厌氧消化
厌氧消化
甲烷菌对温度的急剧变化非常敏感
厌氧发酵过程还要求温度相对稳定，一天内的变化范围在 1.5~2℃以内为宜。
（2）pH值
厌氧发酵微生物细胞内细胞质的pH一般呈中性反应，但产 甲烷菌在偏碱性条件下有更好活性，因此，控制pH值在 6.5~7.5比较合适，最佳7.0~7.2。 一般通过控制碱度来控制pH值，通常碱度控制在 2500~5000mgCaCO3/L比较合适，碱度可以通过投加石灰 或含氮原料的办法来控制。
厌氧消化阶段
三段理论
1979年由布赖恩提出，将厌氧消化依次分为水解（液化） 阶段、产酸阶段、产甲烷阶段。起作用的细菌分别称为发 酵细菌、乙酸分解菌、产甲烷细菌。
四段理论 Zeikus于1979年提出四种群学说，他 认为在厌氧消化过程中共有四种群的 复杂微生物参与厌氧发酵过程，分别 是：水解发酵菌、产氢产乙酸菌，同 型产氢产乙酸菌和产甲烷菌。
传统发酵设备与现代发酵 设备的比较
（a)传统消化池 （b)现代消化池
第五章 厌氧消化
5.1 厌氧消化原理 5.1.1 厌氧消化基本理论 5.1.2 厌氧消化产物 5.2 厌氧消化影响因素
内
容 提
5.3 厌氧消化工艺与反应器 5.3.1 厌氧消化工艺 5.3.2 厌氧消化反应器 5.3.3 应用实例
要
厌氧消化（Anaerobic digestion, AD）
固体废物的厌氧消化处理
环境学院：固体废物处理与处置
环境学院：固体废物处理与处置
4.2 高固体厌氧消化技术
高固体厌氧消化（High solid anaerobic digestion）： 固体含量大约在22%以上。 该技术相对较新，未大规模应用。 优点：反应器单位体种的需水量低，产气量高，消 化污泥的处理费用相对较低。
环境学院：固体废物处理与处置
3.1 厌氧条件
详见“三段理论”
环境学院：固体废物处理与处置
3.2 有机物组分与产气量
产气量的大小主要取决于物料的组分物性。
环境学院：固体废物处理与处置
3.3 有机物含量与去除率
在合适的温度和 有机物负荷的条 件下，有机物去 除率与废物的有 机物含量成正比。
环境学院：固体废物处理与处置
6、厌氧消化反应器
目前研究较多的厌氧消化反应器有三类：
一阶段系统消化反应器 两阶段系统消化反应器 序批式处理系统消化反应器
环境学院：固体废物处理与处置
6.1 一阶段系统消化反应器
反有的反应集中在一个消化反应器中完成。 可分为：
一阶段湿式（中固体）处理系统 一阶段干式（高固体）处理系统
环境学院：固体废物处理与处置
环境学院：固体废物处理与处置
环境学院：固体废物处理与处置
环境学院：固体废物处理与处置
环境学院：固体废物处理与处置
环境学院：固体废物处理与处置
（2）一阶段干式系统
反应器中的固体废物含固率控制在20~40%内。
物料流动性差，要用特殊传送带、螺旋浆叶的强力 泵输送。这些传送设备对物料要求低，故原料的预 处理简单。 技术关键在于让进料和接种物充分混合。
环境学院：固体废物处理与处置
污泥处理技术二：厌氧消化
污泥处理技术二：厌氧消化1. 原理与作用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，实现污泥稳定化非常有效的一种污泥处理工艺。
污泥厌氧消化的作用主要体现在：（1）污泥稳定化。
对有机物进行降解，使污泥稳定化，不会腐臭，避免在运输及最终处置过程中对环境造成不利影响；（2）污泥减量化。
通过厌氧过程对有机物进行降解，减少污泥量，同时可以改善污泥的脱水性能，减少污泥脱水的药剂消耗，降低污泥含水率；（3）消化过程中产生沼气。
它可以回收生物质能源，降低污水处理厂能耗及减少温室气体排放。
厌氧消化处理后的污泥可满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918中污泥稳定化相关指标的要求。
2. 应用原则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，减少温室气体排放。
该工艺可以用于污水厂污泥的就地或集中处理。
它通常处理规模越大，厌氧消化工艺综合效益越明显。
3. 厌氧消化工艺3.1. 厌氧消化的分类1）中温厌氧消化中温厌氧消化温度维持在35℃±2℃，固体停留时间应大于20d，有机物容积负荷一般为2.0~4.0kg/m3⋅d，有机物分解率可达到35％~45％，产气率一般为0.75~1.10Nm3/kgVSS（去除）。
2）高温厌氧消化高温厌氧消化温度控制在55℃±2℃，适合嗜热产甲烷菌生长。
高温厌氧消化有机物分解速度快，可以有效杀灭各种致病菌和寄生虫卵。
一般情况下，有机物分解率可达到35%~45%，停留时间可缩短至10~15d。
缺点是能量消耗较大，运行费用较高，系统操作要求高。
3.2. 传统厌氧消化工艺流程与系统组成传统厌氧消化系统的组成及工艺流程，如图4-1所示。
当污水处理厂内没有足够场地建设污泥厌氧消化系统时，可将脱水污泥集中到其他建设地点，经适当浆液化处理后再进行污泥厌氧消化，其系统的组成及工艺流程图，如图4-2所示。
图1传统污泥厌氧消化工艺流程图图2脱水污泥厌氧消化工艺流程图传统污泥厌氧消化系统主要包括：污泥进出料系统、污泥加热系统、消化池搅拌系统及沼气收集、净化利用系统。
厌氧消化,厌氧酵解,厌氧发酵,有氧分解的关系
厌氧消化,厌氧酵解,厌氧发酵,有氧分解的关系1. 引言1.1 概述在今天的环境保护和可持续发展的背景下，对于有机废弃物的处理变得越来越重要。
厌氧消化、厌氧酵解、厌氧发酵和有氧分解是目前常用的有机废弃物处理方法。
这些方法在去除或转化有机废弃物方面都起到了关键作用。
本文将深入探讨这些方法之间的关系，特别是厌氧消化与厌氧酵解、厌氧发酵以及有氧分解之间的相互联系。
1.2 文章结构本文将按照以下章节结构对厌氧消化、厌氧酵解、厌氧发酵和有机分解进行详细分析：引言，厌氧消化与厌氧酵解的关系，厌氧发酵与厌氧消化的关系以及有氧分解与厌氧消化的关系。
最后，通过总结论点来回顾文章主要内容。
1.3 目的本文旨在阐明不同废弃物处理方法之间的联系，帮助读者更好地理解和选择适合自己需求的废弃物处理方式。
同时，本文也将介绍各种方法的原理和应用场景，以更好地指导实际操作并促进环境可持续发展。
*请注意，由于普通文本格式无法呈现标题层级结构，以上内容只是对"1. 引言"部分的描述，并非完整文章。
2. 厌氧消化与厌氧酵解的关系2.1 厌氧消化的定义与原理厌氧消化是一种微生物降解有机废弃物的过程，它在缺乏氧气的条件下进行。
在这个过程中，不同类型的细菌和古菌通过一系列复杂的反应将有机废弃物分解为小分子有机物、沼气和其他代谢产物。
厌氧消化的原理基于微生物共生作用。
在一个无氧环境中，存在着各种类型的微生物。
这些微生物以协同方式合作，相互促进并参与有机废弃物分解过程中所需的反应。
基本上，厌氧消化包括两个主要步骤：厌氧酵解和产甲烷菌的产甲烷发酵。
2.2 厌氧酵解的过程与作用厌氧酵解是厌氧消化过程中的第一步，也是最重要的步骤之一。
在这个过程中，带来废水或污泥中存在多种有机废弃物，在无氧条件下被微生物降解为低分子量有机物。
这些微生物主要是厌氧酵母菌和产有机酸的细菌，它们通过发酵作用将有机废弃物分解为短链脂肪酸、醇类和其他有机化合物。
厌氧消化的概念
厌氧消化的概念
厌氧消化
厌氧消化是一种消化过程，在这种过程中，有机物分解为简单的组分，产生真空，气体或其他物质。
厌氧消化可以通过物理或化学过程发生，其主要的化学反应就是厌氧条件下发生的氧化降解、微生物分解或混合分解。
厌氧消化也可以用来消化有机废弃物，以去除其中可能存在的有害物质。
厌氧消化是一个自然或人工可以控制的消化过程，它可以消除有机废物中大分子有机物中的氮和碳，这些物质可以通过水或空气的循环得以利用。
厌氧消化所消化的有机废物，不仅可以生产沼气、污染物吸附剂或其他物质，还可以有助于节约能源，减少对环境的污染。
厌氧消化过程具有许多优势，首先，它利用低温即可进行，可以省去大量的能源；其次，厌氧消化可以有效利用稀有资源，减少对环境的影响；最后，厌氧消化可以有效地去除有毒物质。
厌氧消化的主要步骤包括搅拌添加（搅拌时间以及搅拌时的温度）、发酵（温度控制）、膜过滤（滤液消耗量）以及活性炭吸附（活性炭的选择）等。
厌氧消化可以通过各种方式进行，如生物反应釜发酵、塑料板发酵、真空发酵等。
利用厌氧消化过程消化有机废物，可以获得高品质的废水，从而减少对环境的污染，为人类节省能源和环境资源。
- 1 -。
固体废物处理与资源化-第五章 第二节 厌氧消化
主要有机物的水解反应：
蛋白质+nH2O→氨基酸＋脂肪酸＋NH3＋CO2＋H2S
C3H5(RCO)3O3H2OC3H5(OH)33RCOOH
(脂肪）
（甘油） （脂肪酸）
2(C6H10O5)nnH2OnC12H22O112nC6H12O6 （碳水化合物）（双糖） （单糖）
70(CH4)+30(C02)
5950
700
67(CH4)+33(C02)
5650
a. 理论产气量的计算
在计算沼气发酵原料的理论产气量时，必须首先分别测定 各种发酵原料中碳水化合物(A)、蛋白质(B)和脂肪(C)的 含量，然后用下式计算出每克发酵原料的CH4和CO2的理论 产量。 CH4产量E（L）＝0.37A+0.49B+1.04C CO2产量D（L）＝0.37A+0.49B+0.36C 式中的A、B、C可在表中查到。
例 ， 以 稻 草 为 原 料 ， 其 A 、 B 、 C 值 分 别 为 ： 0.6026 ， 0.0316，0.0321。则： E=0.37×0.6026+0.49×0.0316+1.04×0.0321=0.2718(L/g) D=0.37×0.6026+0.49×0.0316+0.36×0.0321=0.2500(L/g)
发酵原料料浆的配制计算
将所需的各种发酵原料配制成料浆，可根据料浆中所 要求的总固体百分含量计算出加水量。
MTSXXM W10% 0
式中：MTS一发酵料浆中总固体Wt％； M 一各种原料的总固体Wt％； X一各种原料的重量(kg)； W一需加入的水量(kg)
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。
污水处理中的厌氧消化与气体利用
03
将厌氧消化与废弃物资源化利用相结合，实现废弃物的减量化
、无害化和资源化利用。
04 厌氧消化技术应用与案例
城市污水处理
城市污水处理是厌氧消化技术的重要 应用领域之一。通过厌氧消化工艺， 城市污水中的有机物被转化为沼气， 同时实现污水的减量化和稳定化。
案例：某城市污水处理厂采用厌氧消 化工艺处理城市污水，日处理能力达 到10万吨，有效降低了污染物排放， 提高了水资源利用效率。
剩余污泥处理
优化剩余污泥的处置和资 源化利用，减少环境负担 和降低处理成本。
技术发展趋势
厌氧氨氧化
01
厌氧氨氧化是一种新型的脱氮技术，具有节能、高效等优点，
未来将得到广泛应用。
厌氧发酵产氢
02
厌氧发酵产氢是一种生物制氢技术，具有环境友好、资源丰富
等优点，具有广阔的应用前景。
厌氧消化与废弃物资源化利用结合
工业废水处理
工业废水成分复杂，含有大量的有机物和有毒物质，厌氧消 化技术能够有效处理这些废水，并回收利用其中的有用物质 。
案例：某化工厂采用厌氧消化工艺处理含酚废水，成功将酚 类物质转化为沼气，降低了废水对环境的污染，同时实现了 资源的再利用。
农业废弃物处理
农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等是厌氧消化技术的 另一应用领域。通过厌氧消化工艺，农业废弃物被转化为 沼气和肥料，实现了废弃物的资源化利用。
智能化控制
利用物联网、大数据和人工智能等 技术实现厌氧消化过程的智能化控 制，提高处理效果和降低能耗。
技术挑战与对策
01
02
03
微生物种群调控
针对不同污水类型和工况 ，研究微源自物种群调控策 略，提高厌氧消化效率。
高浓度有机物处理
厌氧消化原理
What is a Septic Tank?
The invention of the septic tank is attributed to a French man named Jean-Louis Mouras who is believed to have built the first septic tank in Vesoul in 1860 everyday use of the septic tank in France dates back to 1881.
veeken等研究了中温下生物垃圾中六种成分的水解和生物降解速率一级反应速率常数在20时为003015d1在40为024047d1ahring等通过研究发现介于中温和高温之间的45有机物的降解效果最差产气量最低在选择发酵温度的时候应该避开这个温度区间
固体废物处理与资源化
Treatment and Disposal of Solid Waste
Copyright Wuhan University 2015
Boyle (1976):
Boyle, W. C. (1977): Energy Recovery from Sanitary Landfills. Conversion. Edited by: H. G. Schlegel & J. Barnea, 119 – 138. Boyle modified the chemical reaction of Buswell & Mueller (1952) and included nitrogen and sulphur to obtain the fraction of ammonia and hydrogen sulphur in the produced biogas:
污泥厌氧消化概述
污泥厌氧消化概述一、基本原理污泥厌氧消化是指在无氧条件下依靠厌氧微生物将污泥中的有机物分解并稳定的一种生物处理方法，通过水解、产酸、产甲烷三个阶段达到有机物分解的目的，同时大部分致病菌和蛔虫卵被杀灭或作为有机物被分解。
一般厌氧消化分为中温和高温两种：中温厌氧消化，温度维持在35℃±2℃，固体停留时间应大于20d，有机容积负荷一般为 2.0～4.0kg/（m3·d），有机物分解率可达到35%～45%，产气率一般为0.75～1.10Nm3/kg VSS；高温厌氧消化，温度控制在55℃±2℃，适合嗜热产甲烷菌生长。
高温厌氧消化有机物分解速度快，可以有效杀灭各种致病菌和寄生虫卵。
二、消化过程污泥厌氧消化是一个极其复杂的过程，厌氧消化三阶段理论是当前较为公认的理论模式。
第一阶段，在水解与发酵细菌作用下，碳水化合物、蛋白质和脂肪等高分子物质水解与发酵成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢气等。
第二阶段，在产氢产乙酸细菌作用下，将第一阶段产物转化成氢气、二氧化碳和乙酸。
第三阶段，通过氢气营养性和乙酸营养性的甲烷菌的作用，将氢气和二氧化碳转化成甲烷，将乙酸脱酸产生甲烷。
在厌氧消化过程中、由乙酸形成的甲烷约占总量的 2/3，由二氧化碳还原形成的甲烷约占总量的 1/3。
三、影响因素（一）温度温度是影响厌氧消化的主要因素，温度适宜时，细菌发育正常，有机物分解完全，产气量高。
实际上，甲烷菌并没有特定的温度限制，然而在一定温度范围内被驯化以后，温度变化速率即使为每天1℃都可能严重影响甲烷消化作用，尤其是高温消化，对温度变化更为敏感。
因此，在厌氧消化操作运行过程中，应采取适当的保温措施。
大多数厌氧消化系统设计为中温消化系统，因为在此温度范围，有机物的产气速率比较快、产气量较大，而生成的浮渣较少，并且也比较容易实现污泥和浮渣的分离。
但也有少数系统设计在高温范围内操作，高温消化的优点包括：改善污泥脱水性能，增加病原微生物的杀灭率，增加浮渣的消化等。
污水处理中厌氧消化技术的应用
汇报人：可编辑 2024-01-05
contents
目录
• 厌氧消化技术概述 • 厌氧消化技术在污水处理中的应用 • 厌氧消化技术的优势与局限性 APTER 01
厌氧消化技术概述
厌氧消化技术的定义
• 厌氧消化技术是指在无氧环境下 ，通过厌氧微生物的作用，将有 机物转化为甲烷和二氧化碳的过 程。
CHAPTER 02
厌氧消化技术在污水处理中 的应用
厌氧处理工艺的种类
上流式厌氧污泥床（UASB）
厌氧滤池（AF）
利用悬浮生长的厌氧污泥处理废水，具有 较高的有机负荷率和较低的能耗。
填充有颗粒性填料的厌氧生物滤池，适用 于处理低悬浮物、低浓度的有机废水。
完全混合式厌氧反应器（CSTR ）
废水与活性污泥在完全混合的状态下进行 反应，适用于处理高浓度有机废水。
CHAPTER 03
厌氧消化技术的优势与局限 性
厌氧消化技术的优势
节能
厌氧消化过程在相对较低的温度下进行，能源消耗较低，同时产生的 沼气可以回收利用，进一步降低能耗。
高效有机物降解
厌氧消化技术能够有效地降解有机物，包括一些难以降解的有机物， 如蛋白质、脂肪和纤维素等。
减少温室气体排放
厌氧消化过程中产生的沼气可以替代化石燃料，从而减少温室气体的 排放。
厌氧消化技术的发展前景
随着环境保护意识的不断提高和技术 的不断进步，厌氧消化技术将得到更 广泛的应用和推广。
同时，随着新能源和环保技术的不断 发展，厌氧消化技术将与其他技术相 结合，形成更加高效、环保的污水处 理系统。
未来，厌氧消化技术将不断优化和改 进，提高有机物处理效率、降低能耗 、减少温室气体排放等方面将取得更 大的突破。
厌氧消化实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解厌氧消化过程中的微生物学原理。
2. 掌握厌氧消化实验的操作步骤。
3. 分析厌氧消化过程中不同因素对产气量的影响。
4. 探讨厌氧消化技术在有机废物处理中的应用。
二、实验原理厌氧消化是一种在无氧条件下，通过微生物的代谢活动将有机废物转化为甲烷、二氧化碳、水和其他副产品的生物化学过程。
该过程主要分为三个阶段：水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：猪粪、玉米秸秆、厌氧消化菌接种剂、蒸馏水、pH试纸、温度计、搅拌器、气体收集装置等。
2. 实验仪器：恒温培养箱、发酵罐、pH计、气体分析仪等。
四、实验步骤1. 样品准备：将猪粪和玉米秸秆按一定比例混合，加入适量的蒸馏水搅拌均匀，制成有机废物混合物。
2. 接种：将厌氧消化菌接种剂加入混合物中，搅拌均匀。
3. pH调整：使用pH试纸检测混合物的pH值，调整至6.5～7.5。
4. 装罐：将混合物装入发酵罐中，密封。
5. 培养：将发酵罐放入恒温培养箱中，在35℃条件下培养。
6. 产气量测定：每隔一定时间，使用气体收集装置收集发酵产生的气体，并使用气体分析仪测定甲烷含量。
7. 数据分析：记录不同时间点的产气量，分析厌氧消化过程中不同因素对产气量的影响。
五、实验结果与分析1. pH值对产气量的影响：在实验过程中，观察到pH值对产气量有显著影响。
当pH值在6.5～7.5范围内时，产气量较高。
这是因为该pH值范围内，厌氧消化菌的生长和代谢活动最为旺盛。
2. 温度对产气量的影响：实验结果表明，温度对产气量有显著影响。
在35℃条件下，产气量较高。
这是因为该温度范围内，厌氧消化菌的生长和代谢活动最为旺盛。
3. 有机物浓度对产气量的影响：实验结果表明，有机物浓度对产气量有显著影响。
当有机物浓度较高时，产气量较高。
这是因为有机物浓度越高，厌氧消化菌可利用的底物越多，产气量越高。
4. 接种剂对产气量的影响：实验结果表明，接种剂对产气量有显著影响。
污泥厌氧消化的工艺技术
污泥厌氧消化的工艺技术污泥厌氧消化是一种有效处理废水处理厂污泥的工艺技术。
它通过利用厌氧消化过程中产生的生物气体，提高废水处理厂的能源利用效率，同时还能降低废水处理过程中的废弃物处理量，减少环境污染。
污泥厌氧消化工艺技术的主要步骤包括污泥进料、厌氧消化、沼气收集与利用以及消化液回流等。
首先，将进入废水处理厂的污泥收集起来，然后通过输送设备将污泥送入厌氧消化池。
在厌氧消化池中，污泥中的有机物质被厌氧微生物分解，产生沼气和消化液。
沼气主要由甲烷、二氧化碳和少量的氢气等成分组成，可以用作燃料发电、热能利用或煤气替代。
消化液中含有一定浓度的营养物质，可以回流到废水处理过程中，提高污水处理效果。
污泥厌氧消化工艺技术有以下几个优点。
首先，它能够有效减少污水处理厂处理废水产生的废弃物。
通过消化污泥中的有机物质，可以降低废水处理厂的处理成本，减少处理过程中产生的废弃物的数量，进而降低环境污染。
其次，污泥厌氧消化过程还可以产生大量的沼气，这些沼气可以用作生物质能源，用于发电、取暖或者供应工业用气等。
沼气的利用可以提高废水处理厂的能源利用效率，降低运营成本。
而且，污泥厌氧消化工艺还可以回收消化液，将其中的营养物质回流到废水处理过程中，提高污水处理效果。
当然，污泥厌氧消化工艺也存在一些挑战和问题。
首先，污泥厌氧消化过程中产生的沼气需要进行收集和利用，这需要建设相应的沼气收集系统和处理设施。
其次，厌氧消化过程还需要定期对污泥进行搅拌和加热等操作，以提高消化效果。
此外，污泥厌氧消化工艺也需要一定的投资和运营成本，对于一些废水处理厂来说可能存在经济上的压力。
总的来说，污泥厌氧消化是一种有效处理废水处理厂污泥的工艺技术。
它通过利用厌氧消化产生的沼气提高能源利用效率，降低废弃物处理量，减少环境污染。
这种工艺技术在废水处理行业中有广阔的应用前景，可以进一步提高废水处理的技术水平和环保效果。
厌氧消化法名词解释
厌氧消化法名词解释
厌氧消化法是一种处理有机废物的方法，通过在缺氧环境下利用微生物将有机物转化为沼气和有机肥料的过程。
下面将对厌氧消化法的关键词进行解释。
1. 厌氧：指在没有或者极少氧气的情况下进行的生物过程。
厌氧条件下，微生物通过发酵代谢有机物，产生沼气和有机酸等产物。
2. 消化：指微生物通过酶的作用将有机物分解为更小的分子以便进一步利用的过程。
在厌氧消化法中，微生物分解有机废物，释放出可利用的能量和产物。
3. 沼气：由厌氧消化过程产生的混合气体，主要成分为甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。
沼气是一种可再生能源，可以用于发电、取暖和烹饪等。
4. 有机肥料：在厌氧消化过程中，微生物将有机废物转化为稳定的有机物质，通常被用作肥料。
有机肥料富含营养物质，可以改善土壤质量，促进植物生长。
举例来说，如果一个农场使用厌氧消化法处理农业废物，首先将废物放入密闭的消化池中，通过控制温度、PH值和水分等条件，创建一个缺氧环境，然后加入适量的微生物（如厌氧菌），微生物会在没有氧气的情况下进行消化作用。
废物经过一段时间的厌氧消化，会产生沼气和有机肥料。
沼气可以用于发电供电，有机肥料可以施用在农田中，增加土壤的肥力。
这样既达到了处理废物的目的，又
获得了能源和肥料的回收利用。
厌氧消化技术在有机废弃物处理中的应用
厌氧消化技术在有机废弃物处理中的应用随着人类社会的发展，城市化进程加速，每天都会产生大量的有机废弃物。
如何处理这些废弃物成为了我们社会中的一个重要问题。
传统的废弃物处理方法主要依赖于填埋和焚烧，但是这些方法不仅存在环境污染的问题，而且成本高昂。
现如今，越来越多的人们开始关注厌氧消化技术在有机废弃物处理中的应用。
1. 厌氧消化技术的原理厌氧消化技术是一种利用厌氧微生物将有机废弃物分解成沼气和肥料的过程。
厌氧消化系统包括一个密闭的容器，其中有机废弃物被加入到其中，通过一个特定的温度和pH值来创造一个理想的环境，以支持厌氧消化微生物的生长和活动。
在这个过程中，厌氧微生物会将废弃物分解成沼气和有机肥料。
2. 厌氧消化技术在有机废弃物处理中的优点2.1 不产生二氧化碳和其他危险废物相比于传统的废弃物处理方法，厌氧消化技术不会释放出二氧化碳和其他危险废物。
这大大减少了对环境的污染。
2.2 产生沼气作为能源厌氧消化技术通过分解有机物质生成沼气，沼气是一种可再生能源。
废弃物不但可以处理掉，同时产生的沼气可以用来发电、加热和烹饪等，为环境提供了更多的能源选择。
2.3 有机肥料厌氧消化技术处理有机物质后，生成的副产物有机肥料是一种天然的植物营养来源。
相比于传统的化肥，有机肥料不仅环保，而且在保证作物产量不减的情况下，提高作物质量。
3. 厌氧消化技术应用的现状厌氧消化技术应用于废弃物处理已有很长的历史，在一些国家，如欧洲，美国和日本，早在20世纪60年代便已广泛使用。
近年来，随着厌氧消化技术的不断完善和成本的降低，厌氧消化技术在全球范围内得到了普及和推广。
4. 厌氧消化技术在中国的应用前景目前，中国正面临着极大的环境压力，废弃物处理已经成为公众关注的话题。
政府不断加大投入，提倡“节能减排，低碳环保”的理念，厌氧消化技术的应用前景越来越广阔。
在有机废弃物处理方面，虽然在国内的应用不如欧美国家普及，但随着技术的不断提高和成本的降低，厌氧消化技术将成为解决处理废弃物问题的重要手段。
厌氧最佳温度
厌氧最佳温度
（原创版）
目录
1.引言：介绍厌氧消化的基本概念和原理
2.厌氧消化的最佳温度范围
3.不同温度对厌氧消化的影响
4.结论：总结厌氧消化的最佳温度及其重要性
正文
一、引言
厌氧消化是一种在缺氧环境下通过微生物分解有机物质产生甲烷和
二氧化碳的过程，被广泛应用于污水处理、沼气生产等领域。
了解厌氧消化的最佳温度对于提高处理效率具有重要意义。
二、厌氧消化的最佳温度范围
厌氧消化的最佳温度范围一般为 35-45 摄氏度。
在这个温度范围内，微生物的活性较高，有利于有机物质的分解和甲烷的产生。
三、不同温度对厌氧消化的影响
1.低温（小于 35 摄氏度）：在低温环境下，微生物的活性较低，代谢速率较慢，导致有机物质分解速率降低，从而影响厌氧消化的效果。
2.高温（大于 45 摄氏度）：在高温环境下，虽然微生物活性较高，但高温可能导致酶失活、微生物死亡等现象，从而降低厌氧消化的效率。
3.最佳温度范围内：在 35-45 摄氏度之间，微生物活性较高，有利于有机物质的分解和甲烷的产生。
此时厌氧消化的效率最高。
四、结论
厌氧消化的最佳温度范围为 35-45 摄氏度。
在这个温度范围内，微
生物活性较高，有利于提高厌氧消化的效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
▪ 传统发酵设备与现代发酵 设备的比较
（a)传统消化池 （b)现代消化池
安徽工业大学 建筑工程学院
现代大型工业化厌氧消化工艺流程
典型的大型工业化沼气消化工艺流程 1、有机废物；2、进料；3、进料口；4、分选；5、料槽；6、废物；7、破碎机；8、天然气供 应站；9、加气站；10、内消耗；11、电网；12、沼气罐；13、主变电站；14、临时储存仓；15、 气体处理站；16、热交换；17、发电；18、区域供热系统；19、热储存罐；20、消化热；21、消
固废污染控制工程
教师：盛广宏
5.5 有机固体废物的厌氧消化
1 厌氧发酵过程 2 厌氧发酵过程的影响因素
安徽工业大学 建筑工程学院
❖ 厌氧发酵（Anaerobic digestion, AD）
▪ 或称厌氧消化，是指在厌氧微生物的作用下，有控制地使废物中可 生物降解的有机物转化为CH4、CO2和稳定物质的生物化学过程。 由于产物甲烷占大部分，故又称为甲烷发酵。
▪ 缺点：气压不稳定，对产气 不利；池温低，影响产气， 原料利用率低（仅 10%~20%）；大换料和密封 都不方便；产气率低[平均 0.1~0.15m3/m3.d]
安徽工业大学 建筑工程学院
安徽工业大学 建筑工程学院
②立式圆形浮罩式沼气池
将消化间与贮气间分开，产生 的沼气由浮沉式的气罩贮存起 来。
安徽工业大学 建筑工程学院
✓气体扩散式搅拌：经过 压缩的沼气通过气体扩 散器与消化池内的污泥 混合。
安徽工业大学 建筑工程学院
✓射流器抽吸沼气搅拌：用污泥泵从消化池直筒壁高 的2/3处抽吸污泥，经过射流器抽吸池顶的沼气， 然后将混合污泥与沼气射入消化池底部进行搅拌。
安徽工业大学 建筑工程学院
▪ ③泵循环物料搅拌
安徽工业大学 建筑工程学院
5.5.1 厌氧发酵过程
❖ 有机废物厌氧发酵原理
总的反应式 有机物 H2O 厌氧微生物细胞物质 CH 4 CO 2 NH 3 H2S 能量
安徽工业大学 建筑工程学院
❖ 厌氧发酵过程
▪ 可溶性有机物被微生物直接利 用
▪ 不溶性大分子有机物（如蛋白 质、纤维素、淀粉、脂肪等） 经水解酶的作用，在溶液中分 解为水溶性的小分子有机物 （如氨基酸、脂肪酸、葡萄糖、 甘油等）。
▪ 工作原理
✓ 物料从上部或顶部投入池内， 经与池中原有的厌氧活性污 泥混合接触后，通过厌氧微 生物的吸附、吸收和生物降 解作用，使垃圾中的有机物 转化为以CO2和CH4为主的气 态产物—生物气（即沼气）
安徽工业大学 建筑工程学院
常用类型
❖ ①立式圆形水压式沼气池
▪ 消化间为圆形，两侧带有进 出料口，池顶有活动盖板。 池盖和池底是具有一定曲率 半径的壳体，主要结构包括 加料管、消化间、出料管、 水压间、导气管等几个部分。
▪ 厌氧消化技术的特点： ✓ 资源化效果好，可以将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转 化为可以直接利用的高品位沼气。 ✓ 与好氧处理，厌氧消化不需要通风动力，设施简单，运行成本 低； ✓ 产物要再利用，经厌氧消化处理后的废物基本得到稳定，可以 用于农肥、饲料或堆肥原料； ✓ 厌氧微生物的生长速率慢，常规方法的处理效率低，设备体积 大； ✓ 厌氧过程中会产生H2S等恶臭气体。
– 中温消化：35~38℃，产气量约1~1.3m3/(m3·d)；消化时 间~20d，卫生化低。
– 高温消化：50~65 ℃，产气量约3.0~4.0m3/(m3·d)；消化 时间~10d，卫生化高。
安徽工业大学 建筑工程学院
▪ 厌氧发酵器分类
✓消化阶段数
– 单级消化（或单相、一阶段消化工艺） 在同一个反应 器内完成厌氧发酵的两个阶段（产酸、产甲烷）
安徽工业大学 建筑工程学院
❖ 添加物和抑制物
▪ 重金属离子对甲烷消化的抑 制－使酶发生变性或者沉淀。 与酶结合产生变性；与氢氧 化物作用使酶沉淀。
▪ S2-等阴离子对甲烷消化有抑 制，氨也有毒害作用，当 [NH4+]>150mg/L时，消化受 抑制。
▪ 添加少量的K、Na、Mg、 Zn、P等元素有助于提高产 气率。
安徽工业大学
建筑工程学院
②沼气搅拌
气提式搅拌：将沼气压入设在消化池的导 流管中部或底部，使沼气与消化液混合， 含气泡的污泥即沿导流管上升，起提升作 用，使池内消化液不断循环搅拌。
气提式搅拌
竖管式搅拌：在池内均匀布置若 干根竖管，经过加压的沼气通过 配器总管分配到各根竖管，从下 端吹出，起搅拌作用。
–甲烷化阶段
安徽工业大学
建筑工程学院
5.5.2 厌氧发酵过程的影响因素
❖ 厌氧条件
▪ 产甲烷细菌是专性厌氧菌，氧对产甲烷细菌有毒害作用，因此， 必须创造厌氧的环境条件。一般控制在Eh为-300mV左右
❖ 温度
▪ 沼气发酵与温度有密切的关系。
✓ 代谢速度在35～38℃有一个高峰，50～65℃有另一高峰。一般 厌氧发酵常控制在这两个温度内，以获得尽可能高的降解速度。 前者称为中温发酵，后者称为高温发酵，低于20℃的称为常温发 酵。
▪ 厌氧发酵中细菌数量和种群会直接影响甲烷的生成 ▪ 不同来源的厌氧发酵接种物对产气量有反应器的消化处理能力和产气量。在开始发酵时， 一般要求菌种量达到料液量的5%以上。
❖ 搅拌
▪ 搅拌的目的是使发酵原料分布均匀，增加微生物与发酵 基质的接触，也使发酵的产物及时分离，从而提高产气 量。
物质浓度
碱金属和碱土金属 Ca2+，Mg2+，Na+， K+
重金属Cu2+，Ni2+， Zn2+，Hg2+，Fe2+
H+和OH― 胺类 有机物质
毒域浓度界限 /(mol/L) 10-1~10+6
10-5~10-3
10-6~10-4 10-5~100 10-6~100
安徽工业大学 建筑工程学院
❖ 接种物
✓含固率
–湿式厌氧发酵工艺（低固体厌氧发酵工艺）：指消化原料的 固体浓度不超过10%，一般为4~8% –干式厌氧发酵工艺（高固体厌氧发酵工艺）：指消化原料的 固体浓度大约在20%以上
安徽工业大学 建筑工程学院
▪ 按厌氧发酵器分类
✓消化温度
– 低温消化：＜20 ℃，产气量低，受气候影响大，不加料情 况下~35d。
▪ 水解产物被消化细菌摄入细胞 内，经过一系列生化反应，将 代谢产物排出体外，由于消化 细菌种群不一，代谢途径各异， 故代谢产物也各不相同。
安徽工业大学 建筑工程学院
▪ 众多的代谢产物中，仅无机的 CO2和H2及有机的“三甲一乙” （甲酸、甲醇、甲胺和乙酸）可 直接被产甲烷细菌吸收利用，转 化为甲烷和二氧化碳。
▪ 一般通过控制碱度来控制pH值，通常碱度控制在 2500~5000mgCaCO3/L比较合适，碱度可以通过投加石灰 或含氮原料的办法来控制。
❖ 原料配比（营养比）
▪ 厌氧发酵原料的C/N比以（20~30）:1为宜，太高，细胞氮 量不足，系统的缓冲能力低，pH 值易降低；太低，氮量 过多， pH 值可能上升，铵盐容易积累，会抑制消化进程。
– 多级消化（或多相、二阶段消化工艺） 将厌氧发酵反 应分别在二个反应器内完成，分别完成产酸阶段和产甲烷 阶段
安徽工业大学 建筑工程学院
▪ 按厌氧发酵器分类
✓根据投料运转方式分类
– 连续消化工艺 连续进料和连续出料，工业上应用较多， 但对厌氧条件控制要求较高。
– 半连续消化工艺 启动时一次性投入较多的消化原料， 运行过程中定期添加新料和出料，比较适用于农村和部分 工业。
安徽工业大学 建筑工程学院
④长方形（或方形）消化池
✓由消化室、气体贮藏室、储水库、 进料口和出料口、搅拌器、导气喇叭 口等部分组成。 ✓储水库的主要作用是调节气体贮藏 室的压力。
⑤联合沼气池
安徽工业大学 建筑工程学院
现代大型工业化沼气消化设备
❖ 常见几种类型的消化罐
▪ 欧美型
✓d/H>1，顶部具有浮罩，顶部和底 部都有小的坡度，由四周向中心 凹陷，形成一个小锥体。
▪ 平底型
✓介于欧美型和古典型之间。施工费用 比古典型低，直径与高度的比值比欧 美型合理，在污泥循环设备方面，选 择余地小。
安徽工业大学 建筑工程学院
安徽工业大学 建筑工程学院
安徽工业大学 建筑工程学院
循环系统搅拌设备
①机械搅拌
螺旋桨搅拌：在一个 竖向导流管中安装螺 旋桨。
水射器搅拌：水射 器也称喷射泵。一 般设置在池中心， 用水泵将消化池底 部的污泥抽出后压 入水射器的喷嘴， 当污泥射入水射器 的喉管时，形成很 大的负压，将消化 池内液面的消化液 吸入，通过扩散管 从池子下部排 出形 成一个循环搅拌 。
▪ 其它的代谢产物（主要是丙酸、 丁酸、戊酸、乳酸等有机酸，以 及乙醇、丙酮等有机物质）不能 为产甲烷细菌直接利用。它们必 须经过产氢产乙酸细菌进一步转 化为氢和乙酸后，才能被甲烷细 菌吸收利用，并转化为甲烷和二 氧化碳。
安徽工业大学 建筑工程学院
❖ 厌氧发酵理论
▪ 两段理论
✓将厌氧消化分为水解酸化（酸性发酵 ）阶段和产甲烷 （碱性发酵 ）阶段，相应起作用的微生物分为产酸细菌 和产甲烷细菌
浮沉式气罩由水封池和气罩两 部分组成。当沼气压力大于气 罩重量时，气罩便沿水池内壁 的导向轨道上升，直至平衡为 止。当用气时，罩内气压下降， 气罩也随之下沉。
❖ 特点：具有压力稳定、消化好、 产气多等优点。
安徽工业大学 建筑工程学院
③立式圆形半埋式沼气消化池组
✓城市粪便沼气消化多用消化池组。一般采用浮罩式贮气。
❖ 厌氧反应器
▪ 厌氧反应器组成：密闭反应器、搅拌系统、加热系统、 固液气分离