酵的产物。在有氧的条件下，
利用嗜温菌、嗜热菌的作用，使污泥中水分及大量有有机
物质好氧分解。
污泥 1/2
21 天
2 天 1/2 30 天
有机物降解程度，VFA，总碱度，NH3 控制参数：搅拌强度，排泥量，沼气气压 （1000-2000Pa）。 8.3.7 污泥好氧消化
8
机理：污泥的好氧内源呼吸 C5H7NO2+7O2 5CO2+3H2O+H++NO-3
适用小泥量； 特点：无臭，有机物降解程度高，上清液 COD 低，运行管理简单， 缺点：能耗大，无沼气利用。
60
50
40
30
20
10
0
0
15 30 45
60 75
90 105 120
digestion time(day)
Fig.8-23 Relationship between tempearture
and digestion time
T (c)
4
2、生物固体停留时间( SRT)与污泥投配率 完全混合消化池的水力停留时间等于污泥
固废知识点-2

固废知识点-2


破碎的原理和目的是什么? （1）破碎是指利用人力或机械等外力的作用，破坏 固体废物质点间的内聚力和分子间作用力而使大 块固体废物破碎成小块的过程。磨碎是指小块固 体废物颗粒分裂成细粉的过程。 （2）目的: ①使固体废物的容积减小，便于运输和贮存； ②为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便 有效地回收固体废物种某种成分； ③使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、 熔融等作业的稳定性和热效率； ④为固体废物的下一步加工做准备； ⑤用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度 高而均匀，提高填埋场的利用效率； ⑥防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热 解等设备或炉膛。
危险废物具有那些特性？ 通常所称的危险废物一般具有以下一种或几种性质。 ① 易燃性：指该废物能够因产生热和烟而直接造成破坏， 或者间接地提供一种能使其他危险废物扩散的媒介，或 者能使其他非危险废物变成危险废物等。 ② 腐蚀性：指可能对操作人员造成人体损伤或者对盛装容 器造成腐蚀甚至泄漏。 ③ 反应性：指该废物可能通过自动聚合而与水或者空气发 生强烈反应，或者对热和物理冲击无稳定性，或者易反 应释放有毒气体和烟雾，或者易爆炸，或者具有强氧化 性等。 ④ 毒性：指能够对人体、动植物造成毒性伤害，一般分为 浸出毒性、急性毒性、水生物毒性、植物毒性等。 ⑤ 其他有害特性：除了上述特性以外的有害特性，包括生 物蓄积性、遗传变异性、刺激性等。
固体废物的污染与水污染、大气污染、噪音污染的区别是什 么？ 固体废物问题较之大气污染、水污染、噪音污染的环境问题 有其独特之处： ① 成分复杂：固体废物由于含有的成分相当复杂，其物 理性状也千变万化，因此是“三废”中最难处置的一种。 ② 环境污染的综合性：固体废物的污染，不是单一的环 境污染，它同时伴随者土壤污染、水污染及大气污染等问 题。 ③ 呆滞性大，扩散性小，因而较之大气、水污染是最后 引起人民重视的污染问题，也是较少得到重视的问题。 ④ 最贴近生活的环境问题：人们每天都在产生垃圾、排 放垃圾，同时也在无意识地污染我们的生存环境，都会对 资源、环境带来不良的影响。