厌氧消化原理微生物浸出机理

活性污泥或 其他接种物
定期或不定期加料 池底污泥或消化料液
肥料
第二节：厌氧消化处理
水压式消化池
红泥塑料沼气池：
水压式沼气池具有结构简单、造价低、批量进料 施工方便；但由于温度不稳定，产气 ➢半塑式沼气池/二块模式全塑沼气池 量不稳定，因此原料的利用率低。 /袋式全塑沼气池/干湿交替消化沼
气池
消化器
厌氧消化工艺 厌氧消化设备
第二节：厌氧消化处理
堆肥有机 物微生物
厌氧消 化原理
细胞物质 有机酸，醇类，O2， NH3，H2S等，能量， 微生物
细胞物质 CO2，CH4等，
能量
第二节：厌氧消化处理
厌氧消 化原理
堆肥有机 物(C、N、 O、H、P、 S等)
细胞物质(微生物繁殖)
有机酸、醇类、 CO2 、 H2S 、 NH3 、 能量
腐熟 杜评
➢pH/COD/BOD
价指 /VS/碳来自百度文库比/氮
标 化物/腐殖酸
• 生物学指标 ➢呼吸作用/生物活
性/发芽指数
堆肥腐熟度评价 指标
• 物理学指标 ➢气味/粒度/色度
• 工艺指标 ➢温度
耗氧速率400 mg/(kg·h)
第二节：厌氧消化处理
1234
沼气发酵过程演示
厌氧消化原理 厌氧消化影响因素
细胞物质 CO2 、 CH4 等，能量
酸性发酵阶段
碱性发酵阶段
第二节：厌氧消化处理
添加物和抑
制物
pH
其它因素
温度
厌氧消化的 影响因素
接种物
原料配比
厌氧条件
搅拌
第二节：厌氧消化处理
厌氧消 化工艺
根据消化温度划分工艺类型
➢最佳温度范围是47~55 ➢目前我国农村都采用这
℃，此时有机物分解旺盛， 种消化类型。这种工艺
【概念】堆肥化 厌氧消化 浸出率 增容比
【方法原理】 堆肥原理； 厌氧消化原理； 微生物浸出机理。
本章重点
第五章：固体废物生物处理
蚯蚓床技术 废物生产单细胞蛋白等
1 好氧堆 肥处理
堆肥化（composting）: 在人 工控制的环境下,依靠自然界中 广泛分布的细菌、放线菌、真 菌等微生物人为地促进可生物 降解的有机物向稳定的腐殖质 转化的微生物学过程
其它生物 处理方法
4
处理方法
厌氧消 2 化处理
微生物 微生物浸出: 利用微生物新陈代谢
过程或代谢产物将废物中目的元素
浸出 转变为易溶状态并得以分离的过程
厌氧消化: 也称厌氧发酵， 指在厌氧状态下利用微生 物使固体废物中有机物转 3 变为CH4和CO2的过程
第一节：好氧堆肥处理
好氧堆肥演示
4 堆肥工艺
消化快，物料在厌氧池内 的消化池结构简单、成
停留时间短，非常适用于 本低廉、施工容易、便
城市垃圾、粪便和有机污 于推广，但受季节影响
泥的处理
明显
➢培养高温消化菌、维持高 ➢消化周期须视季节和地 温、投料和排料、搅拌消 区的不同加以控制 化物料
高温消化工艺
自然温度消化工艺
第二节：厌氧消化处理
厌 氧 消 化 工 艺
肥 氧和微生物 基
异化作用
CO2,H2O,NH3, PO43-, O42-
+
能量
本 原
转入环境
释放、转化 为热
理
第一节：好氧堆肥处理
好 氧 堆 肥 过 程
适应新 环境
嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤 维素、半纤维素、蛋白质，温度↗45~70℃
嗜温性微生物、多为难分解物 质，温度↘
嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的 可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度↗45℃
5 堆肥设备
➢ 四类
6 评价指标
➢四类，15个
3 影响因素 ➢六个阶段及内容
2 堆肥过程 ➢六个主要因素
1 基本原理 ➢堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化
➢堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取
第一节：好氧堆肥处理
好
氧
同化作用
细胞物质 (微生物繁殖)
堆
堆肥有机物(含C，H， O，N，P，S，Cl)、
长方形甲烷消化池
第二节：厌氧消化处理 水压式沼气池
第二节：厌氧消化处理 长方形甲烷消化池
第三节：微生物浸出
微
生 物 浸
微生物浸出史 浸矿细菌
出
细菌浸出机理
内 容 提
细菌浸出工艺 细菌浸出处理放射性废渣
要
第三节：微生物浸出
微 生 物 浸 出 史
1
1887年
20~40年工业应用历史 贫矿、尾矿废渣
根据投料运转方式划分工艺类型
连续消化工艺 半连续消化工艺 两步消化工艺
➢ 投料启动后，经一段
时间的消化产气，连 续定量的添加消化原 ➢ 启动时一次性投入较多 料和排出旧料；其消 的消化原料，当产气量 化时间能够长期连续 趋于下降时，开始定期➢ 两个反应器；根据 进行。工艺易于控制， 添加新料和排出旧料， 两段理论设计
堆肥化设备
设 ➢应堆肥产品质量高、操 备 作员少、臭味控制有效、
空间限制少、 环境影响小等优 点。垂直、倾斜及水平固体流
生物过滤器：熟化的堆
肥、树皮、木片、粒状的
泥炭等，负荷为80~120 m3•m-3•h-1)，出气温度维持在 20~40℃；
反应器堆肥系统
除臭设备
第一节：好氧堆肥处理
• 化学指标
能保持稳定的有机物 消化速率和产气率，
以维持比较稳定的产气 率。
但该工艺要求较低的 ➢ 农村较适用
原料固形物浓度
第二节：厌氧消化处理
连续消化工艺
贮气柜
用户
有机固 体废物
备料池
厌氧消化反应池
回流搅拌
回流备料
厌氧消 化工艺
半连续消化工艺
沉淀池
肥料
定期或不定期出料
备料
拌料接种
入池堆沤
加水封池
消化产气
大换料
U、Zn、Mn、As、Ni、Co、 Mo等
4
1954年
3
1947年
➢ 高效
2
1922年
➢浸出ZnS
➢ 发现
Thiolacillus Ferrooniclans
➢ 发现
S
3 2
第一节：好氧堆肥处理
供氧量
颗粒度
影
含水率
响
堆肥化效果
C/N和C/P
因 温度和有机物含量
pH
素1
2
3
4
5
前处理 主发酵 后发酵 后处理
脱臭
6 贮存
及 ➢ 分选、破 ➢ 发酵仓或➢ 进一步分 ➢ 分选设备➢ 产生氨、硫化氢➢、夏冬需贮存，
工 碎、筛分、 露天堆积，解难分解 去除塑料、甲基硫醇、胺类 容纳6个月的 混合、养 强制或翻 有机物， 玻璃金属、等。化学除臭剂；贮存设备；干
艺 分及水分 堆搅拌供 条堆或静 小石块； 碱、水溶液过滤；燥透气
调节
氧主发酵 态堆肥， 加入N、P、熟堆肥、沸石等
期4~12d 20~30d K制复肥 吸
附剂吸附
第一节：好氧堆肥处理
物料处理设备
翻堆设备
➢破碎设备
➢斗式装载机或推土机、垮式
堆 ➢混合设备
翻堆机、侧式翻堆机
➢输送设备
肥化 ➢分离设备