固體廢物的生物處理2(1)(參考版)
2025-01-16 16:56本頁(yè)面
【正文】 ? 工藝控制的基本參數(shù)有：投料負(fù)荷 ， 進(jìn)料濃度 ， 水力滯留時(shí)間 ， 發(fā)酵溫度 。 （ 2）自然溫度連續(xù)投料發(fā)酵工藝 ? 自然溫度條件下發(fā)酵 ? 投料方式：定時(shí)定量投料和出料 。 ? 自然溫度半批量投料發(fā)酵工藝 ? 連續(xù)投料發(fā)酵工藝 原料選擇 原料預(yù)處理 配料 入池發(fā)酵產(chǎn)氣 大出料 加活性污泥 定期出料 送農(nóng)田 （ 1） 自然溫度半批量投料發(fā)酵工藝 ? 該工藝的發(fā)酵溫度隨自然溫度而變化；主要原料為：秸桿 、 糞便、 青草；投料方式為半批量投料 ? 工藝流程如下： ? 該工藝的發(fā)酵期因季節(jié)和農(nóng)業(yè)用肥情況而定 ， 一般為 5個(gè)月左右 ， ? 運(yùn)行中要定期補(bǔ)充新鮮原料 ， 以免造成產(chǎn)氣量下降 。 發(fā)酵工藝 ? 沼氣發(fā)酵工藝有多種方式 ， 各地可因地制宜地采用不同的工藝 。 ? 對(duì)于流體或半流體狀的污泥可以采用機(jī)械攪拌 、 氣體攪拌 、 泵循環(huán)攪拌等方法 。 ? 其他抑制物 抑制物質(zhì) 抑制濃度 (mg/L) 抑制物質(zhì) 抑制濃度 (mg/L) 抑制性脂肪酸 氨氮 溶解性硫化物 Ca Mg K Na CU 2022 2022 15003000 200 25004500 1000—1500 25004500 35005500 Cd Fe Cr+6 Cr+3 Ni 0 150 1710 3 500 （ 5）攪拌 ? 攪拌的作用 ? 有效的攪拌可以增加物料微生物接觸的機(jī)會(huì) ， 使系統(tǒng)內(nèi)物料和溫度分布均勻 ， 以保證發(fā)酵裝置有較高的池容產(chǎn)氣率 ， 且不致出現(xiàn)局部酸積累 ， 還可以使產(chǎn)生的氣體迅速排出 。 （ 4） 抑制物 甲烷菌的生長(zhǎng)受到抑制 ， 厭氧過(guò)程中揮發(fā)性脂肪酸和 H2氣就會(huì)積累 。 ? 為了提高系統(tǒng)對(duì) pH值降低緩沖的能力 ， 需要維持一定的堿度 。 ? pH值的下降又反過(guò)來(lái)會(huì)影響產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng) 。 ? 在正常發(fā)酵過(guò)程中 ， 依靠原料本身可以維持發(fā)酵所需的 pH值 。 當(dāng) pH ， 產(chǎn)甲烷菌就會(huì)失活性 。 （ 4） pH值的影響 ? 產(chǎn)酸菌適于在酸性條件下生長(zhǎng) ， 其最佳 pH值為 ， 產(chǎn)酸階段也稱酸性發(fā)酵 。 圖 94 甲烷產(chǎn)氣量隨溫度的變化 厭氧消化過(guò)程中，甲烷的產(chǎn)生量通常隨溫度的升高而增加，但在 45℃ 左右有一個(gè)間斷點(diǎn)，這是由于中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵分別是由兩個(gè)不同的微生物種群在起作用。 高溫發(fā)酵要求料漿和發(fā)酵設(shè)備有加熱保溫措施 ， 管理復(fù)雜 。 中溫發(fā)酵過(guò)程要求 15～ 30天的停留時(shí)間 ， 由于易于管理因此普遍采用中溫發(fā)酵 。 ? 低溫發(fā)酵 (20℃ ) 溫度隨氣候變化 ， 產(chǎn)氣率不高 ， 病原微生物難于殺滅 。 （ 3） 溫度 溫度對(duì)有機(jī)物的分解速度影響較大 ， 溫度增高 ， 產(chǎn)氣量增大 。 ? 為了滿足厭氧微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要 ,可以通過(guò)富 N物質(zhì) (糞便 、 下水污泥等 )與貧 N物質(zhì) (榍 、 農(nóng)作物秸桿等 )的合理調(diào)配 、 改善發(fā)酵原料的 C／ N比 。 ?發(fā)酵原料 ?溫度 ?pH值 ?抑制物質(zhì) ?攪拌 （ 1）發(fā)酵原料 ? 用作堆肥的原料都可以用作厭氧發(fā)酵 ， 即沼氣發(fā)酵原料 ? 厭氧消化過(guò)程中的產(chǎn)氣量是厭氧消化處理效率的重要指標(biāo) ? 不同原料的有機(jī)組分不同 ， 其理論產(chǎn)氣量也不同 有機(jī)物種類 產(chǎn)氣量 (L／ kg一分解物 ) 氣體組成 (％ ) 熱值 (Kcal／ Nm3) 碳水化合物 800 50(CH4)+50(C02) 4250 脂肪 1200 70(CH4)+30(C02) 5950 蛋白質(zhì) 700 67(CH4)+33(C02) 5650 (2) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ? 與好氧微生物一樣 ， 厭氧微生物對(duì)原料的 C／ N比也有一定要求 。 ? 對(duì)于以可溶性有機(jī)物為主的有機(jī)廢水來(lái)說(shuō) ， 由于產(chǎn)甲烷菌生長(zhǎng)速度慢 ,對(duì)環(huán)境和基質(zhì)要求苛刻 ,產(chǎn)甲烷階段是整個(gè)厭氧消化過(guò)程的控制步驟 。 同時(shí) ， 通過(guò)將H2轉(zhuǎn)化成 CH4， 減少氫的分壓 ,也有利于產(chǎn)酸菌的活動(dòng) 。 ? 產(chǎn)甲烷階段在厭氧消化過(guò)程中是十分重要的環(huán)節(jié) 。 ? CO2和 H2的反應(yīng)也能產(chǎn)生一部分 CH4。 ? 反應(yīng)式 22 HCO ＋甲醇＋甲酸＋乙酸＋簡(jiǎn)單可溶性有機(jī)物 產(chǎn)氫菌、產(chǎn)醋酸菌 ?????? ??c. 產(chǎn)甲烷階段 ? 產(chǎn)甲烷菌將產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物進(jìn)一步降解為 CH4和 CO2， 同時(shí)把產(chǎn)酸階段所產(chǎn)生的 H2和 CO2轉(zhuǎn)化成 CH4。 ? 高分子有機(jī)物的水解速度很慢 ， 主要受物料的性質(zhì) 、 微生物的濃度 、 溫度和 pH等條件的制約 。
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