固體廢物的處理與處置(2)(已改無錯字)
2022-11-18 12:45:50 本頁面
【正文】 特定的顯色反應來測試堆肥樣品中是否含有氨氮和硝酸氮（可由硝酸氮還原產(chǎn)生），從而判定堆肥是否腐熟及腐熟程度。 ☆ 耗氧速率方法： 其基本原理是在一次發(fā)酵末期，好氧速率趨于平穩(wěn)，堆溫開始下降；二次發(fā)酵期間，耗氧速率變化不大，總體呈下降趨勢。當堆肥穩(wěn)定時相對耗氧速率基本穩(wěn)定在 △ O2%/min左右，由此判斷堆肥腐熟度。 35 第三節(jié) 固體廢物厭氧消化 一、概述 二、厭氧消化生物化學機理 三、厭氧消化工藝技術條件及控制 四、厭氧消化處理的工藝流程 五、厭氧消化反應器結(jié)構(gòu)與設計 36 在斷絕與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和專性厭氧菌的生物化學作用，對有機物進行生物降解的過程，稱為厭氧生物處理法或厭氧消化法。 厭氧生物處理法的處理對象是：高濃度有機工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、動植物殘體及糞便等。 一、固體廢物厭氧消化概述 37 厭氧生物處理的方法和基本功能有二： （ 1）酸發(fā)酵的目的是為進一步進行生物處理提供易生物降解的基質(zhì)； （ 2）甲烷發(fā)酵的目的是進一步降解有機物和生產(chǎn)氣體燃料。 38 定義： 在人工控制的厭氧條件下，利用厭氧微生物將廢物中可降解有機質(zhì)分解轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和其它穩(wěn)定物質(zhì)的生物化學處理過程。 歷史： 自然界中厭氧消化產(chǎn)沼現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)于 1630年，到二十世紀初厭氧消化產(chǎn)沼技術得以應用并發(fā)展；厭氧消化處理技術應用于固體廢物處理始于英國。 種類： 根據(jù)厭氧消化處理的廢物性質(zhì)（或性狀）分為：低固厭氧消化和高固厭氧消化。 39 二、厭氧消化生物化學反應代謝方程 總生化反應式 ★ 當有機物用 CaHbOcNd表示時，其完全厭氧分解反應式為： 碳水化合物分解代謝方程式： 熱量抗性有機物細胞物質(zhì)營養(yǎng)物有機物 厭氧微生物?????????? ????SHHNHCOCHOH2232423242832483244324d N HCOdcbaCHdcbaOHdcbaC a H b O cN d??????? ?????????? ?????????? ????? ? ? ? ? ?2461262510633 n C On C HOHnCOnHOHC n???? ????? ???? ???產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)酸菌水解丁酸乙酸葡萄糖纖維素40 脂類化合物在厭氧消化原料中含量低，其代謝過程為： 蛋白質(zhì)類化合物在厭氧發(fā)酵原料中所占比例變化大，養(yǎng)殖場廢物中有時高達 20%，其代謝過程為： 24 COCH ???? ????? ????? ??產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)酸菌水解 乙酸丙酮酸甘油脂肪酸類脂化合物41 厭氧消化代謝過程（理論） ★ 兩階段理論： 按生化作用是否產(chǎn)氣，將厭氧消化過程分為兩個階段 —— 水解酸化階段或產(chǎn)酸階段（液化階段）和產(chǎn)氣階段，即： ★ 三階段理論： 厭氧消化過程分為三階段，分別由三個不同細菌菌群作用完成： 等等醇類脂肪酸有機質(zhì)產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)酸菌水解菌法僥性細菌243222)(NHNSHCO COCH ???? ?????????????? ?? ?等等中性化學物醇類揮發(fā)酚脂肪酸甘油氨基酸糖類有機質(zhì)產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌水解菌SHCOCONHCHCOH2222422???????? ???????? ?????? ???42 ★ 四階段論： 認為厭氧消化過程可分為四個階段并由四個獨特性質(zhì)的微生物菌群代謝完成。 43 44 表 91 有機物厭氧消化過程 生化階段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 物態(tài)變化 液化（水解） 酸化（ 1） 酸化（ 2） 氣 化 生化過程 大分子不溶態(tài)有機物轉(zhuǎn)化為小分子溶解態(tài)有機物 小分子溶解態(tài)有機物轉(zhuǎn)化為（ H2+CO2）及A、 B兩類產(chǎn)物 B類產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為（ H2+CO2）及乙酸等 CH CO2等 菌 群 發(fā)酵細菌 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌 甲烷細菌 發(fā)酵工藝 甲烷發(fā)酵 酸 發(fā) 酵 —— 45 厭氧消化微生物 不產(chǎn)甲烷菌： 指厭氧消化過程中不直接參與甲烷生成反應的微生物統(tǒng)稱，包括水解性細菌和產(chǎn)酸細菌等。 其作用是： ☆ 為產(chǎn)甲烷菌提供養(yǎng)分； ☆ 為產(chǎn)甲烷菌創(chuàng)造適宜的氧化還原條件； ☆ 為產(chǎn)甲烷菌消除部分有毒物質(zhì)； ☆ 和產(chǎn)甲烷菌一起，共同維持發(fā)酵的 pH值。 46 厭氧消化微生物 產(chǎn)甲烷菌： 隸屬于原核生物。 其主要生態(tài)特征有： ☆ 嚴格厭氧，對氧和氧化劑非常敏感； ☆ 宜于中性偏堿性環(huán)境條件下繁殖； ☆ 菌體倍增時間長， 45天才系列增殖 1代； ☆ 只能利用少數(shù)簡單化合物作營養(yǎng)，但卻都能利用分子氫作代謝能量； ☆ 代謝最終產(chǎn)物是 CH4和 CO2。 47 厭氧消化工藝技術條件（影響因素） 厭氧條件：確保厭氧消化系統(tǒng)厭氧條件對于固體飛舞厭氧消化處理來說，至關重要； 溫度：在 3538℃ 或 5065℃ 范圍內(nèi)為佳； pH值：最佳 pH值范圍是 78； 營養(yǎng)素或養(yǎng)分： C/N=1530： P/C=5： N/NH3適宜； 攪拌：一般情況下需要安裝攪拌設備； 添加劑與毒害物：添加劑有硫酸鋅、磷礦粉、鋼渣、碳酸鈣、爐灰等；但超過發(fā)酵菌耐受度即成為毒害物；
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