固體廢棄物第5章.ppt

1、,第五章 可生物降解固體廢棄物生物處理,第一節(jié) 生物處理概述,第二節(jié) 好氧生物處理,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),第四節(jié) 其他生物轉(zhuǎn)換技術(shù),第一節(jié) 生物處理概述,當(dāng)今世界所共同關(guān)注的課題：從固體廢物中回收資源和能源；減少最終處置的廢物量，從而減輕其對環(huán)境污染的負(fù)荷，固體廢物的生物處理技術(shù)適應(yīng)了這一時代需求 生物處理過程中均伴隨著能源和物質(zhì)的再生和回用 固體廢物的生物處理是指直接或者間接利用生物體的機(jī)能，對固體廢物中可生物降解的有機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化以建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或者能夠高效凈化環(huán)境污染，同時又生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù) 實(shí)現(xiàn)固體廢物（主要是有機(jī)固體廢物）的穩(wěn)定化，無害化與資源化的處理技

2、術(shù),生物處理技術(shù),第一節(jié) 生物處理概述,(1)好氧生物處理：這是一種在提供游離氧的條件下，以好氧微生物為主使有機(jī)物降解，穩(wěn)定的無害化處理方法。固體廢物存在的各種有機(jī)物（相對分子質(zhì)量大，能位高）作為微生物的營養(yǎng)源，經(jīng)過一種生化反應(yīng)，逐級釋放能量，最終轉(zhuǎn)化成相對分子質(zhì)量小，能位低物質(zhì)而穩(wěn)定下來，達(dá)到無害化的要求，以便利用或進(jìn)一步妥善處理，使其回到自然環(huán)境中去。 (2)厭氧生物處理：這是在沒有游離氧的情況下，以厭氧微生物為主對有機(jī)物進(jìn)行降解，穩(wěn)定的一種無害化處理。在這種厭氧生物處理過程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解，轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物，同時釋放能量。,生物處理方法,第一節(jié) 生物處理概述,固體廢物生

3、物處理的作用,(1) 使固體廢物達(dá)到穩(wěn)定化和無害化的目的 在生物處理過程中，廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為H2O和CO2、CH4、NH3和H2S等氣體，以及性質(zhì)穩(wěn)定的難降解有機(jī)物，不僅可以達(dá)到穩(wěn)定化的效果，且高溫過程實(shí)現(xiàn)廢物的無害化 (2) 減量化 廢物經(jīng)過生物處理后，其中的有機(jī)物可以減少30%-50%，這對于以有機(jī)物為主的城市生活垃圾來說，其減量化效果尤為顯著,(3) 資源化 在生物處理過程中，廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為H2O和我們生活中大量使用的各種生物質(zhì)，作為重要的太陽能儲存體，蘊(yùn)涵著巨大的潛能，開發(fā)生物能，實(shí)現(xiàn)固體廢物的資源化 (4) 資源能源的回收與轉(zhuǎn)化 通過生物處理的手段可以利用纖維素水解生產(chǎn)化工

4、原料和其他生物制品，以及養(yǎng)殖蚯蚓生產(chǎn)生物蛋白等技術(shù) 本章重點(diǎn)介紹應(yīng)用較為廣泛的固體廢物堆肥化和厭氧消化處理技術(shù),本節(jié)完,第一節(jié) 生物處理概述,落葉歸根 處理糞便 1933年，在丹麥出現(xiàn)的Dano堆肥化方法，標(biāo)志著連續(xù)性機(jī)械化堆肥工藝的開端 70年代，日本采用堆肥化技術(shù)處理生活垃圾。由于部分國家(日本、瑞士等) 地域相對較小，而堆肥化處理占地較大，時間較長，有些國家使用過程中受到一定限制 近年來人們對生活品質(zhì)的要求越來越高，追求綠色的農(nóng)作物逐漸成為熱門，那么對有機(jī)肥的需求量又增大了，堆肥化又有些緩慢進(jìn)步,堆肥化發(fā)展過程,第二節(jié) 好氧生物處理,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥化是利用自然界廣泛存在的微生

5、物，有控制地促進(jìn)固體廢物中可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過程。堆肥化制得的產(chǎn)品稱為堆肥。 在一定條件下對有機(jī)物進(jìn)行氧化分解的過程，因此根據(jù)微生物生長的環(huán)境可以將堆肥化分為好氧堆肥和厭氧堆肥。,堆肥化定義,第二節(jié) 好氧生物處理,好氧堆肥是在有氧的條件下，好氧微生物(主要是好氧細(xì)菌)對廢物中的有機(jī)物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的過程，最終的產(chǎn)物主要是CO2、H2O、熱量和腐殖質(zhì)。 在歐洲的一些國家已對堆肥化的概念進(jìn)行了統(tǒng)一，定義堆肥化就是“在有控制的條件下，微生物對固體、半固體的有機(jī)廢物進(jìn)行好氧的中溫或高溫分解，并產(chǎn)生穩(wěn)定腐殖質(zhì)的過程。這里專指好氧堆肥。因?yàn)閰捬跷⑸飳τ袡C(jī)物分解速率緩慢，處理效率低，容易

6、產(chǎn)生惡臭等。,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥化技術(shù)發(fā)展緩慢的原因 堆肥的有效肥料成分含量較低（N、P、K） 堆肥屬于緩效性肥料（時間長） 減量化效果不高,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥過程是一種復(fù)雜的生物化學(xué)過程，其中起重要作用的微生物是細(xì)菌和真菌 生化作用：同化和異化作用 這些微生物以廢物中的有機(jī)物為養(yǎng)料，通過生物化學(xué)作用，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，并釋放出微生物生長所需要的能量，把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì)，即微生物生長繁殖,堆肥化原理,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥過程,堆肥有機(jī)物 含C、N、O、H、P、S 氧，微生物,細(xì)胞物質(zhì) （微生物繁殖）,CO2，H2O，NH3，PO4

7、3-，SO42-,+,能量,隨水或氣體排入環(huán)境,釋放，轉(zhuǎn)換為熱或提供生物合成用,同化作用,異化作用,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥中有機(jī)物的氧化和合成,（1）有機(jī)物的氧化,1）不含氮有機(jī)物（CxHyOz）,2）含氮有機(jī)物（CsHtNuOvaH2O）,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥中有機(jī)物的氧化和合成,（2）細(xì)胞質(zhì)的合成（包括有機(jī)物的氧化，并以NH3為氮源）,（3）細(xì)胞質(zhì)的氧化,第二節(jié) 好氧生物處理,在堆肥過程中，有機(jī)質(zhì)生化降解會產(chǎn)生熱量，如果這部分熱量大于堆肥向環(huán)境的散熱，堆肥物料的溫度則會上升。此時，熱敏感的微生物就會死亡，耐高溫的細(xì)菌就會快速的生長、大量地繁殖。根據(jù)堆肥的溫度變化，可將其分為四個階

8、段，即潛伏階段，中溫階段、高溫階段和熟化階段。,嗜溫性微生物分解最易分解的可溶性物質(zhì)（淀粉、糖類）迅速增值，并釋放熱量，溫度45,嗜溫性微生物（消化菌）、多為難分解物質(zhì)，溫度,嗜熱性微生物、細(xì)菌；殘留可溶性物質(zhì)，纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)，溫度4570,適應(yīng)新環(huán)境,堆肥過程中溫度的變化,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥過程參數(shù),（1）供氧量 氧氣是好氧微生物生長所必需的物質(zhì)，因此保證較好的通風(fēng)條件，提供充足的氧氣是堆肥過程正常運(yùn)行的基本保證。 供氧的好壞取決于物料之間的空隙率，即取決于物料的尺寸、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及含水量。其中，物料尺寸和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度對空隙率的影響是相互矛盾的。尺寸越小，物料之間的縫隙就越多，但

9、物料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會減小，在受壓下，物料易發(fā)生傾塌或壓縮，從而導(dǎo)致實(shí)際隙縫的減小。因此，為保證充分供氧，就必須選擇合適的物料尺寸。,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥過程參數(shù),（2）含水量 水分是否適量直接影響堆肥發(fā)酵速度和腐熟程度。堆肥最適含水率為50%-60%，此時微生物分解速率最快。小于20%時微生物的活動停止；當(dāng)水分超過70%時，溫度難以上升，有機(jī)物分解速率降低，同時有礙于通風(fēng)，不利于好氧微生物的生長，還會產(chǎn)生H2S等惡臭氣體。 當(dāng)原生垃圾含水量不能保證堆肥過程順利進(jìn)行時，就應(yīng)采取相應(yīng)的水分調(diào)整和補(bǔ)救措施。水分含量較低時，主要是添加污水、污泥、人畜尿、糞等。如生活垃圾中水分過高，采取的補(bǔ)救措施：

10、1)如場地和時間允許，可將物料攤開進(jìn)行攪拌以促進(jìn)水分蒸發(fā)，即翻堆。2)在物料中添加松散或吸水物，以吸收水分，增加空隙容積。常用的松散物有稻草、谷殼、干葉、木屑和堆肥產(chǎn)品。,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥過程參數(shù),（3）溫度 溫度的控制主要意義：(1)使有機(jī)物得到有效的分解；(2)使病原體滅活，保證堆肥化產(chǎn)品符合衛(wèi)生要求 堆體最佳溫度為5560 。 我國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院制定的糞便堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，堆肥化的最高溫度必須達(dá)到5055 ，并維持57天，以殺滅大腸桿菌和蛔蟲卵。,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥過程參數(shù),（4）碳氮比和碳磷比 微生物的生長速度與堆肥物料的C/N有關(guān)。微生物自身的C/N為430，因此作

11、營養(yǎng)基的有機(jī)物的C/N也最好處于該范圍中。C/N為1025時，有機(jī)物的降解速度最大。如果垃圾中C/N偏離正常范圍，都可通過添加含氮高或含碳高的物料來加以調(diào)整。 除碳和氮外，磷對微生物的生長也有很大影響。有時，在垃圾中添加污泥進(jìn)行混合堆肥，就是利用污泥中豐富的磷來調(diào)整堆肥原料的C/P。堆肥原料適宜的C/P為75150。,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥過程參數(shù),（5）pH值 正常情況下，pH值不必人為調(diào)整。pH值隨堆肥過程波動本身就是由于物料降解的結(jié)果。在堆肥初期，由于酸性細(xì)菌的作用，pH值降到5.56.0，使堆肥物料呈酸性；隨后，由于以酸性物為養(yǎng)料細(xì)菌的生長和繁殖，導(dǎo)致pH值上升，堆肥過程結(jié)束后，物

12、料的pH值上升到8.59.0。,第二節(jié) 好氧生物處理,表示堆肥程度的指標(biāo),堆肥作為一個生物化學(xué)反應(yīng)過程，其過程狀態(tài)量是反應(yīng)進(jìn)行的程度，也即是堆肥產(chǎn)品的腐熟度。腐熟度的基本含義是通過微生物作用，堆肥產(chǎn)物要達(dá)到穩(wěn)定化，無害化、亦即不對環(huán)境產(chǎn)生有害的影響，而且堆肥產(chǎn)品的使用不影響作物的生長和土壤耕作能力。堆肥腐熟的大致標(biāo)準(zhǔn)是不再進(jìn)行激烈的分解，成品溫度低，呈茶褐色或黑色，不產(chǎn)生惡臭。但堆肥產(chǎn)品的性能和堆肥質(zhì)量的評價，尚需要更科學(xué)的判定標(biāo)準(zhǔn)。,第二節(jié) 好氧生物處理,腐熟度的評定方法,（1）直觀經(jīng)驗(yàn)法 成品堆肥呈棕色或暗灰色，無霉臭的土壤氣味，無明顯纖維。 （2）淀粉測定法 將堆肥樣品加入高氯酸溶液，攪

13、拌、過濾，用碘液檢驗(yàn)濾液，如果變黃，略有沉淀物，表明堆肥已經(jīng)穩(wěn)定，如呈現(xiàn)藍(lán)色，說明堆肥未腐熟。 （3）耗氧速率法 將對層中的氣體抽吸到O2/CO2測定儀，通過儀器自動顯示堆層O2或CO2濃度在單位時間內(nèi)的變化值，已評定堆肥發(fā)酵程度和腐熟情況。,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥方法,（1）間歇堆積法 間歇堆積法又叫露天堆積法。間歇堆積法是把新收集的垃圾、糞便、污泥等廢物混合分批堆積。前期一次發(fā)酵大約需要5周，1周要翻動12次，然后再經(jīng)過610周熟化穩(wěn)定二次發(fā)酵。全部過程需要3090d，這種方法要求有一個堅(jiān)實(shí)的不滲水的場地，其面積需能滿足處理所在城市廢物排量的需要。 露天堆積法，首先要求對堆肥原料進(jìn)行前

14、處理，然后根據(jù)其含水率和C/N比，確定原料配比。國外利用城市固體廢物生產(chǎn)堆肥的配料方法有三種，即純垃圾堆肥、垃圾糞便混合(7:3)堆肥、垃圾污泥混合(7:3)堆肥。我國露天堆積法一般是采用7080垃圾與 2030糞便配比。,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥方法,（2）連續(xù)堆制法,本節(jié)完,第二節(jié) 好氧生物處理,堆肥方法,連續(xù)發(fā)酵裝置類型有多種，主要類型有立式堆肥發(fā)酵塔、臥式堆肥發(fā)酵塔、筒倉式堆肥發(fā)酵倉等。 立式堆肥發(fā)酵塔通常有5-8層組成。堆肥物料由塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，在塔內(nèi)堆肥物通過不同形式的機(jī)械運(yùn)動，由塔頂一層層的向塔底移動。 臥式堆肥發(fā)酵滾筒有Dano式。在發(fā)酵裝置中廢物靠與筒體表面的摩擦旋轉(zhuǎn)方向提升

15、，同時借助自重下落。通過如此反復(fù)升落，廢物被均勻的翻倒而與供入的空氣接觸，并借微生物作用進(jìn)行發(fā)酵。 筒倉式堆肥發(fā)酵倉為單層圓筒狀，發(fā)酵倉深度一般為4-5m?？諝庖话阌膳摰走M(jìn)入發(fā)酵倉，對廢原料由艙頂進(jìn)入。經(jīng)過6-12天的好氧發(fā)酵，得到初步的堆肥由艙底通過出料機(jī)出料。,本節(jié)完,第二節(jié) 好氧生物處理,立式多層圓筒式堆肥發(fā)酵塔,第二節(jié) 好氧生物處理,立式多層閉合門式堆肥發(fā)酵塔,第二節(jié) 好氧生物處理,進(jìn)料,風(fēng)機(jī),立式多層漿葉刮板式堆肥發(fā)酵塔,活動板,可動驅(qū)動裝置,刮落裝置,排氣管,第二節(jié) 好氧生物處理,廢物進(jìn)料,出料,臥式堆肥發(fā)酵滾筒,第二節(jié) 好氧生物處理,原料供給,輸送帶,筒倉式靜態(tài)發(fā)酵倉,第二節(jié) 好

16、氧生物處理,原料供給,空氣吹出,筒倉式動態(tài)發(fā)酵倉,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),厭氧消化是指在厭氧微生物的作用下，有控制地使廢物中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4、CO2和穩(wěn)定物質(zhì)的生物化學(xué)過程。由于厭氧消化可以產(chǎn)生以CH4為主要成分的沼氣，故又稱為甲烷發(fā)酵 人類應(yīng)用厭氧消化技術(shù)的歷史十分悠久。早期大多是在農(nóng)村利用人畜糞便和一些農(nóng)業(yè)廢物進(jìn)行小規(guī)模的厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣用于家庭取暖、照明和炊事等。厭氧消化技術(shù)最初的工業(yè)化應(yīng)用是作為糞便和污泥的減量化和穩(wěn)定化手段得以實(shí)施的。厭氧消化處理可以去除廢物中3050的有機(jī)物，并使之穩(wěn)定化 化糞池,厭氧消化發(fā)展,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),我國厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用也有

17、較長的歷史。從50年代末期，就在農(nóng)村地區(qū)開始興建沼氣池。據(jù)報(bào)道，目前全國建成的沼氣池有700萬個左右；有5.2%的農(nóng)村人口使用沼氣能源照明和炊事。近20年來，許多城市也相繼建成了大型厭氧消化設(shè)施，用來處理城市污泥和糞便,厭氧消化發(fā)展,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),過程可控性、生產(chǎn)過程全封閉 資源化效果好，低品味的生物能轉(zhuǎn)化為高品味的沼氣 易操作，與好氧處理相比，厭氧消化處理不需要通風(fēng)動力，設(shè)施簡單，運(yùn)行成本低 產(chǎn)物可再利用，用作農(nóng)肥、飼料或堆肥化原料 可殺死傳染病細(xì)菌 厭氧過程中會產(chǎn)生H2S等惡臭氣體 厭氧微生物的生長速率低，常規(guī)方法的處理效率低，設(shè)備體積龐大,厭氧消化技術(shù)的主要特點(diǎn),第三節(jié) 厭氧

18、生物處理技術(shù),有機(jī)物厭氧消化一般可分為水解、產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷三個階段，每一階段各有其獨(dú)特的微生物類群起作用。水解階段起作用的細(xì)菌稱為發(fā)酵細(xì)菌，產(chǎn)酸階段起作用的細(xì)菌是醋酸分解菌。這兩個階段起作用的細(xì)菌統(tǒng)稱為不產(chǎn)甲烷菌。產(chǎn)甲烷階段起作用的細(xì)菌是產(chǎn)甲烷細(xì)菌。 在水解階段，發(fā)酵細(xì)菌對有機(jī)物進(jìn)行體外酶解，使固體物質(zhì)變成可溶于水的物質(zhì)，然后細(xì)菌再吸收可溶于水的物質(zhì)，并將其酵解成為不同產(chǎn)物。 在產(chǎn)酸階段，產(chǎn)氫、產(chǎn)醋酸細(xì)菌把前一階段產(chǎn)生的一些可溶性有機(jī)物進(jìn)一步分解成揮發(fā)性脂肪酸（丙酸、丁酸、乳酸、長鏈脂肪酸）醇、酮、醛、CO2和H2等。 在產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)甲烷菌將第二階段的產(chǎn)物進(jìn)一步降解成甲烷和CO2，同時利用產(chǎn)酸

19、階段產(chǎn)生的H2將部分CO2轉(zhuǎn)化成甲烷。,厭氧消化原理,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),分解過程,堆肥有機(jī)物 微生物,細(xì)胞物質(zhì),有機(jī)酸，醇類，CO2，H2S，NH3，能量，微生物,CO2，CH4等，能量,細(xì)胞物質(zhì),第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),影響厭氧消化的因素,在有機(jī)物的厭氧消化過程中，各個不同反應(yīng)的反應(yīng)階段是相互銜接的，產(chǎn)甲烷菌、產(chǎn)酸菌和水解細(xì)菌的活動處于動態(tài)平衡狀態(tài)。厭氧消化過程應(yīng)該對以下幾個因素加以控制,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),影響厭氧消化的因素,（1）厭氧條件 厭氧消化最顯著的一個特點(diǎn)是有機(jī)物在無氧的條件下被某種微生物分解，最終轉(zhuǎn)化成CH4、CO2。O2對產(chǎn)甲烷細(xì)菌有毒害作用，因此需要嚴(yán)格的厭

20、氧環(huán)境，判斷厭氧程度可用氧化還原電位(Eh)表示， Eh應(yīng)維持在-300mV左右 （2）原料配比 C/N大的有機(jī)物稱為貧氮有機(jī)物； C/N小的有機(jī)物稱為富氮有機(jī)物。為了滿足厭氧發(fā)酵的微生物對碳素和氮素的營養(yǎng)要求，需要將貧富氮有機(jī)物進(jìn)行合理配比。 厭氧發(fā)酵的C/N (2030):1為宜，C/N 35:1時產(chǎn)氣量明顯下降。磷含量一般為有機(jī)物量的1/1000為宜。,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),影響厭氧消化的因素,（3）溫度 溫度是影響微生物生命活動過程的重要因素之一。溫度主要影響微生物的生化反應(yīng)速度，因而與有機(jī)物的分解速率有關(guān) 在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，產(chǎn)氣量越高；溫度過高，微生物處于休眠狀態(tài)，不利

21、于消化 厭氧微生物的代謝速率最快的范圍： 中溫消化溫度為3538； 高溫消化溫度為5065,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),影響厭氧發(fā)酵的因素,(4)pH值和酸堿度 對產(chǎn)甲烷細(xì)菌來說，維持弱堿性環(huán)境是絕對必要的，它的最佳pH值范圍是6.57.5。pH值低于6.2，產(chǎn)甲烷菌失去活性。 為使發(fā)酵池內(nèi)的pH值保持在最佳范圍，可以加石灰或含氮原料調(diào)節(jié)。 (5)攪拌 攪拌目的是使池內(nèi)各處溫度均勻，進(jìn)入的原料與池內(nèi)熟料完全混合，底質(zhì)與微生物密切接觸，防止底部物料出現(xiàn)酸積累，并且使反應(yīng)產(chǎn)物(H2S、NH3、CH4等)迅速排除。,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),影響厭氧發(fā)酵的因素,(6) 接種物 厭氧消化中細(xì)菌數(shù)量和種群

22、會直接影響甲烷的生成。添加接種物可有效提高消化液中微生物的種類和數(shù)量，從而提高反應(yīng)器的消化處理能力，加快有機(jī)物的分解速率，提高產(chǎn)氣量，還可使開始產(chǎn)氣的時間提前。用添加接種物的方法，開始發(fā)酵時，一般要求菌種量達(dá)到料液量的5以上。 (7)添加物和抑制物 在發(fā)酵液中添加少量的ZnSO4、磷礦粉、煉鋼渣、爐灰等，有助于促進(jìn)厭氧發(fā)酵，提高產(chǎn)氣量和原料利用率。同時添加少量K、Na、Mg、Zn、P等元素也能提高產(chǎn)氣率。但是有些化學(xué)物質(zhì)能抑制發(fā)酵微生物的生命活力，含氮化合物（蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等）過多，抑制甲烷發(fā)酵（加碳源，調(diào)節(jié)C/N）；Cu、Zn、Cr等重金屬及氰化物也會抑制厭氧消化,第三節(jié) 厭氧生物處理

23、技術(shù),厭氧消化工藝（按消化溫度）,（1）高溫消化工藝 高溫發(fā)酵工藝的最佳溫度范圍是4755，此時有機(jī)物分解旺盛，發(fā)酵快，物料在厭氧池內(nèi)停留時間短，非常適于城市垃圾、糞便和有機(jī)污泥的處理。其程序如下： 1)高溫發(fā)酵菌的培養(yǎng) 2)高溫的維持 3)原料投入與排出 4)發(fā)酵物料的攪拌,（2）自然消化工藝 自然溫度厭氧消化指在自然界溫度影響下消化溫度發(fā)生變化的厭氧發(fā)酵。結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、施工容易、便于推廣。但消化周期受季節(jié)和地區(qū)的影響。工藝流程如下：,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),厭氧消化工藝（按消化溫度）,原料選擇,原料預(yù)處理,配料,入池消化產(chǎn)氣,大出料,送農(nóng)田,定期出料,定期加料,加活性污泥,厭氧消化

24、工藝,連續(xù)消化工藝,半連續(xù)消化工藝,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),厭氧發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理,厭氧消化池亦稱厭氧消化器。厭氧消化池種類很多。按消化間的結(jié)構(gòu)形式，有圓形池、長方形池；按貯氣方式，有氣袋式、水壓式和浮罩式。其中，水壓式沼氣池是在我國農(nóng)村推廣的主要類型，特別受到發(fā)展中國家的歡迎，被譽(yù)為“中國式沼氣池”。 水壓式沼氣池是一種埋設(shè)在地下的立式圓筒形發(fā)酵池，主要結(jié)構(gòu)包括加料管、發(fā)酵間、出料管、水壓間、導(dǎo)氣管幾個部分。,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),厭氧消化裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理,1.加料管 2.發(fā)酵間 3.池內(nèi)液面 4.出料間液面,啟動前狀態(tài)，發(fā)酵間的液面O-O水平，發(fā)酵間內(nèi)尚存的空間為死氣箱容積

25、。,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),厭氧消化裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理,1.加料管 2.發(fā)酵間 3.池內(nèi)料液液面A-A 4.出料間液面B-B,啟動后狀態(tài)。發(fā)酵池內(nèi)開始發(fā)酵產(chǎn)氣，發(fā)酵間的氣壓隨產(chǎn)氣量增大而增大，結(jié)果出料間液面高于發(fā)酵間液面。當(dāng)發(fā)酵間內(nèi)貯氣量達(dá)到最大值時，發(fā)酵間的液面下降到最低位置A-A水平，出料間的液面上升到最高位置B-B水平，這時達(dá)到了極限工作狀態(tài)。,極限工作狀態(tài)時兩液面的高差最大，稱為極限沼氣壓強(qiáng)，其值可表示如下： H=H1+H2 式中：H1為發(fā)酵間液面最大下降值，H2為出料間液面最大上升值，H為沼氣池最大液面差。,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),厭氧發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理,1.加料管 2.

26、發(fā)酵間 3.池內(nèi)料液液面A-A 4.出料間液面B-B 5.導(dǎo)氣管 6.沼氣輸氣管 7.控制閥,使用沼氣時發(fā)酵間壓力減小，出料間液體被壓回發(fā)酵間。這樣，不斷產(chǎn)氣和不斷用氣，發(fā)酵間和出料間液面總是在初始狀態(tài)和極限狀態(tài)間不斷上下升降。,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),城市糞便的厭氧消化處理,（1）化糞池 1）工作原理：主要是利用厭氧發(fā)酵、中層過糞和寄生蟲卵比重大易于沉淀的原理，糞便在池內(nèi)經(jīng)過30天以上的發(fā)酵分解，中層糞液依次由1池流至3池，以達(dá)到沉淀或殺滅糞便中寄生蟲卵和腸道致病菌的目的，第3池糞液成為優(yōu)質(zhì)化肥。,第三節(jié) 厭氧生物處理技術(shù),城市糞便的厭氧消化處理,2）化糞池容積計(jì)算 式中，E為服務(wù)人口(人)，Q為每人每天污水量(L)，Tq為污水在池內(nèi)停留時間，一般取0.50.1d；S為每人每天污泥量，一般取0.81.0L。Ts為清泥周期，一般按100360d；C為泥消化體積減小系數(shù)，一般為0.7，Pw為污泥含水率，