固体废物生物处理技术

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1、第三章固体废物的生物处理技术3.3沼气化3.4其他生物转换技术等3.3沼气化——厌氧发酵3.3.1概述及原理特定的厌氧条件微生物将有机质进行分解，其中一部分碳素物质转化为甲烷和二氧化碳。能量大部转化储存在甲烷中，仅一小部分有机碳化物氧化成二氧化碳，释放的能量作为微生物生命活动的需要。仅积储少量的微生物细胞。甲烷菌如何利用甲醇以上的醇及乙酸以上的有机酸难以解释氢的产生和利用在发酵过程中的核心地位人的盲肠（13）？温泉（34）？各为哪些阶段？3.3.2产品：沼气沼气的主要成分是甲烷，其他伴生气体还有二氧化碳、氮气、一氧化碳、氢气、硫化氢和极少量的氧气。一般在沼气中甲烷的含量介于50％

2、一60％；二氧化碳在30％左右。由此可见，甲烷的性质决定了沼气的主要性质。沼气是一种很好的燃料，1m3的沼气燃烧发热量相当于1kg煤或0.7kg汽油，能发电1.25kw·h。甲烷与空气的混合物在甲烷浓度达4.6％时通明火即可发生爆炸；而浓度超过30％以后就超过了可燃极限，很难发生燃烧，这在设计燃烧装置时应当注意。甲烷具有毒性．当空气中甲烷含量达到了25％～30％以上时，对人体会有麻醉作用。因此，在使用沼气时既要防止爆炸又要防止中毒。热分解——隔离空气1200℃，炭黑（金刚石）＋氢气与氯反应——300～400℃，取代反应水蒸气反应——600～850℃，CO＋H23.3.3发酵工艺及影

3、响发酵的因素234多两温度：高温（47～55℃）中温（35～38℃）自然温度（低于20℃）三阶段：液化产酸产甲烷四运转方式：连续半连续批量两步与一步多种厌氧发酵池（沼气池）3.3.4工艺流程（一）3.3.4工艺流程（二）3.3.4工艺流程（二）3.3.4工艺流程（二）3.3.4工艺流程（二）3.3.4工艺流程（三）——两相3.3.5厌氧发酵的工艺条件及其控制厌氧条件：氧化还原电位-330mv以下温度：35～38℃（中温）；50～65℃（高温）；低于20℃为常温pH：7～8（启动7.5-7.8）——测定挥发酸原料：C/N（15～30）:1；P/C5:1；混合与单一原料？哪种更好？搅拌

4、：去浮渣、均匀物料、气固分离接种物：菌种的适宜温度添加剂和有毒物质分别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，均可不同程度地提高产气量、甲烷含量以及有机物质的分解率，其中以添加磷矿粉的效果为最佳。添加过磷酸钙，能促进纤维素的分解，提高产气量。为什么？添加少量钾、钠、钙、镁、锌、磷等元素能促进产气、提高产气率的原因为：①促进沼气发酵菌的生长；②增加酶的活性。尤其是镁、锌、锰等二价金属离子常常是酶活性中心的组成成分。Mn2+、Zn2+是水解酶的活化剂，能提高酶的活性和促进酶的反应速度，有利于纤维素等大分子化合物的分解。在发酵液中添加纤维素酶，能促进纤维素分解，提高稻

5、草的利用率，使产气量提高34％一59％。添加少量活性炭粉末则可以提高产气2～4倍。加浓度为0.01％的表面活性剂“叶温20”，则可降低表面张力，增强原料和菌的接触，产气量最高可增加40％。有毒物质：能抑制发酵微生物的生命活力。种类很多。沼气发酵菌对它们有一定的忍耐程度，超过允许浓度，常使沼气发酵受阻。无机和有机、植物性的和矿物性的物质。原因：发酵不正常而造成的有机酸的大量积累，以及氨浓度过高所引起发酵障碍．添加的一些有害物质，而使沼气发酵受到抑制。3.3.6厌氧发酵的设备参考水污染控制工程UASBEGSBAFABR等3.4其他生物转化形式3.4.1酒精发酵3.4.2好氧分解有机物产

6、热3.4其他生物转化形式3.4.1酒精发酵许多含纤维素、淀粉和糖的废物都可以用来进行酒精发酵制取酒精。例如．亚硫酸盐法制浆产生的废液、制造乳酪产生的乳清废液、制糖产生的含糖蜜废液；以及含有大量淀粉和纤维素的植物废物，如稻草、玉米秆、麦秆、玉米芯以及废弃腐烂的水果。3.4.2好氧分解有机物产热生物质一热一电澳大利亚利用矮灌木制成堆肥，用水回收热量．50t堆肥可产60℃热水(进水10℃)4L／min，并维持6个月之久，热水用于生活和房间取暖。奥地利塞巴斯多夫研究中心戈尔诺·格拉菲博士等人研究葡萄渣作为能源利用的途径．把葡萄渣填入一个槽中，用水回收热量，水温可连续保持在60℃，有时可达7

7、5℃，一次填装可使用4个月。葡萄渣用完后．占渣体积60％的籽保存下来，磨碎后，加点水，使之含水40％一45％就可以再次升温，1kg籽粉能产生相当一度电的热量。浙江农业大学试验利用玉米秆、番薯藤外加少量牛粪为原料，进行堆肥发酵．用水回收热量，历时63d，水温高达42.5℃。1kg有机质(干基)实际获得1013.4kJ(242．2kcal)热量。罐式、盘管式綛線剚顕盙煵鱐啸瞼黎趏烘沪僤鶓唻隟或楴摓赑砝鼏媳酃秚薊啑攒腅拱區皱進琥漓迫奭鱽襥蔤擤筸女唿楡诂蜃巭馃矗嚪巎矯懥蓀瓜麿