厨余垃圾再利用设计说明书

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1、厨余垃圾再利用设计说明书设计者：曹阳，陈小二，胡号指导老师：郭立新(长春理工大学化学与环境工程学院)方案内容简介本方案针对社会排放过量的厨余垃圾，以及厨余垃圾给人类社会与环境带来的影响和危害的问题，而提出来的为有效处理厨余垃圾的方案。此方案利用发酵性细菌将有机物消化为小分子有机物，再利用产甲烷菌群将小分子有机物转变为甲烷。沼气以甲烷为主要成分，可作燃料，而发酵后剩余固体可做有机肥。本方案实现了厨余垃圾有机物的高效利用，符合节能减排的理念。联系人：曹阳联系方式：13689829162E-mail:892410248@qq.com1研究背景及意义在经济发展的同时，人

2、们只注重消费，而不注重节俭，逐渐形成了对粮食价值的忽视，这也给当今社会的发展留下了很多负面影响。举一个最简单的例子，身为一名大学生，在我们的周围，存在就餐时常吃不完的现象，这就导致了粮食的浪费，有机物的流失。这些浪费本可以减少，所以，为避免厨余垃圾浪费的现象，将其利用是迫在眉睫的。厨余垃圾的危害：厨余垃圾不仅是城市公共环境卫生的重大污染源，也是威胁城市居民身体健康的重大病菌和病毒的发生源头，也是传染人畜共患疾病的传播途径。根据国外权威微生物实验室对餐饮垃圾（泔水）中微生物进行分析检测的结果显示，发现泔水中有沙门氏菌、致贺氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌等菌落，这些

3、细菌都是具有强烈感染性的致病菌，一旦在环境中扩散传播将对健康造成很大的威胁！由于餐饮垃圾（泔水）富含有机质，极易为各种病源微生物及各种携带病源微生物的蝇虫提供适宜的生长繁殖环境。因此厨余垃圾的适当处理可以说是利国利民，本设计以厨余垃圾产生沼气，一方面解决了厨余垃圾无处堆放从而产生危害的问题，另一方面又使资源得以再利用，减少了有机物的流失等。甲烷发酵是厨余垃圾在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和二氧化碳混合气体(沼气)的产生。沼气可作为汽车燃料，也可以用来供热和发电，有较高的经济利用价值。2设计方案2.1厌氧发酵原理沼气的生产过程主要是有机物

4、的厌氧消化过程主要包括产酸和产甲烷两个阶段。而对于有机垃圾等不溶性的有机物，一般可认为在上述两阶段之前多一个“水解阶段”。4水解阶段起作用的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌：它们在水解酶大的作用下，转化产生单糖、肽或氨基酸、脂肪酸和甘油等小分子化合物。 产酸阶段由三大细菌群联合作用，先由发酵性细菌将水解阶段产生的小分子化合物吸进细胞内，将其分解为乙酸、丁酸、氢和二氧化碳等，再由产氢乙酸菌将丙酸、丁酸转化为甲烷菌可利用的乙酸和二氧化碳。另外还有耗氧产乙酸菌群可利用氧和二氧化碳产生乙酸，还能代谢糖类产生乙酸，它们能转变多种有机物为乙酸。 水解阶段和产酸

5、阶段为一连续过程，在此过程中，不产甲烷的细菌种类繁多，其主要作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。 产甲烷阶段是产甲烷菌群可分为食氢产甲烷菌和依乙酸产甲烷菌，已研究有70多种，它们利用氢气、二氧化碳、乙酸、甲醇等氯类化合物为基质，将其转化成甲烷，其中，氢气、二氧化碳和乙酸是主要基质。2.2沼气生产工艺流程沼气生产工艺流程见图1，沼气生产工艺流程可分为3个阶段，即预处理阶段、中间阶段和后处理阶段。料液进入消化器之前为原料的预处理阶段，主要是除去原料中的杂物和沙粒，并调解料液的浓度。如果是中温发酵，还需要对料液升温。原料经过预处理使之

6、满足发酵条件要求，减少消化器内的浮渣和沉沙。料液进入消化器进行厌氧发酵，消化掉有机物生产沼气为中间阶段。从消化器排出的消化液要经过沉淀或固液分离，以便对沼渣进行综合利用，这为后处理阶段。2.3原料收集部分主要是指厨余垃圾及日常垃圾的产生作为沼气发酵原料在该部分被分类收集。2.4沼气发酵部分主体是指封闭式沼气池。该部分是沼气工程的核心部分，起着联贯垃圾收集与处理、生产与生活用能的纽带作用。收集到的发酵原料送入沼气发酵池，净化后的沼气进入沼池储气后，采用近中温发酵，卧式、塞流、搅拌与高浓度相结合的发酵工艺，使有机物经过厌氧消化处理转化为新的高品位清洁燃料——沼气，以

7、供生活用能，产生的沼液、沼渣用于种植业做优质有机肥料。2.5沼气的净化、储存和输配部分由过滤池、沼气储柜、燃气室组成。原料在沼气发酵池中进行厌氧消化的过中会有水分蒸发，水的冷凝会造成管路堵塞，且由于微生对蛋白质的分解或硫酸盐的还原作用也会有一定量硫化生成。因此，引起管道及仪表的快速腐蚀。将沼气程发酵产生的生物气体经过滤池净化脱除沼气中的水后存，以便稳定供应用气。4图1沼气生产工艺流程3设计计算过程沼气工程和有机肥加工生产等废弃物治理工程，如纯粹从沼气收益进行计算和比较，工程的投资收益较差，但加上有机肥的收益和沼液综合利用产生的效益，废弃物治理工程的经济效益还是可

8、观的，更重要的意义在于环