有机固废厌氧消化技术研究进展

有机固废厌氧消化技术研究进展
有机固废厌氧消化技术研究进展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9614927863.html,

有机固废厌氧消化技术研究进展

作者:高丽娜

来源:《智富时代》2015年第07期

【摘要】厌氧消化的技术可以实现废弃物污染防治以及综合利用的双重目标,可以说是

有机进行固废处理和处置的主要趋势。本文主要对厌氧消化技术的处理有机固废的微生物学机理和影响因素还有消化工艺的研究进展进行了分析总结。

【关键词】厌氧消化;有机固体废物;两相消化

一、前言

有机的固体废物一般是指含水率低于百分之就是的可生化的能够讲解的有机废物,它们

通常有着能够生化的降解性。这些废物中含有很多大量的生物质能,对这些生物质能源进行

有效的利用,对于实现环境以及经济的可持续发展有着非常重要的意义。对于有机固体的废

物进行处置的方式很多。因为有机固废的可生化降解性比较高,运用生物技术处置有机废物

有着潜在的优势。生物处理法包含好氧堆肥法以及厌氧消化法。最近几年,欧洲的很多国家

都把目光转为了厌氧消化的方式,积极的修建有机的固废厌氧消化处理厂,日本一些国加也

先后的建设了有机固废厌氧消化的处理示范工程。可是在我们国家,就算农村已经有小型的

沼气池的选用,高浓度有机污水还有污泥处理中也广泛的选择厌氧消化的工艺,可是选用于固废处理领域的真实的例子还是很少。所以,十分的有必要去针对我们国家中的显示情况,

去对有机固废的厌氧消化进行相对系统的研究。

二、厌氧消化的机理

在理论的研究上,国内和国外的些学者对于厌氧发酵的过程中物质的消化以及转化还有

不同的菌群作用都去进行了非常多的研究,可是还是有许多的问题需要去一步研究。对厌氧

消化的微小生物学的认识,可以说是经历了一个从前线到逐渐完善的过程。二十世纪三十年代,厌氧的消化被总结性地划分为产酸阶段还有产甲烷阶段,也就是两阶段的理论。在七十年代初的时候Bryantlzgl 等人对两阶段的理论一起进行了修正,并且提出了厌氧消化的三阶段的理论,主要是突出产氢产乙酸菌的地位以及作用。并且, Zeikuslao 等人还提出了厌氧消化的四种群理论,,表现了同型产乙酸菌的作用。这个理论主要认为是厌氧进行发酵的过程是能够分成四个阶段,第一阶段可以称作是水解阶段:也就是把不溶性的大分子有机物分解成为小

分子的水溶性的低脂肪酸;第二个阶段酸化阶段:发酵细菌把水溶性的低脂肪酸转化为H2和CH3000H以及CH3CH2OH 等,酸化的阶段料液pH 值快速下降;第三个阶段产氢产乙酸的阶段:专性的产氢产乙酸菌对于还原性的有机物的氧化作用,能够生成H2和HCO3以及

CH3COOH。同型产乙酸细菌把H和、HCO3- 转化成了CH3COOH,这个阶段因为还有大量的有机酸的分解造成pH 值的上升;第四个阶段也就是甲烷化阶段:产甲烷菌把乙酸转化成为CH4 还有CO2,并且用H2去还原CO2 成为CH4,或者是选择其他的细菌产生甲酸去形成

固体废物处理处置整理资料全

第一章 1、固废的概念:指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用 价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法 规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 2、固废的分类:(多选,熟悉分类情况) 我国所制定的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中,将固体废物分为三大类:工业固体废物、生活垃圾、危险废物 (1 )生活垃圾,可分为城市生活垃圾( Mun icipal Solid Waste ,又称城市固体废物)和 农村生活垃圾,是指是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。 主要包括: 街道垃圾(street refuse ) 厨余垃圾(garbage, kitchen waste ) 商业垃圾(Commercial Waste ) 废弃车辆(abandoned vehicles ) 建筑垃圾(Construction Wastes ) 工程拆除垃圾(demolition wastes ) 污水污泥(Sewage Sludge ) (2) 工业固体废物(In dustrial Solid Waste )是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物,又称为工业废渣或工业垃圾。 工业固体废物按照其来源及物理性状大体可分为六大类: 冶金工业固体废物,如钢渣、高炉渣、磷渣、赤泥 能源工业固体废物,如粉煤灰、煤矸石 石油化学工业固体废物,如油泥、废崔化剂、废有机溶剂、酸(碱)渣矿业固体废物,如废石、尾矿 轻工业固体废物,如陶瓷破损、磨抛、切割废料其它工业固体废物,如木材、木器的刨花、碎木 (3) 危险废物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性、疾病传染性等。国家危害废物名录 冒** 0117无极低比曾厳樹 021K3* 031*35庫? 农AflJW2036 05A材聞嘴割匱期2137有机审比舍鞠股鞫06空含物fiFl■化稅復梅 ||?23丹 0S出覆*廈韵40 的喪乳化般41 10詳梓凯曜镒農物2A42 112743才專并噪埔喪M 122K聊 13帝PI樹At类幔29松含有机卤化输矗曲143046 153147 1632 3、固体废物对环境潜在污染的特点:a.产生量大、种类繁多、成分复杂 b. 污染物滞留期长、危害性强

厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用及前景

厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用及前景 来源:百玛士环保科技有限公司阅读:310更新时间:2009-03-26 17:22 摘要:本文介绍了利用厌氧消化技术处理城市生活垃圾在欧美等发达国家的应用经验,结合百玛士环保科技有限公司在国内几个厌氧消化处理生活垃圾的工程实例,阐述了利用厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用前景以及制约因素。 前言 随着经济的发展和城市化进程的加快,我国城市生活垃圾产生量迅速增加,而且城市生活垃圾存在大量的生物质垃圾,具有易生物降解和高含水的特点,其形成的恶臭是固体废物污染环境的主要污染源。与此同时,城市生物质垃圾中蕴含着大量生物质能,其高含水特性又为生物质能的转化提供了有利条件,针对生物质垃圾的“高固体厌氧消化(High Solid Anaerobic Digestion)技术”成为世界环保科技的研究热点。采用厌氧消化技术处理城市生活垃圾,并产生绿色能源“沼气”,特别是在能源日益紧张,CO2减排的呼声越来越高的情况下,该技术越来受到各国政府接受和推广,欧美等发达国家通过立法等手段大力推广该技术的应用,我国“十一”规划明确提出大力推广使用生物质能源,根据国家“十一五再生能源发展规划”,到2010年,建成沼气发电装机容量100万千瓦。“十一五”时期,加快建设规模化沼气工程,年产沼气约40亿立方米。 一、厌氧消化工艺原理 厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程,在自然界内广泛存在。在此过程中微生物分解有机物,最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素(如Ni、Co、Mo等)以及有毒物质的允许浓度等。厌氧消化是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程,厌氧微生物是一个统称,包括厌氧有机物分解菌(或称不产甲烷厌氧微生物)和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内,有各种厌氧微生物存在,形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。 厌氧消化工艺处理有机垃圾,是人为创造厌氧微生物所需要的营养与环境条件,使反应器内积累高浓度的厌氧微生物,因此,人工厌氧消化的速度大大超过自然界中自发的厌氧消化过程。 生活垃圾的厌氧消化过程可以分为水解、酸化和产甲烷三个阶段,每个阶段都由一定种类的微生物完成有机物的代谢过程。三个阶段的情况介绍如下: 水解 有机物厌氧菌产生胞外酶水解有机物。参与细菌的种类和数量随着有机物种类而变化,通常按原料种类分为纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质分解菌。在这些细菌作用下,多糖分解成单糖;蛋白质转化成肽和氨基酸;脂肪转化成甘油和脂肪酸。 酸化 产酸菌,例如胶醋酸细菌、某些梭状芽孢杆菌等,分解前一步产生的较高级的脂肪酸并生成醋酸和氢。此外,有机物厌氧分解菌在分解脂肪时,也产生长链脂肪酸,如硬脂酸;

厌氧消化中的产甲烷菌研究进展

厌氧消化中的产甲烷菌研究进展 公维佳,李文哲*,刘建禹 (东北农业大学工程学院,黑龙江哈尔滨150030) 摘要:在厌氧消化过程中,通过控制产甲烷菌的活动可显著提高厌氧消化效率。文章介绍了厌氧消化中产 甲烷菌的生理生化特征及代谢途径,综述了微量元素、硫酸盐、pH值、氧化还原电位等显著影响因子对产甲烷菌活动和甲烷产量的影响。 关键词:厌氧消化;产甲烷菌;显著影响因子中图分类号:X703 文献标识码:A 收稿日期:2005-12-12 基金项目:国家自然科学基金项目(50376009);黑龙江省科技攻关(GC03A304) 作者简介:公维佳(1981-),女,黑龙江人,硕士研究生,研究方向为生物质能源。 *通讯作者 目前能源与环境已成为影响人类社会可持续发展的重大问题,厌氧消化技术在能源生产和环境保护等方面具有突出的优势而倍受青睐。沼气发酵是自然界极为普遍而典型的厌氧消化反应,各种各样的有机物通过沼气发酵,不断地被分解代谢产生沼气,从而构成了自然界物质和能量循环的重要环节。厌氧消化是极为复杂的生物过程,在参与反应的众多微生物中,产甲烷菌的优劣和密度是影响厌氧消化效率和甲烷产量的重要因素,因此对产甲烷菌特征以及影响因子的研究成为重点。本文试图对这些研究进行综合性的分析总结,为今后的研究提供参考。 1产甲烷菌概述 产甲烷菌的研究开始于1899年,当时俄国的 微生物学家奥姆良斯基(Omelianski)将厌氧分解纤维素的微生物分为两类,一类是产氢的细菌,后来称产氢、产乙酸菌;另一类是产甲烷菌,后来称奥氏甲烷杆菌(Methanobaci11usomelauskii)。1901年Sohzgen对产甲烷菌的特征及对物质的转化进一步作了详细的研究。1936年Barker对奥氏甲烷菌又作了分离研究。但这些研究,由于厌氧分离甲烷菌的技术尚不完备,均未取得大的进展。直到1950年 Hungate第一次创造了无氧分离技术才使甲烷菌的研究得到了迅速的发展[1]。 产甲烷菌是一类能够将无机或有机化合物厌氧消化转化成甲烷和二氧化碳的古细菌,它是严格厌氧菌,属于水生古细菌门(Euryarchaeota)。它们生活在各种自然环境下,如反刍动物的瘤胃、人类的消化系统、稻田、湖泊或海底沉积物、热油层和盐池,以及污泥消化和沼气反应器等人为环境中[2]。产甲烷菌是厌氧消化过程的最后一个成员,甲烷的生物合成是自然界碳素循环的关键链条。 由于产甲烷菌是严格的厌氧菌,对其研究需要较高的技术手段,所以,在20世纪70年代中期以前,产甲烷菌新种发现的不多,据《伯杰细菌鉴定手册》第八版记载,产甲烷菌只有一个科,即甲烷杆菌科,分三个属,有9个种。但是,随着其研究手段的飞速发展,和人们对产甲烷菌的关注,越来越多的产甲烷菌被人们发现,到目前为止,从系统发育来看,甲烷菌分成5个目,分别为甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷球菌目(Methanococcales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)、甲烷微菌目(Methanomicrobiales) 和甲烷超高温菌目(Methanop-yrales) [2] 。Schnellen第一个从消化污泥中分离纯化得到甲酸甲烷杆菌(Methanobacteriumformicium)和巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcinabarkeri),到目前为止,分离鉴定的产甲烷菌已有200多种[3]。 2产甲烷菌生理生化特征 在Hungate[4]厌氧分离培养纯化产甲烷菌的技 2006年12月JournalofNortheastAgriculturalUniversity December2006 文章编号 1005-9369(2006)06-0838-04 第37卷第6期东北农业大学学报37(6):838 ̄841

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点概要

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点陈怡 (北京市市政工程设计研究总院 , 北京 100082 摘要以北京市小红门污水处理厂和西安市第五污水处理厂为例 , 对污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择和设计要点进行了详细论述 , 包括污泥厌氧消化工艺选择、进泥预处理、厌氧消化池、沼气系统、上清液处理和污泥输送管路等 , 以保证污水处理厂污泥厌氧消化工艺的顺利实施。 关键词污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择污泥投配污泥搅拌沼气系统 K e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t C h e n Y i (B e i j i n g G e n e r a l M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i j i n g 100082, C h i n a A b s t r a c t :T a k i n g t h e B e i j i n g X i a o h o n g m e n W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a n d X i ’ a n F i f t h W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a s e x a m p l e , t h i s p a p e r d e s c r i b e d t h e k e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c -t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n t h e w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t , i n c l u d i n g s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n p r o c e s s s e l e c t i o n , s l u d g e p r e -t r e a t m e n t , a n a e r o b i c d i g e s t i o n t a n k , m e t h -a n e s y s t e m , u p -l e v e l c l e a n l i q u i d t r e a t m e n t , a n d s l u d g e t r a n s m i s s i o n p i p

城市污泥厌氧消化处理技术

城市污泥厌氧消化处理技术 彭光霞李彩斌王立宁张晓慧 (北京中持绿色能源环境技术有限公司北京100192) 摘要:随着我国城镇污水处理厂建设的推进,城市脱水污泥的处理处置问题越来越凸显出来。目前我国多数城市污水处理厂多采用浓缩、脱水后外运填埋或作农肥。城市污泥中的生物质能没得到充分利用,造成了资源、能源的浪费。污泥厌氧消化技术作为污泥处理处置的处理工艺,可以实现减量化、稳定化、无害化和资源化,可与多种工艺相结合,为现有污水厂污泥处理处置提供了很好的方向。 关键词:污泥处理处置、厌氧消化、分级分相、土地利用、资源化 1 概述 污泥厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥经厌氧消化后,体积大大减少,脱水性能大大提高,可实现污泥的减量化和稳定化;污泥在消化过程中,产生的甲烷菌具有很强的抗菌作用,可杀死大部分病原菌以及其它有害微生物,使污泥卫生化。同时,污泥厌氧消化产生大量的清洁能源--沼气,可用作锅炉燃料、直接驱动鼓风机、沼气发电提供污水处理厂的部分用电量、沼气提纯并网、沼气提纯用作汽车燃料等。 1.1 污泥厌氧处理技术原理 厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应,分解污泥中有机物质的一种污泥处理工艺。消化过程中可回收能源,但消化后的污泥含水率较高,仍需进一步脱水。厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥厌氧消化是一个由多种细菌参与的多阶段生化反应过程,每一反应阶段都以某类细菌为主,其产物供下一阶段的细菌利用。厌氧降解过程的化学、生物化学和微生物学相发复杂,但是可以综合三阶段理论[2]:1)水解阶段;2)产酸阶段;3)产甲烷阶段。

固体废物处理处置技术

名词解释 1.固体废物:在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质,以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 2.减量化:通过合适的技术手段减少固体废物的数量和体积。 3.城市生活垃圾:在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。 4.增容比:所形成的固化体积与被固化有害废物体积的比值。 5.固化:利用惰性基材与废物完全混合,使其生成结构完整,具有一定尺寸和机械强度的块状容实体的过程。 6.破碎比:在破碎过程中,原废物颗粒度与破碎产物粒度的比值。 7.固体废物的热值:单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量,以kJ/kg表示。 8.磁选:利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。 9.无害化:通过各种技术方法对固体废物进行处置,使固体废物既不损害人体健康,同事对周围环境不产生污染。 10.厌氧发酵:在厌氧状态下利用微生物使废物中的有机物快速转化为甲烷和二氧化碳的厌氧消化。 11.压缩比:原始状态下物料的体积Vq与压缩后的体积Vb的比值。 12.稳定化:选用某种适当的添加剂与废物混合,以降低废物的毒性和减小污染物从废物到环境的迁移。 13.固体废物的机械强度:固体废物抗破碎的阻力。 14.电选:利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选。 15.热解:利用废物中有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏,使有机物产生热裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃烧油、油脂和燃气的过程。 填空 1.固体废物的分类: 组成:有机废物和无机废物 形态:固态废物、半固态废物、液态废物、气态废物 来源:城市生活垃圾、工业废物、农业固体废物、危险废物 危害性:一般废物、危险废物 宏观:生产废物、生活废物 2.固体废物的三大特征:时间性、空间性、持久危害性 3.固体废物对环境的危害:①.侵占土地②.污染大气③.污染水体 ④.影响市容和环境卫生⑤.影响人体健康⑥.污染土壤 4.城市固体废物的收集方式:混合收集、分类收集、定时收集和随时收集 5.热解工艺:移动床热解工艺、双塔循环式流动床热解工艺、纯氧高温热分解工艺 6.常用的固化方式:水泥固化法、沥青固化法、玻璃固化法、炭固化法 7.固废处置方法:海洋处置、陆地处置 8.固废管理的经济政策:垃圾收费、垃圾填埋费、生产者责任制 押金返还、税收、信贷优惠

厌氧消化理论

2.厌氧消化的原理 厌氧消化是指在厌氧(无氧)条件下,利用厌氧微生物将复杂的大分子有机物转化成甲烷、二氧化碳、无机营养物质和腐殖质等简单化合物的生物化学过程。在厌氧消化过程中,多种不同微生物的代谢过程相互影响、干扰,形成了非常复杂的生化过程。 20世纪70年代以来,大量学者和研究人员对厌氧消化过程中的微生物及其代谢过程进行了深入研究,并取得了很大的进步。经研究探索,厌氧消化复杂有机物的厌氧消化过程可以分为两段理论、三段理论以及四段理论。接下来我们将分别介绍各理论。 1).两段理论: 该理论是由Thumm.Reichie(1914)和Imhoff(1916)提出,经Buswell.NeaVe完善而成的,它将有机物厌氧消化过程分为水解酸化(酸性发酵)阶段和产甲烷(碱性发酵)两个阶段,相应起作用的微生物分别为产酸细菌和产甲烷细菌。 在第一阶段,复杂的有机物(如糖类、脂类和蛋白质等)在产酸菌(厌氧和兼性厌氧菌)的作用下被分解成为低分子的中间产物以及生成能量,这些中间产物主要是一些低分子有机酸(如乙酸、丙酸、丁酸等)和醇类(如乙醇),并有氢、CO2, NH4+、H2S等气体。在这一阶段里,由于有机酸的大量积累,使发酵液的pH值降低,pH值可下降至6,甚至可达5以下。所以此阶段被称为酸性发酵阶段,又称为产酸阶段。 在第二阶段,产甲烷菌(专性厌氧菌)将第一阶段产生的中间产物继续分解成CH4、CO2等。由于有机酸在第二阶段的不断被转化为CH4、CO2等,同时系统中有NH4+存在,使发酵液的pH值迅速升高达到7~8,所以此阶段被称为碱性发酵阶段,又称为产甲烷阶段。 厌氧消化的两阶段理论,几十年来一直占统治地位,在国内外厌氧消化的专著和教科书中一直被广泛应用。 图7.2.1二阶段理论示意图 2).三段理论: 随着厌氧微生物学研究的不断进展,人们对厌氧消化的生物学过程和生化过程的认识不断深化,厌氧消化理论得到不断发展。1979年,M.P.Bryant(布赖恩)根据对产甲烷菌和产氢产乙酸菌的研究结果,在两阶段理论的基础上,提出了三阶段理论。该理论将厌氧发酵分

有机固体废物厌氧消化技术综合评述

有机固体废物厌氧消化技术综合评述 摘要:近年来,随着城市化的发展,产生了越来越多的城市垃圾。而本文主要从基本原理、影响因素、工艺、特点、及其优势等方面对城市垃圾的厌氧消化处理做了一些介绍。主要集中于对厌氧消化技术的原理和国内外工艺的介绍。并对其发展前景做了一些简单的分析。 关键词:厌氧消化;固体废物;沼气发酵 一、厌氧消化技术介绍 1、厌氧消化技术的定义及其历史发展 厌氧消化技术指的是废物中可生物降解的有机物质被厌氧微生物在厌氧条件下分解产生甲烷、二氧化碳和化学物质(如:N、P无机化合物等)的生物化学过程。无论是酸性发酵,还是沼气发酵,参与生化反应的氧都是来自于水、有机物、硝酸盐或被分解的亚硝酸盐。 人们对厌氧消化技术的利用早已有了十分悠久的历史。自20世纪50年代末期起,我国农村地区就开始兴建沼气池,利用人畜粪便和一些农业废物进行厌氧发酵,从而产生沼气以供家庭取暖、照明和炊事之用。在工业上,为使粪便和污泥减量化和稳定化,厌氧消化技术也逐渐得到了极为广泛的应用。近年来,随着20世纪70年代能源危机的出现,许多国家积极开发新能源,而厌氧消化技术可以“变废为宝”,将大量的可生物降解有机垃圾变成可再生的清洁能源,因此具有极大的优势。 在有机废物处理中,厌氧消化技术应用最多的,是欧洲的一些国家。截至2000年,欧洲的固体垃圾中,厌氧处理的垃圾总量已达100万t/a,占总处理量的1/4,且有逐年增加的趋势。而在我国,畜禽粪便、农作物秸秆等农业废物长期以来一直都是利用厌氧消化技术进行发酵产沼。早在1999年,上海市就建成102个畜禽场污水治理工程;福建省福清市建成的治理畜禽场污水工程成功率和运行率达100%;河北省石家庄市采用微生物高温发酵生产优质有机料技术,建鸡粪发酵厂治理鸡粪污染;江苏省靖江市为解决农村能源及畜禽粪便污染环境问题,有16家畜禽养殖场建起沼气生物链工程。[1] 目前,作为一种有机固体废物的资源化技术,厌氧消化技术已经得到了极为普遍的应用。其中以欧洲国家为最。 2、厌氧消化技术的基本原理 目前,厌氧消化的生化过程主要有三种观点:两阶段理论、三阶段理论和四阶段理论。

2017《固体废弃物处理处置工程》考试复习重点

固体废物处理处置复习重点 第一章绪论 1. 解释:固体废物,固体废物处理,固体废物处置,危险废物,减量化,资源化,无害化,清洁生产。 固体废物:指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 固体废物处理:是指通过不同的物化或生化技术,将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的另一种形体结构。 固体废物处置:是指对已无回收价值或确属不能再利用的固体废物,采取长期置于与生物圈隔离地带的技术措施,也称为最终处置技术。 危险废物:是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的、具有危险性的废物。 减量化:指通过实施适当的技术,减少固体废物的排出量和容量。 资源化:是指从固体废物中回收物质和能源,加速物质循环,创造经济价值的广泛的技术和方法。 无害化:指通过采用适当的工程技术对废物进行处理(如热解、分离、焚烧、生化分解等方法),使其对环境不产生污染,不致对人体健康产生影响。 清洁生产:既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施。 2. 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的界定,如何区分固体废物、废水和废气? 如果废物是以液态或者气态存在,且污染成分主要是混入一定量(通常浓度很低)的水或气体(大气或气态物质)时,分别看作废水或废气。固体废物包括所有经过使用而被气质的固态或半固态物质,甚至还包括具一定毒害性的液态或气态物质。 3. 简述固体废物的种类和组成。 (1)固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。

(2)固体废物分为工业固体废物(废渣)与城市垃圾和危险废物三类。 城市生活垃圾:城市生活垃圾又成为城市固体废物,指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾、商业垃圾和建筑垃圾. 工业固体废物:是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物,又称工业废渣或工业垃圾。 危险废物:危险废物是指被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。 4. 工业固废和生活垃圾的污染控制措施? 要想减少工业固体废物的污染,可采取以下主要控制措施: 1. 积极推行清洁生产审核,实现经济增长方式的转变,限期淘汰固体废物污染严重的落后生产工艺和设备。 2. 采用清洁的资源和能源。 3. 采用精料。 4. 改进生产工艺,采用无废或少废技术和设备。 5. 加强生产过程控制,提高管理水平和加强员工环保意识的培养。 6. 提高产品质量和寿命。 7. 发展物质循环利用工艺。 8. 进行综合利用。 9. 进行无害化处理与处置。 生活垃圾污染的控制措施: 1. 鼓励城市居民使用耐用环保物质资料,减少对假冒伪劣产品的使用。 2. 加强宣传教育,积极推进城市垃圾分类收集制度。 3. 改进城市的燃料结构,提高城市的燃气化率。 4. 进行城市生活垃圾综合利用。 5. 进行城市生活垃圾的无害化处理与处置,通过焚烧处理、卫生填埋处置等无害化处理处置措施,减轻污染。 5. 我国有哪些固体废物管理制度? (一)分类管理 (二)工业固体废物申报登记制度 (三)固体废物污染环境影响评价制度及其防治设施的“三同时”制度(同时

厌氧消化工艺设计要点

厌氧消化工艺设计要点 发布日期:2012-11-19 来源:互联网作者:佚名浏览次数:482 厌氧消化的工艺设计主要体现在对消化池型、搅拌方式和工艺运行参数的选择上。总的设计原则是:a)在参考相似工程案例及设计规范的基础上,试验得到最佳工艺运行参数,如停留时间、运行温度、固体负荷、有机负荷;b)适合的池型选择;c)良好的搅拌方式,搅拌均匀,不存死角;d)简单、稳定的运行保障,如易于操作维护的设备,避免温度波动的良好换热设备以及容易去除浮渣的措施等;e)安全可靠的沼气输送系统。 工艺设计需要确定的内容:a)消化方式的设计;b)消化池形选择;c)消化池中污泥的混合搅拌方式确定;d)设计参数的选定;e)污泥加热方式的确定;f)污泥投配方法的确定;g)污泥及沼气排放方式的确定;h)浮渣及上清液的排除方法;i)安全防护措施的保证;j)监测和控制方法的确定;k)其它附属装置的选用。上述诸多方面中,厌氧消化的方式、消化池的池形、主要设计参数、消化池中污泥的混合搅拌方式对消化池的工程造价和使用效果影响很大,应谨慎选择。 (1)消化方式的设计 ①消化温度,厌氧消化根据运行温度的不同分为中温消化(30~36℃)和高温消化(50~55℃),其中中温消化的最佳温度为35℃,高温消化的最佳温度会因其它影响因素发生较大变化。高温消化的特点是,分解速率快、产气速率高、停留时间短,进而提高消化处理能力,节省消化池容积;另外卫生学指标较好,对寄生虫卵的杀灭率可达95%,大肠菌指数可达10-100;能耗高,温度控制较难。中温消化的特点是,相对高温消化的各项优势较为逊色,但中温消化运行稳定、易于控制,能耗相对较低,设计运行经验成熟。目前,国内、外多采用中温厌氧消化。 ②消化等级,按照消化池的数量分为一级消化和两级消化。其中一级消化指污泥厌氧消化是在一个消化池内完成;两级消化指污泥厌氧消化在两个消化池内完成,第一级消化池设有加热、搅拌装置及气体收集装置,不排上清液和浮渣,第二级消化池不进行加热和搅拌,仅利用第一级的余热继续消化,同时排上清液和浮渣。两级消化工艺的土建费用较高,运行

产甲烷菌在厌氧消化中的应用研究进展

产甲烷菌在厌氧消化中的应用研究进展 林代炎1,林新坚2,杨 菁1,叶美锋1 (1.福建省农业科学院农业工程技术研究所,福建 福州 350003;2.福建省农业科学院土壤肥料研究所,福建 福州 350013) 收稿日期:2007-07-26初稿;2007-12-21修改稿 作者简介:林代炎(1963-),男,研究员,主要从事有机废弃物农业资源化利用研究(E 2mail :lindaiyan @1261com )。基金项目:福建省环保专项基金(1576);福建省财政专项(STIF -Y01) 摘 要:简述了产甲烷菌研究史,分析了厌氧消化领域研究进展以及产甲烷菌代谢机理和生理生化特征的关系。关键词:厌氧消化;产甲烷菌;厌氧反应器中图分类号:X 703 文献标识码:A Advance in utilization of methanobacteria for anaerobic digestion studies L IN Dai 2yan 1,L IN Xin 2jian 2,YAN G Jing 1,YE Mei 2feng 1 (1.A ricultural Engi neering I nstit ute ,Fuj ian A cadem y of A g ricultural S ciences ,Fuz hou ,Fuj ian 350003,China;2.S oil and Fertilizer I nstitute ,Fuj ian A cadem y of A g ricultural Sciences ,Fuz hou ,Fuj ian 350013,China ) Abstract :This article briefly introduces the progress in using methanobacteria for anaerobic digestion studies.It al 2so analyzes the relationship between the research development in anaerobic digestion and the metabolic mechanism and the physiological and biochemical characteristics of methanobacteria.K ey w ords :anaerobic digestion ;methanogens bacteria ;anaerobic reactor 随着人们认识到厌氧发酵技术在污水处理及生产沼气能源等方面的突出优势,对产甲烷菌在厌氧 消化中的研究也越来越重视。厌氧发酵是极为复杂的生物过程,在参与反应的众多微生物中,产甲烷菌的优劣、密度以及它的生长环境条件是影响厌氧消化效率和甲烷产量的重要因素,因此,对产甲烷菌的代谢机理及生理生化特征,以及在厌氧消化过程中为产甲烷菌创造有利环境条件方面的研究成为该领域的重点。本文简述了产甲烷菌的研究历史,并分析了厌氧消化系统应用领域研究的快速发展与产甲烷菌代谢机理、生理生化特征研究进展的密切关系,望能为产甲烷菌在污水处理工程中发挥更大作用提供参考。 1 产甲烷菌研究历史 产甲烷菌的研究开始于1899年,当时俄国的微生物学家奥姆良斯基将厌氧分解纤维素的微生物分为两类,一类是产氢的细菌,后来称为产氢、产乙酸菌,另一类是产甲烷菌,后来称奥氏甲烷杆菌(Met hanobacill us omel auskii )。由于研究条件的限 制,1950年,Hungate 创造了无氧分离技术才使产甲烷菌的研究得到了迅速的发展[1-2]。由于产甲烷菌是严格的厌氧菌,对其研究需要较高的技术手段,据《伯杰细菌鉴定手册》第8版记载,到20世纪70年代中期,产甲烷菌只有1个科(甲烷杆菌科),分3个属、9个种。随着研究手段的发展以及人们对产甲烷菌的关注,据杨秀山等1991年报道,美国奥斯冈(Oregon )产甲烷菌保藏中心当时收藏的产甲烷菌有215株分属于3目、6科、55种,可能是当时最完备的目录[3]。从系统发育 来看,到目前为止,产甲烷菌分成5个目,分别为甲烷杆菌目(Met hanohacteri ales )、甲烷球菌目(Met hanococcales )、甲烷八叠球菌目(M et hano 2 sarci nales )、甲烷微菌目(M et hanomicrobi ales ) 和甲烷超高温菌目(Met hanop y rales )[4],分离鉴定的产甲烷菌已有200多种[5]。 在产甲烷菌分类方面,随着分子生物学的发展,人们利用不同物种间small 2subunit ribosomal RNA 的同源性进行分类取得了较为满意的结果;1996年伊利诺伊大学完成了第1个产甲烷菌 福建农业学报23(1):106~110,2008 Fuj ian J ournal of A g ricultural Sciences 文章编号:1008-0384(2008)01-0106-05 本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件(C)2005-2007,版权所有,仅供试用。

污泥厌氧消化技术的研究与进展

环 境 工 程2008年第26卷增刊 污泥厌氧消化技术的研究与进展 * 曹秀芹1 陈爱宁1 甘一萍2 常 江2 周 军2 (1.北京建筑工程学院环能学院,北京100044;2.北京市城市排水集团,北京100022) 摘 要 厌氧消化是目前国际上应用最为广泛的污泥稳定化和资源化的方法,随着全球性的能源危机以及各国可持续发展和环保法规的相继出台,该技术将有更加广阔的发展前景。阐述了厌氧消化的基本原理和应用情况,讨论了近年国外针对厌氧消化预处理技术和不同运行条件对厌氧消化反应效果的影响以及不同污泥处理工艺产能效果等方面研究成果及最新进展。关键词 厌氧消化 污泥 运行条件 能量分析 NEW DEV ELO PMENT OF ANA ER OBIC DIG ES TION TEC HNOLOGY O F S EW A GE S LUDGE Cao Xiuqin Chen A ining (Beijing U niver sity o f Civil Eng ineering and A rchitecture,Beijing 100044) Gan Y iping Chang Jiang Zhou Jun (Beijing U nban Drainag e Gr oup Co L td,Beijing 100022) Abstract A naerobic dig est ion is the most prev alent method of sewag e sludg e stabilizat ion and r ecyclation thr ougho ut the w or ld A nd this technolog y will have a br oad pro spect.because o f envir onment and ener g y cr i sis and the implementation of related laws T he principles and pr act ical situatio n o f anaer obic digestio n ar e br iefly intr oduced It's new development,such as pretreatment technolog y,the influence of different operating co nditions and the co mpar ison of energ y balance of different config ur atio ns w ill also be discussed here Keywords anaerobic dig estion sludg e operating par ameters ener g y analy sis *建设部科技发展项目(M OC06-k4-28);北京市留学人员资助项目(BOP-06);北京市创新团队项目(BJ E10016200611)。 0 前言 城镇污水厂污水处理过程中产生的初沉污泥和剩 余污泥中既含有N 、P 、K 等营养元素及大量有机物质,同时还有一定量的病原微生物、重金属和其他有害成分[1] ,因此对城镇污泥的处理不当会同时造成环境污染和资源浪费的问题。2006年我国污水年排放量已达536 8亿m 3 ,污水处理率约20%,污泥产量约为3000万t/a (按含水率97%计)。按照我国城市污水处理厂的建设规划,2010年,我国城市污水的处理量和处理率将进一步增加,污泥年产量也将大幅度提高[2],可见我国污泥处理的形式十分严峻。在我国 十一五 有关污水处理设施的建设投资中污泥部分增长显著,约占总投资的16%。未来随着污泥处理处置的进一步完善,其投资力度必将进一步加大,因此寻求高效经济的污泥处理方法也日益引起重视。 在众多的污泥处理方法中,厌氧消化由于其高效 的能量回收和较低的环境影响是目前国际上应用最为广泛的污泥稳定化和资源化的处理方法。它可以使污泥中挥发性悬浮固体(VS)含量减少30%~50%,从而使污泥达到稳定,并有利于后续的脱水处理。经厌氧消化后的污泥中依然含有丰富的有机肥效成分,适用于土地利用,脱水后的消化污泥还可以作为发电厂或水泥厂的辅助燃料。在厌氧消化过程中产生的沼气可以用来发电以补充厌氧消化或污水厂内其他工艺用电需要。由此可见厌氧消化技术可以大大提高污泥综合利用的水平,在能源日益紧张,尤其是我国倡导节能减排的今天具有很强的现实意义。1 污泥厌氧消化的概况 1 1 污泥厌氧消化的原理及运行方式 厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应,分解污泥中有机物质的一种污泥处理工艺。该过程是由多种微生物参与的复杂过程,目前对厌氧消化的原理较为全面的阐述为Bryant 提出的三阶段理论和Zeikus 提出的四种群理论[3]。三阶段理论认为,整 215

固体废物处理与处置名词解释

一、名词解释: 1、固体废物:固体废物,是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 2、固体废物污染环境防治法:根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中给出的定义,固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 2、固体废物处理:通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。 3、固体废物处置:是指将固体废物焚烧或用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法,达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其他危害成分的活动;或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。 4、城市生活垃圾:在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。 5、危险废物:危险废物是被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有危险性的废物。 2、固体废物的“三化”原则:指无害化、减量化和资源化。 3、破碎:指利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。 4、“全过程管理”:指从固体废物的产生、收集、运输、贮存、处理到最终处置的整个过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治,包括固体废物产生的管理、收集系统管理、运输管理、贮存管理、处理与处置管理。 5、分选:固体废物的分选简称废物分选,目的是将其中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。废物分选是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同而进行分选的。 6、压实:压实又称压缩,用机械方法增加固体废物聚集程度,增大容重和减少固体废物表观体积,是提高运输与管理效率的一种操作技术。 固体废物经压实处理一方面可增大容重减少固体废物体积,以便于装卸和运输,确保运输安全与卫生,降低运输成本;另—方面可制取高密度惰性块料,便于贮存、填埋或作为建筑材料使用;第三方面可降低污染物量,减轻环境污染。 7、固体废物固化:指用物理或化学方法,将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中,使其达到稳定化的一种过程。 10、固体废物热值:指单位质量固体废物完全燃烧释放出来的热量,以kJ/kg(或kcal/kg)计。热值有两种表示法,高位热值(粗热值)和低位热值(净热值)。两者意义相同,只是产物水的状态不同,前者水是气态,后者水是液态。所以,二者之差,就是水的气化潜热。 11、危险废物:指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。 12、浮选:是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。其原理是在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂,并通入空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡末层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃。 13、热解:是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用热能使化合物的化合键断裂,由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物(油、油脂等)及焦炭等固体残渣的过程。 14、浸出:溶剂浸出是采用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有选择性的溶解的物理化学过程。

厌氧消化的影响因素有哪些

厌氧消化的影响因素有哪些? 厌氧消化的影响因素有哪些? 甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段,因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。 一、温度因素 厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感(日变化小于±2℃),温度的突然变化,对沼气产量有明显影响,温度突变超过一定范围时,则会停止产气。 根据采用消化温度的高低,可以分为常温消化(10-30℃)、中温消化(33-35℃左右)和高温消化(50-55℃左右)。 二、生物固体停留时间(污泥龄)与负荷 三、搅拌和混合 搅拌可使消化物料分布均匀,增加微生物与物料的接触,并使消化产物及时分离,从而提高消化效率、增加产气量。同时,对消化池进行搅拌,可使池内温度均匀,加快消化速度,提高产气量。 搅拌方法包括气体搅拌、机械搅拌、泵循环等。气体搅拌是将消化池产生的沼气,加压后从池底部冲入,利用产生的气流,达到搅拌的目的。机械搅拌适合于小的消化池,液搅拌和气搅拌适合于大、中型的沼气工程。 四、营养与C/N比 厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基质,又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。这些营养物质中最重要的是碳素和氨素两种营养物质,在厌氧菌生命活动过程中需要一定比例的氮素和碳素(COD∶N∶P=200∶5∶1)。原料C/N比过高,碳素多,氮素养料相对缺乏,细菌和其他微生物的生长繁殖 受到限制,有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。 若C/N比过低,可供消耗的碳素少,氮素养料相对过剩,则容易造成系统中氨 氮浓度过高,出现氨中毒。 五、有毒物质 挥发性脂肪酸(VFA是消化原料酸性消化的产物,同时也是甲烷菌的生长代谢 的基质。一定的挥发性脂肪酸浓度是保证系统正常运行的必要条件,但过高的VFA会抑制甲烷菌的生长,从而破坏消化过程。 有许多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动,这类物质被称为抑制剂。 抑制剂的种类也很多,包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。 六、酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用 pH值的变化直接影响着消化过程和消化产物。 1、由于pH的变化引起微生物体表面的电荷变化, 进而影响微生物对营养物的吸收; 2、pH除了对微生物细胞有直接影响外,还可以促使有机化合物的离子化作用,从而对微生物产生 间接影响,因为多数非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞;

污泥厌氧消化技术现状及应注意的问题

污泥厌氧消化技术现状及应注意的问题 王涛1,2 (1.机械科学研究总院环保技术与装备研究所,北京100044;2.机科发展科技股份有限公司, 北京100044) 摘要:阐述了厌氧消化技术背景与基本原理。通过对国内示范项目运行情况的研究分析,从处理方面分析了应注意的泥质影响、池形选择、温度与无害化、含固率与搅拌动力等问题;结合行业技术指南分析了处置方面应注意的问题。通过处理与处置全过程成本经济分析,得出了该技术参考运行成本。最后给出了该技术的适用条件。 关键词:厌氧消化、中温厌氧消化、处理、处置、无害化、沼气、全过程 1.厌氧消化技术概述 1.1技术来源 厌氧消化是利用兼氧菌和厌氧菌进行厌氧生化反应,分解污泥中有机质的一种污泥处理工艺。 1881年法国Mouras净化器是污水(污泥)厌氧生物处理的雏形;1905年,德国的Imhoff 池的出现,第一次将泥水分离进行厌氧处理;1927年,首次在厌氧消化池中加上了加热装置,使产气速率显著提高;随后,又增加了机械搅拌器,反应速率进一步提高;20世纪50年代初又出现了利用沼气循环的搅拌装置。多种形式的厌氧消化池形成了现代污泥厌氧消化技术的核心工艺体系。 1.2技术原理 厌氧消化的作用机理有两段论、三段论、四段论之分,就两段论可以分为产酸阶段和产

甲烷阶段,其中产酸阶段又可细分为水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段。 水解酸化阶段(酸性发酵):污水中不溶性大分子有机物,如多糖、淀粉、纤维素、烃类(烷、烯、炔等)水解,主要产物为甲、乙、丙、丁酸、乳酸;紧接着氨基酸、蛋白质、脂肪水解生成氨和胺、多肽等。 产甲烷阶段(碱性发酵):产甲烷细菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等基质通过不同途径转化为甲烷,其中最主要的基质为乙酸。 全部反应可以概括为: 淀 脂 1.3厌氧消化池分类 厌氧消化池从构造上一般分为池顶、池体和池底三部分:池顶主要起到收集沼气的作用;池体主要起到容纳作用;池底一般主要起到排泥的作用。 按照消化池形状可以分为:圆柱形、椭圆形(卵形)和龟甲形等。 按照池顶结构形式可以分为:固定盖式和移动盖式。 按照搅拌形式可以分为:机械搅拌和沼气搅拌两种形式;机械搅拌又分为泵搅拌、桨叶搅拌、水射器搅拌等;沼气搅拌又可分为气提式搅拌、竖管式搅拌和气体扩散式搅拌等。 1.4国内应用情况 2000年,建设部、国家环保局、科技部联合发布《城市污水处理及污染防治技术政策》规定:“处理能力达于10万m3/d的污水处理二级设施产生的污泥,宜采取厌氧消化工艺进行处理”。截至2011年,国内已建成市政污水处理厂3078座,其中配套建设厌氧消化系统的50余座,这其中稳定正常运行不超过10座。2010、2011年污泥处理处置十大推荐案例中共列入6个厌氧消化项目,其中还包括当时“尚未进行24小时连续运行和冬季运行”的

相关文档
最新文档