8廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護(hù)

1、第八章第八章 廢棄物的綜合利用廢棄物的綜合利用三廢三廢n廢氣廢氣n廢水廢水n廢渣廢渣1、發(fā)酵罐廢氣的過濾除菌、發(fā)酵罐廢氣的過濾除菌n發(fā)酵罐廢氣的特點(diǎn)：溫度較高，帶有大量發(fā)酵罐廢氣的特點(diǎn)：溫度較高，帶有大量菌體，水飽和的氣體。菌體，水飽和的氣體。n處理：處理： 預(yù)處理預(yù)處理采用預(yù)過濾器或機(jī)械分離器除去采用預(yù)過濾器或機(jī)械分離器除去水分、氣溶膠顆粒和泡沫；水分、氣溶膠顆粒和泡沫； 過濾過濾過濾器，過濾器， 注意過濾系統(tǒng)必須用蒸汽滅菌。注意過濾系統(tǒng)必須用蒸汽滅菌。蒸汽過濾器蒸汽過濾器npall emflon pfa，單層疏水性聚四氟乙烯（，單層疏水性聚四氟乙烯（ptfe）濾）濾膜，液體中過濾精度膜，液

2、體中過濾精度0.2m，氣體中，氣體中0.01m。n推薦使用壽命：推薦使用壽命：6012個(gè)月。個(gè)月。80，6個(gè)月（用于排氣口）。個(gè)月（用于排氣口）。n累積高壓鍋累積高壓鍋/蒸汽消毒時(shí)間：蒸汽消毒時(shí)間：140，165小時(shí)；消毒時(shí)最大壓值，小時(shí)；消毒時(shí)最大壓值，125，0.3parn典型應(yīng)用：典型應(yīng)用：n發(fā)酵罐、儲(chǔ)罐、配料罐、等無菌進(jìn)氣、排氣過濾、凍干機(jī)、蒸餾水發(fā)酵罐、儲(chǔ)罐、配料罐、等無菌進(jìn)氣、排氣過濾、凍干機(jī)、蒸餾水機(jī)、洗氣瓶、罐裝機(jī)等進(jìn)氣過濾機(jī)、洗氣瓶、罐裝機(jī)等進(jìn)氣過濾n無菌輸送用壓縮氣體過濾無菌輸送用壓縮氣體過濾n無菌包裝用潔凈氣體過濾無菌包裝用潔凈氣體過濾2、廢渣的治理和綜合利用、廢渣的治理

3、和綜合利用n廢渣主要是發(fā)酵液預(yù)處理進(jìn)行固液分離時(shí)形成的廢渣主要是發(fā)酵液預(yù)處理進(jìn)行固液分離時(shí)形成的菌餅部分，主要成分是：菌餅部分，主要成分是：n微生物菌體細(xì)胞、微生物菌體細(xì)胞、n未降解的固形有機(jī)物、未降解的固形有機(jī)物、n無機(jī)鹽、無機(jī)鹽、n少量的藥物及代謝產(chǎn)物。少量的藥物及代謝產(chǎn)物。n一般一般100 m3的發(fā)酵液大約形成的發(fā)酵液大約形成30-40 m3的濕菌渣。的濕菌渣?？股厣a(chǎn)固體廢物排放情況調(diào)查表（抗生素生產(chǎn)固體廢物排放情況調(diào)查表（制藥集團(tuán)股份公司）制藥集團(tuán)股份公司）固體廢棄物種類固體廢棄物種類排放量排放量（t年年-1）單位產(chǎn)品排放量單位產(chǎn)品排放量（tt-1）主要污染成分主要污染成分青霉素菌

4、絲青霉素菌絲5508011菌絲渣菌絲渣青青v鉀菌絲鉀菌絲504017.3菌絲渣菌絲渣溶媒回收釜金溶媒回收釜金3480.134釜金釜金廢活性炭廢活性炭1600.032廢活性炭廢活性炭廢煤渣廢煤渣1.20.002廢煤渣廢煤渣土霉素菌絲土霉素菌絲448006.8菌絲渣菌絲渣去甲基金霉素菌絲去甲基金霉素菌絲600067菌絲渣菌絲渣合計(jì)合計(jì)71290102.268-n菌渣處理菌渣處理n干燥使水分小于干燥使水分小于10%，再添加其他物質(zhì)作成動(dòng)，再添加其他物質(zhì)作成動(dòng)物飼料。物飼料。2002年起明令禁止將微生物藥物年起明令禁止將微生物藥物生產(chǎn)中形成的菌渣在飼料和動(dòng)物飲用水中使用，生產(chǎn)中形成的菌渣在飼料和動(dòng)物飲

5、用水中使用，因其中的藥物殘留。因其中的藥物殘留。n加熱焚燒加熱焚燒n添加無機(jī)鹽后作成復(fù)合肥料用添加無機(jī)鹽后作成復(fù)合肥料用生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)企業(yè)處理流程處理流程處理效果、方法評價(jià)處理效果、方法評價(jià)制藥集團(tuán)股份公司制藥集團(tuán)股份公司廢菌絲外賣作肥料廢菌絲外賣作肥料污泥脫水干燥后外賣做肥料污泥脫水干燥后外賣做肥料廢釜金焚燒處理廢釜金焚燒處理廢活性炭外賣回收處理廢活性炭外賣回收處理能對固體廢物進(jìn)行安能對固體廢物進(jìn)行安全處置和廢物再用全處置和廢物再用哈藥集團(tuán)哈藥集團(tuán)廠廠污泥脫水，泥餅外賣作農(nóng)肥污泥脫水，泥餅外賣作農(nóng)肥廢活性炭廠家回收廢活性炭廠家回收能對固體廢物進(jìn)行安能對固體廢物進(jìn)行安全處置和廢物再用全處置和廢物

6、再用山東山東醫(yī)藥有限公司醫(yī)藥有限公司廢菌絲外賣做肥料廢菌絲外賣做肥料污泥脫水后外賣作農(nóng)肥污泥脫水后外賣作農(nóng)肥廢菌絲處理工程投資廢菌絲處理工程投資29002900萬元，活性污泥萬元，活性污泥處理投資處理投資200200萬元萬元河北河北制藥公司制藥公司污泥脫水外賣作農(nóng)肥污泥脫水外賣作農(nóng)肥廢菌絲外賣作肥料廢菌絲外賣作肥料廢活性炭廠家回收廢活性炭廠家回收能對固體廢物進(jìn)行安能對固體廢物進(jìn)行安全處置和廢物再用全處置和廢物再用華北華北制藥集團(tuán)有限制藥集團(tuán)有限公司公司廢菌絲外賣做肥料廢菌絲外賣做肥料廢活性炭、廢樹脂焚燒廢活性炭、廢樹脂焚燒能對固體廢物進(jìn)行安能對固體廢物進(jìn)行安全處置和廢物再用全處置和廢物再用河北

7、河北藥業(yè)有限公司藥業(yè)有限公司活性污泥外賣作農(nóng)肥活性污泥外賣作農(nóng)肥甲醇塔殘液送污水處理廠甲醇塔殘液送污水處理廠廢活性炭廠家回收廢活性炭廠家回收廢母液由有資質(zhì)的廠家回收利用廢母液由有資質(zhì)的廠家回收利用能對不同廢棄物進(jìn)行能對不同廢棄物進(jìn)行相應(yīng)的處理和處置，相應(yīng)的處理和處置，符合國家相關(guān)要求符合國家相關(guān)要求2、廢水的治理和綜合利用、廢水的治理和綜合利用（1）微生物制藥廢水來源：）微生物制藥廢水來源：n產(chǎn)品提取工藝的高濃度有機(jī)廢水產(chǎn)品提取工藝的高濃度有機(jī)廢水n中濃度的洗滌有機(jī)廢水中濃度的洗滌有機(jī)廢水n冷卻廢水冷卻廢水微生物制藥生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)示意微生物制藥生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)示意罐沖洗廢水罐沖洗

8、廢水罐沖洗廢水、廢冷卻水、罐沖洗廢水、廢冷卻水、倒罐廢水倒罐廢水種子擴(kuò)培種子擴(kuò)培發(fā)酵罐發(fā)酵發(fā)酵罐發(fā)酵發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液預(yù)處理（酸堿、過濾等）（酸堿、過濾等）分離提取分離提?。x子交換、萃取、吸附、沉淀等）（離子交換、萃取、吸附、沉淀等）精制純化精制純化（脫色、結(jié)晶等）（脫色、結(jié)晶等）濃廢液濃廢液廢水廢水罐沖洗廢水、廢菌體罐沖洗廢水、廢菌體（2）國家對生物制藥行業(yè)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)：）國家對生物制藥行業(yè)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)：ncod300 mg/lnbod150 mg/ln（nh3-n）25 mg/ln（ss）200 mg/ln目前制藥生產(chǎn)廢水的目前制藥生產(chǎn)廢水的cod濃度為濃度為10-80 g/l， （

9、ss）為）為0.5-25 g/l，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家排放，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此廢水處理是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)，因此廢水處理是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。（3）污水處理方法：）污水處理方法：n理化法理化法絮凝絮凝-沉淀，吸附，氣浮，焚燒，反滲透等沉淀，吸附，氣浮，焚燒，反滲透等n生物法生物法利用微生物生命活動(dòng)過程對廢水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和利用微生物生命活動(dòng)過程對廢水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用，達(dá)到廢水凈化的目的。轉(zhuǎn)化作用，達(dá)到廢水凈化的目的。生物法優(yōu)點(diǎn)：生物法優(yōu)點(diǎn)： 生物轉(zhuǎn)化過程不需要高溫、高壓，在溫和條件生物轉(zhuǎn)化過程不需要高溫、高壓，在溫和條件下經(jīng)過酶催化即可高效完成；下經(jīng)過酶催化即可高效完成； 微生物來源

10、廣，易培養(yǎng)，繁殖快，易變異，在微生物來源廣，易培養(yǎng)，繁殖快，易變異，在一定特定條件下進(jìn)行馴化就能使之很好的適應(yīng)一定特定條件下進(jìn)行馴化就能使之很好的適應(yīng)各種有毒的工業(yè)廢水環(huán)境。通過有針對性的對各種有毒的工業(yè)廢水環(huán)境。通過有針對性的對菌種進(jìn)行篩選、培養(yǎng)和馴化，可以使大多數(shù)有菌種進(jìn)行篩選、培養(yǎng)和馴化，可以使大多數(shù)有機(jī)物實(shí)現(xiàn)生物降解處理；機(jī)物實(shí)現(xiàn)生物降解處理； 生物處理不僅去除了有機(jī)物、病原體、有毒物生物處理不僅去除了有機(jī)物、病原體、有毒物質(zhì)，還能去除異味、提高透明度、降低色度等；質(zhì)，還能去除異味、提高透明度、降低色度等； 生物處理不投加化學(xué)藥劑，避免了對水質(zhì)造成生物處理不投加化學(xué)藥劑，避免了對水質(zhì)造

11、成二次污染。二次污染。廢水微生物處理的方法廢水微生物處理的方法q好氧微生物處理法好氧微生物處理法q厭氧發(fā)酵法厭氧發(fā)酵法n好氧生物處理工藝好氧生物處理工藝活性污泥法活性污泥法深井曝氣法深井曝氣法生物流化床法生物流化床法生物接觸氧化法生物接觸氧化法sbr法法氧化塘法氧化塘法n由于微生物制藥廢水是由于微生物制藥廢水是高濃度的有機(jī)廢水，常高濃度的有機(jī)廢水，常規(guī)好氧工藝的活性污泥規(guī)好氧工藝的活性污泥難以承受高濃度難以承受高濃度cod，因此因此需要對原廢水進(jìn)行需要對原廢水進(jìn)行大量稀釋，清水和動(dòng)力大量稀釋，清水和動(dòng)力消耗很大，處理成本高，消耗很大，處理成本高，實(shí)際處理廢水效果較差。實(shí)際處理廢水效果較差。沉淀

12、池沉淀池再生池再生池曝氣池曝氣池沉淀池沉淀池一級(jí)處理一級(jí)處理二級(jí)處理二級(jí)處理三級(jí)處理三級(jí)處理肥料肥料污泥濃縮池污泥濃縮池凈水凈水污水污水回流污泥回流污泥污泥污泥生污泥生污泥活性污泥法活性污泥法曝氣池是一個(gè)高度充氣的裝置，在曝氣池內(nèi)污水不斷與活性曝氣池是一個(gè)高度充氣的裝置，在曝氣池內(nèi)污水不斷與活性污泥混合，污水中有機(jī)質(zhì)被活性污泥吸附，部分被氧化分解，污泥混合，污水中有機(jī)質(zhì)被活性污泥吸附，部分被氧化分解，部分隨污泥進(jìn)入沉淀池。部分隨污泥進(jìn)入沉淀池?；钚晕勰啵ɑ钚晕勰啵╝ctivated sludgeactivated sludge）指污水中需氧微生物通過大量繁殖，加上污水中有機(jī)和無指污水中需氧微生

13、物通過大量繁殖，加上污水中有機(jī)和無機(jī)膠體和懸浮物等組成的一種肉眼可見的絨絮狀泥粒。機(jī)膠體和懸浮物等組成的一種肉眼可見的絨絮狀泥粒。l對污水中污染物有很強(qiáng)的吸附能力和降解能力，對污水中污染物有很強(qiáng)的吸附能力和降解能力，l顏色可表現(xiàn)為深灰、灰褐、灰白等，顏色可表現(xiàn)為深灰、灰褐、灰白等，l一般情況下無臭味，一般情況下無臭味，l泥粒大小約為泥粒大小約為0.02mm0.2mm，l比重比水稍重，靜置時(shí)發(fā)生沉淀。比重比水稍重，靜置時(shí)發(fā)生沉淀?；钚晕勰嘀械奈⑸镆曰钚晕勰嘀械奈⑸镆援愷B(yǎng)菌和原生動(dòng)物為主異養(yǎng)菌和原生動(dòng)物為主 絮凝體是活性污泥和生物膜的基本結(jié)構(gòu)，絮凝體是活性污泥和生物膜的基本結(jié)構(gòu)，在污水的生物處

14、理過程中，隨著活性污泥在污水的生物處理過程中，隨著活性污泥的成熟和污水凈化效果的逐步提高，游離的成熟和污水凈化效果的逐步提高，游離的細(xì)菌數(shù)量減少，大量細(xì)菌形成菌膠團(tuán)，的細(xì)菌數(shù)量減少，大量細(xì)菌形成菌膠團(tuán)，并與水中的絮狀體基質(zhì)結(jié)合形成活性污泥并與水中的絮狀體基質(zhì)結(jié)合形成活性污泥絮狀體，這一過程稱為生物絮凝作用。絮狀體，這一過程稱為生物絮凝作用。污水處理富氧曝氣技術(shù)（污水處理富氧曝氣技術(shù)（oases）工藝）工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：顯著提高曝氣池容積負(fù)荷，提高污水處理效率顯著提高曝氣池容積負(fù)荷，提高污水處理效率減少污水處理廠的占地面積和降低基建投資減少污水處理廠的占地面積和降低基建投資減少運(yùn)行費(fèi)用和維

15、護(hù)費(fèi)用減少運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用顯著減少揮發(fā)性有機(jī)物和臭味的逸出顯著減少揮發(fā)性有機(jī)物和臭味的逸出有利于處理高濃度、難降解的制藥廢水有利于處理高濃度、難降解的制藥廢水n厭氧發(fā)酵處理工藝厭氧發(fā)酵處理工藝n升流式厭氧污泥床升流式厭氧污泥床（uasb）n厭氧流化床厭氧流化床n厭氧折流反應(yīng)器厭氧折流反應(yīng)器n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n有機(jī)物負(fù)荷高，有機(jī)物負(fù)荷高，n污泥產(chǎn)率低，產(chǎn)生的污泥產(chǎn)率低，產(chǎn)生的生物污泥易于脫水，生物污泥易于脫水，營養(yǎng)物需求少，營養(yǎng)物需求少，n能耗低，可以產(chǎn)生沼能耗低，可以產(chǎn)生沼氣，回收能源，氣，回收能源，n對水溫適應(yīng)范圍廣，對水溫適應(yīng)范圍廣，活性污泥保存時(shí)間長活性污泥保存時(shí)間長厭氧生物處理厭氧生物處

16、理概述概述 在斷絕與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和專性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(xué)作用，對有機(jī)物進(jìn)行生物降解的過厭氧菌的生物化學(xué)作用，對有機(jī)物進(jìn)行生物降解的過程，稱為厭氧生物處理法或厭氧消化法。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(jī)工業(yè)廢水、厭氧生物處理法的處理對象是：高濃度有機(jī)工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、動(dòng)植物殘?bào)w及糞便等。城鎮(zhèn)污水的污泥、動(dòng)植物殘?bào)w及糞便等。 i 甲酸甲酸類類 甲醇甲醇產(chǎn)產(chǎn) 甲胺甲胺通過不同通過不同廢水或污泥廢水或污泥 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸物物 乙酸等乙酸等途徑轉(zhuǎn)化途徑轉(zhuǎn)化中不溶態(tài)大中不溶態(tài)大 多

17、多 糖糖c6h12o6為為 ch4、分子有機(jī)物分子有機(jī)物 脂脂 類類甘油甘油ii 丙酸丙酸co2等等脂肪酸脂肪酸類類 丁酸丁酸co2 、 h產(chǎn)產(chǎn) 乳酸乳酸和乙酸和乙酸物物 乙醇等乙醇等水解階段水解階段酸化階段酸化階段氣化階段氣化階段酸化酸化 i酸化酸化 ii不完全厭氧消化不完全厭氧消化(酸發(fā)酵酸發(fā)酵)發(fā)發(fā)酵酵菌菌發(fā)發(fā)酵酵菌菌甲甲烷烷菌菌產(chǎn)氫產(chǎn)氫產(chǎn)乙產(chǎn)乙酸菌酸菌厭氧生物處理厭氧生物處理概述概述厭氧生物處理的方法和基本功能有二：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(jìn)一步進(jìn)行生物處理提供易生）酸發(fā)酵的目的是為進(jìn)一步進(jìn)行生物處理提供易生物降解的基質(zhì)；物降解的基質(zhì)；（2）甲烷發(fā)酵的目

18、的是進(jìn)一步降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣體）甲烷發(fā)酵的目的是進(jìn)一步降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣體燃料。燃料。 厭氧生物處理厭氧生物處理原理原理有機(jī)物厭氧消化過程有機(jī)物厭氧消化過程生化階段生化階段 物態(tài)變化物態(tài)變化液化（水解）液化（水解）酸化（酸化（1）酸化（酸化（2）氣氣化化生化過程生化過程大分子不溶態(tài)大分子不溶態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子溶解態(tài)小分子溶解態(tài)有機(jī)物有機(jī)物小分子溶解態(tài)小分子溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物轉(zhuǎn)化為（h2+co2）及）及a、b兩類產(chǎn)物兩類產(chǎn)物b類產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為類產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為（h2+co2）及）及乙酸等乙酸等ch4、co2等等菌菌群群發(fā)酵細(xì)菌發(fā)酵細(xì)菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌甲烷細(xì)菌甲烷細(xì)菌發(fā)酵工發(fā)酵工藝藝甲烷發(fā)酵甲烷發(fā)酵酸酸發(fā)發(fā)酵酵 uasb布置結(jié)果示意圖布