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
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。
有机固体废弃物厌氧消化与综合利用
●１有机废弃物的种类及其对环境的影响１．１有机固体废物的特点有机废弃物即废物中的有机部分。
主要物理组份有厨余、废纸、纤维、竹、木制品、废塑料、废橡胶、种植业中的植物秸秆以及养殖业中的畜禽粪便、死畜、死禽、死鱼等；主要化学成分为碳水化合物（如纤维素、淀粉、半纤维素、果胶等）、蛋白质、脂肪、脂肪酸、酚类化合物等；由于其成分的复杂性，所以其物理、化学、生化性质复杂，但总体来说，有机废物具有很高的可生化性［１］，为生物处理的可行性提供了依据。
１．２有机固体废物的类型［２］有机废弃物可分为７种基本类型：①动物粪便；②作物残留物；③生活污泥；④食品生产废弃物；⑤工业有机废弃物；⑥木材加工生产废弃物；⑦生活垃圾。
其中，动物粪便和作物残留物为主要部分，分别占其总量的２１．８％和５３．７％。
１．３有机固体废物对环境的影响［３］环保部门对北京的大型猪场排放的粪便污水进行检测，结果表明，ＣＯＤ（化学耗氧量）超标５３倍，ＢＯＤ（生化耗氧量）超标７６倍，ＳＳ（悬浮固体）超标１４倍，污染十分严重。
一些没有环保设施的大型养殖场，粪便堆积如山，粪水漫流成河，蚊蝇横飞，环境卫生十分恶劣。
据北京市六大鸡场调查，蛋鸡在饲养过程中，中途死亡率高达３４．９％，其中因环境卫生恶劣引起的疾病传染致死率占５０％以上，同时地下水也被污染，饮用水细菌总数全部超标，对周围居民健康造成很大影响。
目前，在我国产生的有机固体废弃物中，作物秸秆所占比例也较大。
除去用于农村能源外，还有相当一部分被就地焚烧处理，这在相对发达和较发达地区影响尤为严重。
据估计，北京市年产生秸秆总量的２０％在田间被烧掉，不仅污染了大气，而且影响了航空、铁路、公路的交通安全。
由此可见，寻求合理有效的途径解决这些问题已刻不容缓。
中国资源综合利用ＣｈｉｎａＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＶｏｌ．２４，Ｎｏ．７２００６年７月有机固体废弃物厌氧消化与综合利用汪春霞（固体废弃物资源化国家工程中心，云南昆明６５００９３）摘要：从有机废物的特点出发，比较多种废物处理方法的优缺点，利用适当的厌氧消化工艺，对有机废物进行厌氧消化处理是实现其减量化、无害化、资源化的最有效途径。
厌氧消化工艺对有机废弃物处理与能源回收的效益评估与优化提升
厌氧消化工艺对有机废弃物处理与能源回收的效益评估与优化提升厌氧消化工艺是一种生物处理技术，通过微生物的作用将有机废弃物转化为可用的能源，同时还能有效降低废弃物的体积和处理成本。
该工艺已广泛应用于城市生活垃圾、农业废弃物以及工业废水等有机废弃物的处理与能源回收。
首先，对厌氧消化工艺的效益进行评估是非常重要的。
评估可以衡量工艺的处理效率、能源回收率、环境影响以及经济效益。
通过对不同条件下的工艺参数进行调整和优化，可以提高工艺的效益。
1. 处理效率评估：处理效率是衡量厌氧消化工艺的关键指标之一。
可以通过监测处理前后有机废弃物的降解程度来评估处理效果。
常用指标包括化学需氧量（COD）和总悬浮固体（TSS）的去除率。
同时，还可以评估工艺对有害物质的去除效果，如重金属、有机污染物等。
2. 能源回收率评估：厌氧消化工艺将有机废弃物转化为可用能源，主要包括沼气和生物质。
回收率是评估能源回收效果的重要指标。
通过监测沼气产量和品质来评估能源回收率。
沼气产量的增加意味着更多的能源被回收利用。
同时，监测沼气中甲烷含量也能了解沼气的质量，高甲烷含量意味着更高的能源价值。
3. 环境影响评估：厌氧消化工艺相比传统处理工艺具有较低的环境影响。
然而，仍然需要对其环境影响进行评估以确保工艺的可持续性。
主要关注的指标包括气体排放（如甲烷和二氧化碳）、处置产物的污染物含量以及工艺对土壤和地下水的影响等。
4. 经济效益评估：厌氧消化工艺的经济效益评估可以帮助决策者更好地理解工艺的投资回报情况。
常用指标包括投资成本、运营成本、维护费用以及能源价值等。
通过与传统处理工艺进行对比，可以评估厌氧消化工艺的经济竞争力。
基于对厌氧消化工艺效益的评估，我们可以进行优化提升，以进一步改进工艺的效果和性能。
1. 工艺参数优化：通过调整工艺参数，如温度、容积负荷、pH值等，可以提高有机废弃物的降解效率和沼气产量。
例如，较高的温度可以加速微生物代谢和降解废弃物，而较低的温度可以提高沼气中甲烷含量。
略谈厌氧消化技术在有机固体废弃物处理中的应用
1引言在人们的日常生活与工作当中，每天都会产生大量的有机固体废弃物。
在社会经济发展速度逐渐加快，环境保护问题与能源结构优化问题日益突出的大环境下，只有对有机固体废弃物进行有效的处理，才能够为人们提供一个相对理想的生活环境，为社会经济的可持续发展提供保证。
而厌氧消化技术是一种在厌氧条件下，利用微生物消耗有机物，产生物质和能量，并将物质转化为甲烷和二氧化碳的技术。
将其应用到有机固体废弃物的处理中，具有十分重要的意义。
2厌氧消化技术的应用原理在我国社会经济的发展过程中，每年都会产生将近45亿吨的有机固体废弃物，表1为我国主要有机固体废弃物的年产量和养分含量。
如果不对其进行有效的处理，由此而引发的环境污染问题与资源浪费问题将会越来越严重。
表1我国主要有机固体废弃物的年产量和养分含量厌氧消化技术的应用，其实就是在厌氧环境下，构建一个多种微生物相互共存、依赖并制约的生态平衡系统，整个厌氧消化过程容易受到温度、pH 以及有机负荷等因素的影响。
经过多年的研究与发展，厌氧消化技术的应用过程主要分为以下四个阶段：首先是水解阶段。
在这一阶段，有机物中的大分子聚合物主要由碳水化合物、脂质以及蛋白质构成。
厌氧消化系统中的水解细菌可以分泌出胞外酶。
在胞外酶的作用下，这些大分子聚合物就会转变为单体物质，例如，糖类、脂肪酸以及氨基酸等[1]。
其次是酸化阶段。
在这一阶段，在酸化细菌的作用下，单体物质会转化成短链脂肪酸、醇类、氢和二氧化碳。
其中，短链脂肪酸指的是乙酸、丙酸和丁酸，其随着氢分压的升高，而生成量逐渐减少。
再次是产氢产酸阶段。
在这一阶段中，在微生物的代谢下，短链脂肪酸和醇类会转变为乙酸、二氧化碳和氢。
需要注意的是，有机酸氧化菌和产甲烷菌之间存在着一定的共生关系，即在有机酸氧化菌的作用下，短链脂肪酸和醇类物质会转化成乙酸，而产甲烷菌的基质，就是乙酸[2]。
最后是产甲烷阶段。
产甲烷菌，是一种绝对厌氧微生物。
而产甲烷的过程，其实就是一个放能过程，主要通过乙酸途径和氢与二氧化碳途径产甲烷。
城市生活有机垃圾厌氧消化技术进展
城市生活有机垃圾厌氧消化技术进展（一）1．概况目前我国城市生活有机垃圾的处理问题仍然是一项技术难题，进行好氧堆肥的运行成本高，而且肥料质量难以保证；进行填埋会产生大量的渗沥液及恶臭问题。
而在欧洲，通常是采用厌氧消化技术处理有机垃圾的。
有机垃圾固含率在30%～40%，含有溶解性物质（如糖、淀粉、氨基酸等有机酸）、纤维素。
脂肪、蛋白质等物质，因此可以采用生化方法进行降解。
厌氧反应是指在没有溶解氧和硝酸盐氮的条件下，微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物质和腐殖质的过程。
厌氧生物处理的优点主要有：工艺稳定、运行简单、减少剩余污泥处置费用，具有生态和经济上的优点。
在废水处理中，厌氧消化具有悠久的历史，目前应用最广泛的升流式厌氧污泥床(UASB），占67％左右，并子已开发了第二代高效厌氧处理系统，如厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB)工艺。
而在有机垃圾处理中，厌氧消化的发展是从20世纪70年代能源危机开始的，特别是近20年发展速度很快。
最近研究表明，在过去9年中，采用厌氧消化技术来处理城市团体垃圾的处理厂增加了750%。
德国、瑞士、丹麦等西欧国家处于技术领先地位，并已经将此项技术成功地市场化，出现了像德国的Haase工程公司、瑞士Kompogas公司、比利时Organic Waste Systems公司等著名的工程公司。
据统计，在德国大约有520座厌氧消化反应器，其中用于城市垃圾处理的大约有49座。
相比较而言，美国、加拿大在制定基本政策制度以促进厌氧消化市场化方面还有较大差距。
厌氧反应器组成：密闭反应器、搅拌系统、加热系统和固液气三相分离系统。
按照厌氧反应器的操作条件如进料的固含率、运行温度等可分类以下：1.1按照固含率可分为湿式、干式湿式：垃圾固含率10%～15％。
干式：垃圾固含率20%～40%。
湿式单级发酵系统与在废水处理中应用了几十年的污泥厌氧稳定化处理技术相似，但是在实际设计中有很多问题需要考虑：特别是对于机械分选的城市生活垃圾，分选去除粗糙的硬垃圾、将垃圾调成充分连续的浆状的预处理过程非常复杂，为达到既去除杂质，又保证有机垃圾进入正常地处理，需要采用过滤、粉碎、筛分等复杂的处理单元（Farneti，1999）。
厌氧消化技术在有机固体废弃物处理中的应用
厌氧消化技术在有机固体废弃物处理中的应用发布时间：2022-11-10T09:21:03.574Z 来源：《城镇建设》2022年第13期6月作者：唐成伟[导读] 从环境保护角度上看，有机固体废弃物会产生很大的危害。
唐成伟深圳市利赛环保科技有限公司广东深圳 518000【摘要】从环境保护角度上看，有机固体废弃物会产生很大的危害。
考虑到在这些有机固体废弃物中碳氢元素含量高，因此，通过厌氧消化技术，便能够大幅度通过处置有机固体废弃物的实际效果，进而达到无害化、减量化、资源化处理目标。
为此，本文探讨了厌氧消化技术的基本原理及其在处理有机固体废弃物中的具体应用。
【关键词】有机固体；厌氧消化技术；废弃物当前，能源体系结构优化、环保问题逐渐引起了民众的关注[1]。
在人平时的工作、生活中，均会大量产生各种有机固体废物。
而通过科学、有效地处理这些有机固体废弃物，则既可以优化生活环境，又可以二次利用能源，并优化整个能源体系的结构。
所以，厌氧消化技术以其突出的优势特点被日益广泛地用于处理各种有机固体废弃物。
一、厌氧消化技术的基本原理在应用厌氧消化技术时，基本的原理便是位于厌氧环境，建立起来众多微生物彼此共存、依赖且相互制约的一个生态平衡体系。
在厌氧消化中，温度、有机负荷、pH值等均极易带来一定的影响。
据研究显示，在应用厌氧消化技术中，主要涉及以下阶段：其一，水解阶段：在有机物中，以大分子聚合物成分为主，如脂类、碳水类等系列物质。
就厌氧消化而言，水解细菌会大量分泌胞外酶，让以上聚合物基于胞外酶的作用下，便会化为脂肪酸、糖类、氨基酸等单体[2]。
其二，酸化阶段：基于酸化细菌的消化，又会让以上单体变成氢、CO2、短链脂肪酸等。
而乙、丙、丁酸便是短链脂肪酸，会在提升氢分压的过程中，逐渐降低生成量。
其三，产氢、酸阶段：在微生物的代谢过程中，又会进一步转化单体生成物为CO2、乙酸、氢。
尤其是产甲烷菌还与相应的有机酸氧化菌彼此共生，也就是在有机酸氧化菌的促进作用下，能够化醇类物、短链脂肪酸成为乙酸，并且让乙酸再充当产甲烷菌的基体物质。
[沼气,废弃物,固体]有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析
![[沼气,废弃物,固体]有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析](https://img.taocdn.com/s3/m/b394392d941ea76e59fa0447.png)
有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析0引言随着工农业废弃物厌氧生物处理技术的广泛应用，沼气作为一种可再生能源，越来越受到人们的关注和重视。
沼气是一种特殊的生物质能源，因为它的低位发热值较高，所以其经常被用作汽车燃料，还有一些被用作动力能源(如水泵和发电机)，也有被用作化工原料(如合成有机玻璃脂和制造甲醛和甲醇等);还有一些国家的沼气净化技术较高，如瑞典将净化后的沼气直接并入国家气网使用。
因此，沼气完全可以作为一种绿色能源被开发利用，这种新兴的产业也被人们越来越重视。
由于沼气来源于厌氧发酵工艺，因此这种工艺也得到越来越多的产业化应用，不仅能缓解当前存在的能源危机问题，而且能很好地达到保护环境的目的。
各种厌氧发酵微生物在厌氧的条件下，将有机物分解消化的过程中会产生沼气，此时也伴随有H2S的产生。
因此，沼气是一种混合气体，其中CHQ和CO2的含量较高，H2, H2S, NH 的含量比较少。
发酵原料的种类、各种原料的相对含量、厌氧发酵的条件(温度、时间、pH等)以及厌氧发酵的各个阶段都是影响沼气成分的因素。
硫化氢(H2S)是一种能危害人体健康的有毒性气体，其物理性质上最大的特点是无毒和有强烈的臭鸡蛋气味。
另外，大气中H2S的存在是造成酸雨的主要原因之一。
由于H2S在化学性质上能与许多金属离子反应，产物是硫化物沉淀，而这些产物又不溶于水或者酸，所以其对铁等金属类物质有很强的腐蚀性。
除此之外，当沼气燃烧时，H2S会被氧化成亚硫酸，从而对环境造成严重的污染，也会严重腐蚀设备、管道和仪器仪表等。
因此，在利用沼气之前必须将其中的H2S去除，而国家对沼气中H2S含量的标准有严格的规定，不能超过0. 02g/亩。
目前，最常用的脱除H2S的方法有干式脱硫、湿式脱硫和生物脱硫。
1.干法脱硫干法脱硫的具体反应过程是首先通过物理吸附将H2S吸附在吸附剂的表面，然后是吸附剂与H2S发生化学反应生成单质硫的过程。
因为干法脱硫所使用的脱硫剂大多数是粉末状或者颗粒状，其整个过程是在完全干燥的环境下进行的，所以脱硫过程不会对设备和管道等产生腐蚀和结垢的影响。
有机固体废物干法厌氧发酵技术研究综述
有机固体废物干法厌氧发酵技术研究综述叶小梅1, 2 ,常志州1①(1. 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所,江苏南京210014; 2. 南京农业大学资源与环境科学学院,江苏南京210095)摘要: 干法厌氧发酵技术作为有机固体废物能源化与处置的有效途径,近年来已逐渐成为世界各国农业固体废物资源化技术研究的热点。
综述了国内外有关有机固体废物干法厌氧发酵处理技术研究现状,并展望了农业固体废物干法厌氧发酵技术的发展趋势。
关键词: 有机固体废物; 干法厌氧发酵; 处理技术中图分类号: X705 文献标识码: A 文章编号: 1673 - 4831 (2008) 02 - 0076 - 04Sta te of Arts and Perspective of Dry Anaerob ic D igestion of Organ ic SolidWa ste1YE X iao2m ei1, 2 , CHANG Zhi2zhou1 ( 1. Institute ofAgricultural Resource and Environmental Sciences, J iangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 2. College of Re2source and Environmental Sciences,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095, China)Abstract: As the technology of dry anaerobic digestion of organic solid waste is an effective app roach to the disposing and recycling of or2ganic solid waste as energy, it has become a hot spot of theresearch on this technology all over the world. A review of the status quo of theresearch on the technology of dry anaerobic digestion of organic solid waste inside and outside the country has been p resented, and an out2look of the development of the technology has been given.Key words: organic solid waste; dry anaerobic digestion; disposal technique有机固体废物的厌氧发酵依据总固体( TS)含量高低分为湿发酵和干发酵。
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有机固体废物厌氧消化技术综合评述
概述
随着城市化进程的加快和工业化进程的不断推进，废弃物的处理已经成为一个
亟待解决的问题。
废物处理是一个复杂的过程，其中有机固体废物的处理一直是困扰环保工作者的难题之一。
厌氧消化技术是处理有机固体废物的一种成熟技术，能够有效地降低有机物的体积和质量，并通过产生沼气为我们提供能源。
本文将综合评述厌氧消化技术在有机固体废物处理中的应用现状，技术原理及其优缺点。
应用现状
厌氧消化技术应用广泛，主要包括农业废弃物和城市固体废物等。
农业废弃物
厌氧消化技术主要应用于畜禽粪便、农副产品、食品加工废水等，而城市固体废物厌氧消化技术主要应用于厨余垃圾、污水处理等领域。
在处理过程中，厌氧消化技术主要通过微生物的生物分解作用利用有机物质，产生沼气和有机肥料，实现固体废弃物资源化利用，得到广泛应用。
技术原理
厌氧消化技术的处理流程主要分为以下几个步骤：
1.初期填料：填充具有适宜孔隙度的填料材料，填充完毕后进行压实，
保证填料的稳定性和通气性。
2.厌氧消化反应：将有机固体废物投入到反应池中，在厌氧环境下，利
用厌氧菌进行有机物质的分解，产生沼气和有机肥料。
3.沼气生产：产生的沼气作为能源可以用于供暖和照明等。
4.残渣处理：经过沼渣去除后可作为有机肥料，适量施用于土地。
优缺点
优点
1.产生的沼气可以用于发电和供暖等，具有良好的经济价值和社会效益。
2.可将有机固体废物转化为有机肥料，实现资源化利用。
3.处理过程中不需要加入化学品，对环境影响小。
4.可在不断地添加废物的同时进行反应，不会因为处理能力不够而停工。
缺点
1.厌氧消化技术需要占用大量的土地资源。
2.难以对有毒物质和重金属进行有效处理。
3.处理过程中需要控制反应的温度、pH值等参数，较为复杂。
，厌氧消化技术作为一种资源化利用有机固体废物的有效途径已经得到广泛的认可和应用。
它可以将有机废物转化为有用的能源和肥料，减少资源浪费、减轻环境污染的负担。
虽然存在一定的劣势，但随着技术的不断创新和发展，相信厌氧消化技术未来将有更广泛的应用前景和发展空间。