《化學(xué)制藥技術(shù)》課件-好氧堆肥化和厭氧發(fā)酵技術(shù)處理廢渣

化學(xué)制藥技術(shù)好氧堆肥化和厭氧發(fā)酵技術(shù)處理廢渣一、好氧堆肥化好氧堆肥化：在有氧條件下，好氧菌對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解1.好氧堆肥化原理堆肥有機(jī)物（含C、N、O、H、P、S)微生物，氧CO2，H2O,NH3，PO43-,SO42-細(xì)胞物質(zhì)（微生物繁殖）+能量隨水、氣體排入環(huán)境釋放、轉(zhuǎn)換為熱或提供生物合成用氧化合成堆肥物料溫度升高嗜熱細(xì)菌群（菌體碩大、性能活潑）一、好氧堆肥化1起始階段不耐高溫的細(xì)菌分解有機(jī)物中葡萄糖、脂肪等，熱量，溫度可達(dá)15一40℃abre.3熟化階段冷卻后的堆肥，新的微生物借助殘余有機(jī)物（包括死掉的細(xì)菌殘?bào)w）而生長(zhǎng)，將堆肥過程最終完成me2高溫階段耐高溫菌迅速繁殖，供氧，難降解的有機(jī)物（蛋白質(zhì)、纖維等）被氧化分解，放出熱能，溫度升至60-70℃m降解完，嗜熱菌停止生長(zhǎng)，產(chǎn)熱隨之停止，堆肥的溫度下降，穩(wěn)定在40℃，形成腐殖質(zhì)堆肥過程：兩次升溫，三個(gè)過程一、好氧堆肥化2.好氧堆肥化工藝工藝：廢渣的預(yù)處理；有機(jī)組分的好氧分解；堆肥產(chǎn)品的制取和銷售堆肥化工藝有三種：一、好氧堆肥化物料堆積成垛或置入發(fā)酵裝置之后，不再添加新料和翻垛，至物料腐熟后運(yùn)出堆肥物料始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，有機(jī)物和微生物分布不均勻有機(jī)物含量高于50%時(shí)，靜態(tài)強(qiáng)制通風(fēng)難進(jìn)行，發(fā)酵周期延長(zhǎng)，影響推廣應(yīng)用好氧靜態(tài)堆肥工藝分類：一次性發(fā)酵和二次性發(fā)酵堆肥形式：露天強(qiáng)制通風(fēng)垛密團(tuán)的發(fā)酵池、發(fā)酵箱、靜態(tài)發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行一、好氧堆肥化技術(shù)路線類似于靜態(tài)一次發(fā)酵過程特點(diǎn)：發(fā)酵周期縮短，減小堆肥體積操作：

①采用間歇翻堆的強(qiáng)制通風(fēng)垛或間歇進(jìn)出料的發(fā)酵倉

②將物料批量地進(jìn)行發(fā)酵處理

③高有機(jī)質(zhì)含量的物料：強(qiáng)制通風(fēng)，間歇翻動(dòng)物料，混合均勻，提供通風(fēng)效率，縮短發(fā)酵過程間歇式好氧動(dòng)態(tài)堆肥工藝一、好氧堆肥化發(fā)酵時(shí)間更短的動(dòng)態(tài)二次發(fā)酵技術(shù)工藝：連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)出料的方式操作：專設(shè)的發(fā)酵裝置內(nèi)使物料處于一種連續(xù)翻動(dòng)的動(dòng)態(tài)下，易于使組分混合均勻、形成空隙利于通風(fēng)、水分蒸發(fā)迅速，使發(fā)酵周期得以縮短連續(xù)式好氧動(dòng)態(tài)堆肥工藝一、好氧堆肥化垃圾：調(diào)整水分和碳氮比，必要時(shí)添加菌種和酶含有大塊垃圾和不可生物降解的物質(zhì)，進(jìn)行破碎和去除前處理、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵、后處理、脫臭、貯存前處理會(huì)影響垃圾處理機(jī)械的正常運(yùn)行導(dǎo)致堆肥發(fā)酵倉容積的浪費(fèi)和堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的下降3.好氧堆肥化工藝過程一、好氧堆肥化發(fā)酵開始：①有機(jī)物糖類降解，微生物：如枯草芽孢桿菌、曲霉、酵母菌

②降解產(chǎn)物：CO2和H2O

③微生物分解細(xì)胞中吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生熱量使堆肥溫度↑

一次發(fā)酵一般將溫度升高到開始降低為止的階段為一次發(fā)酵期發(fā)酵裝置：向發(fā)酵倉內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng)完成露天：通過翻堆氧氣供給：一、好氧堆肥化二次發(fā)酵有機(jī)物穩(wěn)定有機(jī)物(腐殖質(zhì)、氨基酸)

(完全成熟的堆肥產(chǎn)品)(全部降解)后處理取出雜物：塑料、玻璃、金屬、小石塊一、好氧堆肥化堆肥:春秋兩季使用儲(chǔ)存：發(fā)酵池中，裝入袋中干燥、通風(fēng)保存脫臭貯存試劑：化學(xué)除臭劑、活性炭去除：H2S、NH3、甲基硫醇、胺類等異味一、好氧堆肥化二、厭氧發(fā)酵技術(shù)在厭氧微生物的作用下，有控制地使廢渣中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4、C02和穩(wěn)定物質(zhì)的生物化學(xué)過程厭氧發(fā)酵產(chǎn)生CH4為主要成分的沼氣，又稱為甲烷發(fā)酵厭氧發(fā)酵技術(shù)：①有機(jī)物中的低品位生物能轉(zhuǎn)化為可以直接利用的高品位沼氣②不需要通風(fēng)動(dòng)力，設(shè)施簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，屬于節(jié)能型處理方法③廢渣穩(wěn)定，用做農(nóng)肥、飼料或堆肥化原料特點(diǎn):1.概述2.原理厭氧發(fā)酵過程液化：產(chǎn)酸：產(chǎn)甲烷：發(fā)酵細(xì)菌起作用（纖維素分解菌、蛋白質(zhì)水解菌）醋酸菌起作用起作用的細(xì)菌稱為不產(chǎn)甲烷菌甲烷細(xì)菌甲烷細(xì)菌降解產(chǎn)物CH4+C02（產(chǎn)酸階段產(chǎn)生）（H）CH4C02二、厭氧發(fā)酵技術(shù)（1）原料配比厭氧發(fā)酵的碳氮比：20一30為宜當(dāng)碳氮比：35時(shí)，產(chǎn)氣量明顯下降二、厭氧發(fā)酵技術(shù)3.影響因素在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高

產(chǎn)氣量越高高溫可加速細(xì)菌的代謝，使分解速度加快下表：稻草+豬糞+青草

為原料的沼氣池產(chǎn)氣量（2）溫度二、厭氧發(fā)酵技術(shù)pH值低，CO2增加，水溶性有機(jī)物和H2S產(chǎn)生硫化物抑制甲烷菌的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)pH值：加石灰調(diào)節(jié)調(diào)整原料的碳氮比（3）PH值甲烷細(xì)菌：維持弱堿性環(huán)境最佳pH：6.8-7.5，二、厭氧發(fā)酵技術(shù)4.工藝按發(fā)酵溫度劃分最佳溫度：47-55℃特點(diǎn)：有機(jī)物分解旺盛，發(fā)酵快，物料停留時(shí)間短b.高溫的維持：在發(fā)酵池內(nèi)布設(shè)盤管，通入蒸汽加熱料漿我國：利用余熱和廢熱作為高溫發(fā)酵的熱源，經(jīng)濟(jì)（1）高溫厭氧發(fā)酵工藝a.高溫發(fā)酵菌的培養(yǎng)：中性偏堿的污泥加到備好的培養(yǎng)基上，進(jìn)行逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，直到發(fā)酵穩(wěn)定后即可作為接種用的菌種二、厭氧發(fā)酵技術(shù)c.原料投入與排出：原料的消化速度快，要求連續(xù)投人新料與排出發(fā)酵液機(jī)械加料、出料自流進(jìn)料和出料d.發(fā)酵物料的攪拌：迅速消除鄰近蒸汽管道區(qū)域的高溫狀態(tài)，保持溫度均一從厭氧池的出料間將發(fā)酵液抽出，然后從加料管加人厭氧池內(nèi)，產(chǎn)生較強(qiáng)的液體回流攪拌方式機(jī)械攪拌：采用機(jī)械