高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

关键词: 废水

高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状(精选14篇)

篇1:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

酸解破乳作用处理高含固率洗毛废水的研究

洗毛废水是一种高浓度有机废水,含固率高,主要成分是羊毛脂、羧酸盐和土杂,由于强极性物质的存在和胶体强的负电性,导致洗毛废水形成稳定的乳化体系.本试验通过加入硫酸改变洗毛废水的有机组成,降低体系的`Zeta电位,破坏体系的稳定性,从而使得有机物发生凝聚沉降,达到去除COD的目的.硫酸加入量达到0.2%或以上时对洗毛废水中SS的自然沉降性、絮凝性和极性有很大影响,比阻从远大于9.81×1013m/kg,下降为5.54×1010m/kg,COD去除率达到86.8%,SS去除率达到98%.因此,洗毛废水加酸处理后通过机械脱水,实现固液分离,以降低原废水的色度和大幅降低COD的方式,是可供考虑的处理工艺.

作 者:何锋 周立祥 王电站 He Feng Zhou Lixiang Wang Dianzhan 作者单位:南京农业大学资源环境学院环境工程系,南京,210095刊 名:环境污染治理技术与设备 ISTIC PKU英文刊名:TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL年,卷(期):20067(5)分类号:X703关键词:酸解作用 破乳 洗毛废水 COD 去除

篇2:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

通过厌氧型、好氧型和准好氧型生物反应器填埋场的比较,提出了厌氧-准好氧联合运行加速生物反应器填埋场垃圾降解和稳定的填埋场运行方法,并通过模拟试验进行了研究.结果表明,按厌氧方式运行710 d的模拟垃圾柱改为按准好氧方式运行360 d后,每天回灌1次的.D1柱和每周回灌2次的D4柱渗滤液COD浓度分别由705 mg/L和669 mg/L下降到135mg/L和178 mg/L,氨氮浓度由650 mg/L和877 mg/L降到不能检出水平;而继续按厌氧方式运行的垃圾柱D2和D3的渗滤液COD浓度仅分别由435mg/L和852 mg/L下降到295 mg/L和596 mg/L,氨氮浓度由654 mg/L和1 107 mg/L下降到469mg/L和783 mg/L.模拟厌氧型生物反应器填埋场垃圾柱稳定后期改为按准好氧方式运行,能加快渗滤液COD和氨氮浓度的衰减速率,而较高的渗滤液回灌频率更能强化这一优势.

作 者:李启彬 刘丹 欧阳峰 韩志勇 LI Qi-bin LIU Dan OUYANG Feng HAN Zhi-yong  作者单位:西南交通大学环境科学与工程学院,成都,610031 刊 名:环境科学  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE 年,卷(期):2006 27(2) 分类号:X705 关键词:生物反应器填埋场   厌氧-准好氧运行   渗滤液回灌   稳定   城市垃圾  

★ 基于模糊渗流理论的垃圾填埋气运移数学模型研究

★ 一体式好氧膜生物反应器的氮转化试验研究

★ 强化生物絮凝+生物接触氧化除磷效果分析

★ 好氧颗粒污泥的快速培养以及胞外多聚物对颗粒化的影响研究

★ 复合酶强化生物处理印染废水试验研究

★ 强化医院档案信息管理的思路和措施研究论文

★ 强化絮凝法处理含油浮渣的实验研究

★ 制药废水的混凝强化生物处理试验研究

★ 混凝法强化城市污水处理的生产试验研究

篇3:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

一、多媒体电化教学的优势

在当今信息社会, 电影、电视、电脑等现代化媒体走进人们生活的方方面面, 快节奏的生活不仅使成人, 也使孩子更习惯于多感官的使用, 尤其是视听感官的使用。电化教学媒体, 即电子教学媒体, 与常规教学媒体, 即课本、图书、黑板、图表等相比, 具有突出的优势。近几年大量的教育教学实践也证明了在思想品德课教学中恰当运用电化教学媒体, 有着其他媒体不可比拟的优势。

1. 恰当地使用电化教学媒体, 将过去一支粉笔一张嘴, 教师讲学生听的传统教学模式, 变成了多渠道传播信息的情境式教学模式。从教学思路上, 由传统的以教为主转变为以学为主, 由单纯传授知识转变为注重发展学生智能, 切实体现了以教师为主导, 以学生为主体的教学思想, 这恰恰是素质教育的关键。

2. 从教育心理学角度看, 由于思想品德课的多媒体电化教学采用的是形、声、色相结合的新颖手段, 增加了对学生多感官的刺激。而且现代教育媒体不受是时空限制, 能将教学内容中涉及的事物、情境过程, 具体形象地再现于课堂, 能有效地集中学生的注意力, 激发学生的兴趣。

3. 从教学效果角度看, 由于教学使用的多媒体教学材料更为具体形象, 使得思想品德课富有吸引力和感染力, 改变了思想品德课苦学苦讲的状态, 使学与教成为一个愉快轻松的过程, 不仅能唤起学生的学习兴趣, 更能激发学生的学习动机。多媒体电化教学使学生得到了充分的感性认识, 活跃了学生的思维, 有利于学生对抽象的概念知识的理解、巩固、和运用, 有助于学生的智能训练, 对促进中学生更快地从形象思维向抽象思维发展, 培养和提高中学生的观察力、理解力和分析能力, 以及解决问题能力, 具有明显的效果。同时, 电化教学使用多媒体传递信息, 还将帮助学生增强记忆效果。

4. 从提高学生觉悟角度看, 思想品德课多媒体电化教学使用的材料富有时代特色, 贴近实际生活, 更能触动学生的思想。尤其在当今学生课业压力普遍较大, 无暇顾及校园外世界的情况下, 它能帮助学生认识社会生活, 了解世界, 明辨是非, 陶冶情操, 树立远大的理想, 有助于增进学生的身心健康, 提高学生的社会责任感, 这正是素质教育所要求达到的目的。

二、多媒体电化教学的最优化原则

推行多媒体电化教学的目的是为了达到教学最优化, 而不是为推行电化教学而进行电化教学, 更不是单纯地迎合学生的兴趣。因而, 要避免“兴趣主义”和“形式主义”的倾向, 必须坚持科学性、适度性、启发性原则。

1. 科学性原则。

教学媒体的设计要符合科学性原则。首先, 要选择与教学目标相适应的媒体。即必须紧扣教材, 切合课程标准和教学目标, 材料的内容要从学生实际出发, 既有代表性, 又有说服力, 传播信息正确无误, 要符合科学性和思想性的要求。其次, 要根据各知识点的内容要求, 选择相适宜的媒体类型。各种类型的教学媒体, 各有特点, 如幻灯可以展示静态实景或文字内容, 录象可以展示动态过程, 录音可以使声音、语言重现等, 不同特点的教学媒体, 适用不同的教学内容。再次, 要恰当组合教学媒体。由于各种教学媒体各有长处和局限性, 因而需要对媒体进行优化组合, 优势互补, 以发挥媒体的最大效益。

2. 适度性原则。

由于电化教学使用了多种教学媒体, 每节课时间被分割为多个片段, 如不注意控制, 很容易出现“材料泛滥, 上课听听看看”的现象。教学媒体材料使用的时间和数量都要适度, 精而不滥, 恰到好处。教学媒体的演示要能呈现知识的连续性, 何时演示, 用何方式演示, 是先将后演示, 还是先演示后讲, 或是边演边讲, 都要适时恰当。而要把握好这一原则, 关键在于教师要充分发挥学习指导作用, 精心设计, 善于画龙点睛, 启发诱导, 具有驾驭各种材料、正确演示教学媒体的能力。

3. 启发性原则。

在课堂教学中使用多媒体材料, 目的在于强化教学效果, 提高学生能力, 因此, 教学媒体的使用要符合启发性原则, 教师的讲解和启发诱导要与媒体的应用相结合。在使用多媒体教学材料前, 教师务必要提醒学生作好心理准备, 提示学生应该观察什么, 为什么要观察, 怎样观察, 观察时应该思考哪些问题, 使学生有积极的心理准备。在使用媒体材料的过程中, 教师要对媒体材料进行简要的观察说明和导向讲解, 启发学生明确演示的媒体材料说明什么观点, 自己受到什么启迪和教育。最后, 在观察的基础上, 还要引导学生及时对教学内容作归纳概括, 通过自己的加工升华, 得出相应的概括性总结, 把握本质, 揭示规律, 使感性认识上升为理性认识, 以达到培养学生的观察能力和概括能力, 提高学生学习效率和觉悟水平的目的。

思想品德课教学的主要形式和途径是课堂教学, 而推行多媒体电化教学, 正是教师将思想品德课抽象的概念和原理还原于生动、活泼、具体的材料的过程, 从而使学生更好地理解道理, 接受教育, 提高觉悟。

参考文献

[1]闫承利.教学最优化实施通论[N].光明日报出版社.1998 (10) .

[2]黄伟民.中学思想政治课网络教学初探[J].课程教材教法.2002 (8) .

篇4:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

厌氧-好氧移动床生物膜反应器串联处理垃圾渗滤液

摘要:采用厌氧-好氧移动床生物膜反应器串联处理城市垃圾渗滤液.探讨了各种操作条件对垃圾渗滤液生物降解效率的影响,并对其影响机理作了分析.结果表明,水力停留时间和有机容积负荷对系统的处理效率影响较大,当系统进水的COD容积负荷在4.01~7.87 kg/(m3・d)范围内,系统COD平均总去除率为94.2%,其中厌氧反应器对COD的去除率占总去除率的87.95%~92.76%;当系统进水的容积负荷高达10.23~16.14kg/(m3・d)时,系统总COD平均去除率仍高达92.64%,其中厌氧反应器对COD的`去除率占总去除率的79.05%~86.56%.当好氧段HRT大于1.25d,系统对氨氮的总去除率始终在97%以上.当HRT=0.75d时,系统对氨氮的总去除率仅在20%左右.该系统具有很强的抗冲击负荷能力,即使在24h内受到超过正常运行负荷4倍的冲击时,系统经过约3d可恢复正常.作 者:陈胜    孙德智    陈桂霞    Jong Shik Chung    CHEN Sheng    SUN De-zhi    CHEN Gui-xia    Jong Shik Chung  作者单位:陈胜,孙德智,陈桂霞,CHEN Sheng,SUN De-zhi,CHEN Gui-xia(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090)

Jong Shik Chung,Jong Shik Chung(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090;浦项工科大学化学工程系,浦项,790-784,韩国)

期 刊:环境科学  ISTICPKU  Journal:CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年,卷(期):, 27(10) 分类号:X703 X799.3 关键词:移动床生物膜反应器    垃圾渗滤液    有机负荷    冲击负荷   

篇5:城市垃圾厌氧发酵工艺流程

关键词:城市垃圾;厌氧消化;可行性设计 1概述

我国城市生活垃圾年产量达1亿多吨,且每年以8%~10%速率增长。随着城市规模的不断扩大,垃圾产量将持续增长,其中动植物类有机垃圾占45%以上,成分表现为有机物含量高,含水量大,混合收集的垃圾热值低等特点。

目前,我国各地主要采用的垃圾处理方式为卫生填埋,也有一些城市采用了焚烧、堆肥与卫生填埋相结合的方式对垃圾进行综合处理。但是这些方法处理有机垃圾时存在严重问题。因为有机垃圾若进行填埋,在降解过程中会产生高浓度的渗沥液和易燃易爆的气体,若不妥善处理,不但会严重污染水体和空气,甚至可能产生爆炸事故。大量有机垃圾进入填埋场,也会使填埋场对环境存在潜在污染的时间延长;随着填埋场地选址难度的增加,过分依靠卫生填埋来处理有机垃圾显然是不合理的。欧盟各国已强调垃圾填埋只能作为最终处理的手段,到2005年之后,有机物含量大于5%的垃圾不能进入填埋场。焚烧处理则因为有机垃圾含水量较高,热值较低等使焚烧处理成本高。处理有机垃圾最好的方式是生化处理。好氧堆肥是生化处理的一种形式,但完全依靠堆肥也存在不少问题,主要表现为:一方面,在有机物浓度较高的情况下,由于湿度加大,好氧堆肥难度增大,容易形成厌氧状态;另一方面,由于堆肥产品体积较大,运输成本较高,影响了堆肥处理的经济性。因此,在我国应该积极探索新的处理有机垃圾的有效方式。近年来,欧洲许多国家进行了垃圾厌氧消化系统的研究和探索,并已得到了广泛的应用。在世界各地,大约运行有1000座高效率的厌氧消化器用于废水处理;有120多座运行或在建的厌氧消化器,用于处理城市生活有机垃圾,总处理能力达每年500万吨。利用这种方式处理有机垃圾,不仅可以生产大量可供利用的沼气,而且可以生产优质的有机肥料。

考虑到目前常用的垃圾处理方法的局限性及我国垃圾的特点,垃圾厌氧消化技术在我国推广应用应具有广阔的前景。2厌氧消化工艺流程

对于生活垃圾而言,厌氧消化工艺主要用来处理有机生活垃圾。在混合垃圾的情况下,厌氧消化工艺需要先进行分拣,以分离有机物(可发酵物质、纸、纸板)和不可发酵的物质。剩余部分可进行其它的处理,如进行塑料焚烧等。

一套有机垃圾厌氧消化处理工艺装置的组成包括:进料及前处理单元;厌氧消化单元;有机复混肥生产单元;沼气利用单元;气体处理单元;污水处理单元等。工艺流程见图1所示。2.1混合垃圾的进料及前处理

混合垃圾由运输车运往垃圾分选中心,经称重计量后,进入分选作业车间内,然后将混合垃圾自卸到卸料坑内。卸料坑内的垃圾由抓斗送入进料斗,由位于送料口低部的钢板带式输送机运送垃圾物料。在输送机末端设有垃圾均料器,通过垃圾均料器的均匀给料,垃圾物料而后通过板式给料机被均匀地送至预处理工序。

图1垃圾分选回收及有机垃圾厌氧消化处理中心工艺流程 2.2破袋预处理

垃圾由板式给料机直接进入破袋预处理。经破袋机破袋处理后,袋装垃圾被均匀地撕裂、破碎,然后由皮带机输送到垃圾筛分工序进行筛分处理。2.3筛分处理

该工序主要是对经过破袋后的垃圾通过两层滚筒筛筛分处理,将粒径位于15mm~80mm之间的适于厌氧发酵的小颗粒垃圾筛分下来后送入厌氧发酵工序,大于80mm以上的垃圾料继续进行分拣回收后再进行破碎处理,然后将破碎后的垃圾送入厌氧发酵间。小于15mm的垃圾料则直接送入卫生填埋场。2.4人工手选

人工手选环节是对垃圾筛上物进行分类分拣回收的关键工序。当拣选输送带上的垃圾通过作业平台时,输送带两侧的拣选工人根据作业分工要求,分别拣选垃圾中规定的物料。2.5机械分选

机械分选主要由磁选及机械破碎两部分组成,通过此工序后,垃圾料中的铁类金属被分选回收,筛上物被破碎处理,减小粒径,从而利于提高后续水力分离分选工艺的分选效果。2.6筛下物的处理

筛下物首先经过磁选,分离出铁类金属,而后通过一水力分离分选设备。根据物质比重的不同,渣土、电池、石块等较重的物质沉入设备下部,而较轻的物质如纸张、塑料等则漂浮于上部。沉下物送入制砖工序,漂上物送入分选回收系统进行回收处置。然后将中间物送入一沉淀处理罐,将沉淀后物料送入厌氧发酵工序。

2.7厌氧消化单元

该单元的组成包括:稀释与混合稠泥状垃圾的混合池和厌氧发酵罐,垃圾在混合池中混合,使干物质含量在20%~35%之间,加热由蒸汽喷射提供,混合物由活塞泵打入反应器底部。

适宜的发酵温度可以是中温(35℃)或高温(55℃)。发酵罐是一种立式圆柱形装置,物质在其中以推流的形式迁移转换。发酵罐中有一垂直的中心内套筒,直径约为发酵罐直径的2/3。进出口开在发酵罐底部内套筒的侧面,内套筒的放置使得发酵物质沿圆周运动,这样垃圾就只能在流经整个断面后才会流出。这一几何构造,加上一部分发酵后料液的回流,就可以保证垃圾至少在发酵罐内停留2个星期。这一点对堆肥的彻底卫生化至关重要。

为了确保发酵罐中保持最佳降解条件,发酵物质应进行均质化。由于其中还含有部分细小的惰性颗粒,发酵物质比较粗糙。要通过机械装置来将它们混匀,这样必然会造成很大的磨损。工程设计中可采用气动混合装置,沼气在压力下通过喷射管从发酵罐底部喷入罐内。用于混合搅拌的沼气可循环使用。沼气由一个两级压缩装置压缩(8bar的压力)。

料液从发酵罐中排出后,再经过机械挤压固液分离,得到固态成品和液态的污泥。为了分离悬浮固体,污泥需进一步处理。部分处理后的清液可用于垃圾的稀释。剩余部分或者排入下水道,或者送入渗沥液处理单元处理。2.8好氧后处理及有机复混肥生产单元 该单元的组成包括:

(1)在低压条件下物料的熟化和干化过程。这一过程在密闭的构筑物中发生,需堆放至少2个星期,然后再取出并通风。

(2)堆肥的精处理过程,需去除惰性物质,装置有重物资分选器、滚筒筛等。(3)精处理后的堆肥与氮、磷、钾肥等化工原料混合造粒,经过烘干、冷却、筛分等工艺,进一步制取有机复混肥。(4)有机复混肥出售前的贮存及必要的包装。2.9沼气利用单元 该单元的组成包括:

(1)沼气冷却分离系统。由厌氧发酵罐来的沼气温度较高,约为40℃左右,湿度达90%,故在此系统中应加设一套冷却分离系统脱除水分,满足沼气燃烧要求。(2)沼气脱硫装置。沼气中含有少量的硫化氢,该气体对发动机有强烈的腐蚀作用,因此供发动机使用的沼气要先经过脱硫装置进行脱硫处理。

(3)气体加压储存系统。燃气轮机及内燃机均有一定的注入压力范围,因此将沼气引入燃气轮机或内燃机前必须经过加压,需在蜗轮机前设一个压缩机,将沼气进行压缩处理。

(4)燃气轮机/内燃机发电系统。该系统是利用沼气燃烧产生的热烟气直接推动涡轮机,涡轮机带动发电机发电。

经预处理后的沼气可用于产生蒸汽、发电及供热以及通过提纯等手段制取甲烷气体(用于城市供气管网、汽车燃料等)等。2.10气体生物处理单元

生产过程中可能产生的臭气直接抽出来,与进料和前处理大厅中排出的气体一并送入气体处理单元。这一单元包括一个生物过滤器。经过这一步骤,不会再检测出异味。

2.11渗沥液处理单元

厌氧发酵过程中产生的渗沥液一部分经处理后回流发酵工序,其余部分可经过附加的处理流程,以满足当地环保局制定的污水排放标准或送往当地城市污水处理厂处理。3结论

我国的城市生活垃圾管理正面临从单纯的末端处理向源头治理和综合管理方向发展的过程,在全球能源紧缺和科技高度发达的今天,城市生活垃圾是可以加以利用的宝贵资源。随着人民生活水平的提高和垃圾分类收集工作的试行和推广,采用厌氧消化处理工艺处理城市生活垃圾无疑将成为一个非常重要的垃圾资源化处理方法。本文工艺技术方案的提出必将大大推动该项技术在我国生活垃圾处理行业的应用发展。另外,该技术不但可以用于有机生活垃圾的处理中,而且还可应用于畜禽粪便、人粪便、屠宰场废物等有机垃圾的处理,因而具有广阔的推广应用范围。参考文献:

[1]郑元景,杨海林,蔺金印.有机废料厌氧消化技术[M].北京:化学工业出版社,1988.[2]冯孝善.方士.厌氧消化技术[M].杭州:浙江科学技术出版社,1989.[3]芈振明,高忠爱,郭梦兰,吴天宝.固体废物的处理处置[M].北京:高等教育出版社,1992.[4]建设部城市建设研究院.厦门市生活垃圾分拣回收及有机垃圾厌氧消化处理工程可行性研究报告[R].2000.厌氧发酵工艺分析

发布时间:2002-08-21

一、沼气池(厌氧消化器)采用技术分析和评价

在我国已建成的沼气工程中,所采用的厌氧消化工艺,主要有以下四类,即塞流式消化器,升流式固体反应器,升流式厌氧污泥床和污泥床滤器。

1塞流式反应器(Plug Flow Reactor,简称PFR)

塞流式反应器也称推流式反应器,是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入,从另一端排出。

优点:1不需要搅拌,池形结构简单,能耗低;2适用于高SS废水的处理,尤其适用于牛粪的厌氧消化,用于农场有较好的经济效益;3运行方便,故障少,稳定性高。

缺点:1固体物容易沉淀于池底,影响反应器的有效体积,使HRT和SRT降低,效率较低;2需要固体和微生物的回流作为接种物;3因该反应器面积/体积比较大,反应器内难以保持一致的温度;4易产生厚的结壳。

北京市大兴区留民营的鸡粪高温沼气工程采用了该反应器。实践表明,该反应器耐粗放管理,采用高温(55℃)发酵,产气率较高,并且可以杀灭有害生物。但因鸡粪沉渣较多,易生成沉淀而影响反应器的效率。

2升流式固体反应器(Upflow Solids Reactor,简称USR)升流式固体反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内,与消化器里的活性污泥接触,使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内,上清液从消化器上部溢出,这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT),从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。

首都师范大学利用USR进行了鸡粪沼气发酵研究,其进料浓度为TS=5%~6%,COD=42~55g/l,悬浮固体为45~55g/l,在35℃条件下,USR的负荷可达10kgCOD/m3·d,产气率488m3/m3·d,CH4含量60%左右,COD去除率85%左右,SS去除率为6616%。据计算当HRT为5天时SRT为25天。

留民营鸡粪污水中温沼气发酵工程、房山区琉璃河猪粪废水沼气发酵工程、房山区南韩继和平谷县南独乐河猪粪废水沼气工程的厌氧消化器均采用USR工艺,运行稳定,效果较好。

3升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed,简称UASB)

UASB是由Lettinga等于1974~1978年研究成功的一项新工艺,是世界上发展最快的消化器。由于该消化器结构简单,运行费用低,处理效率高而引起人们的普遍兴趣。该消化器适用于处理可溶性废水,要求较低的悬浮固体含量。北京环境科学院于1983年首先开展了利用UASB处理丙酮丁醇生产废水的工艺研究,至今我国已对COD为300~500mg/l的生活污水,1000~2000mg/l啤酒废水,3000~5000mg/l的屠宰废水,8000~10000mg/l的豆制品废水及30000~40000mg/l的酒醪滤液等进行了研究工作,并且多数已投产应用。该工艺将污泥的沉降与回流置于一个装置内,降低了造价。

该工艺的优点为:1除三相分离器外,消化器结构简单,没有搅拌装置及供微生物附着的填料;2长的SRT和MRT使其达到了很高的负荷率;3颗粒污泥的形成,使微生物天然固定化,改善了微生物的环境条件,增加了工艺的稳定性;4出水的悬浮固体含量低。

缺点:1需要安装三相分离器;2进水中只能含有低浓度的悬浮固体;3需要有效的布水器使其进料能均匀分布于消化器的底部;4当冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高,以及遇到过量有毒物质时,会引起污泥流失,要求较高的管理水平。

UASB是近年来在沼气发酵工程中应用最多的工艺,多用于工业废水和生活污水的厌氧消化。经过固液分离后的畜禽粪便污水也可以采用UASB进行厌氧消化处理。UASB工艺在工厂废水处理中已得到广泛应用。北京啤酒厂采用UASB工艺的厌氧消化工程已被国家环保局定为重点推广项目。

4污泥床滤器(UBF)

它是将UASB和厌氧滤器结合为一体的厌氧消化器。其下部为污泥床,上部设置纤维填料。由于附着于纤维填料上的生物膜补充了污泥床上部微生物的不足,所以效益较高。但每立方米填料价值300~500元,使工程造价上升。

顺义肉联厂的屠宰废水处理采用UBF工艺。它对低浓度低悬浮固体污水的厌氧消化效果较好。用于高浓度高悬浮固体废水处理易产生堵塞。

二、沼气发酵工程工艺流程分析

厌氧消化器(即沼气池)是沼气工程的主体,要使畜禽粪便处理实现资源化、减量化、无害化、生态化的目标,并使沼气工程稳定运行,还必须有一系列辅助项目与沼气池配套。由于这一系统工程已远远超出了生产沼气的唯一目的,因此称该系统工程为能源环境工程,简称“能环工程”。

一个完整的能环工程,应当包括以下主要内容:一是粪便污水的前处理,二是厌氧消化器,三是沼气的净化、储存和利用,四是利用沼渣和沼液生产固体或液体有机肥料及生物活性肥料,五是多余污水的达标排放处理。

由于养殖场所处地区不同,对能环工程具体内容的要求也有所不同。基本上可分为两种模式,一种为“能源生态模式”,一种为“能源环保模式”。

所谓能源生态模式适合于一些周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽场,它是以生态农业的观点统一筹划系统安排,使周边的农田、鱼塘或水生植物塘完全消纳经厌氧消化处理后的废水。在一个生态园区内沼气池起着生态系统中“分解者”的作用。畜禽粪便废水在经厌氧消化处理和沉淀或固液分离后,沼渣用来生产有机肥料,沼液则排灌到农田、鱼塘或水生植物塘,使粪便得到能源、肥料等多层次的资源化利用,生态农业得以持续发展,并最终达到园区内粪污的“零排放”。这种模式遵循了生态农业原则,具有良好的经济效益和环境效益。留民营、南独乐河果园沼气工程均采用此模式,其必备的先决条件是养殖业和种植业的合理配置。

篇6:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

摘要:文章报道麦草秸秆水解-发酵两步耦合生物制氢的研究结果.在该研究条件下,麦草秸秆的产氢能力达到68.1mLH2/gTVS,与未经处理的底物相比提高了约135倍.此外,对麦草秸秆的`产氢机理也进行了探讨.作 者:李燕红 林钰 杏艳 樊耀亭 张亚辉 作者单位:李燕红(郑州大学化学系,郑州,450052;郑州大学化工学院,郑州,450002)

林钰(河南省教育学院化学系,郑州,450014)

杏艳,樊耀亭,张亚辉(郑州大学化学系,郑州,450052)

篇7:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

一、绘本游戏,促进学生读图识词

游戏是低段教学常用的灵丹妙药,能够让教师更加亲近学生,让知识更加贴近学生,让学生更愿意加入到课堂教学活动中。在低段英语听说教学中,笔者在开展绘本教学的过程中,还常常在绘本故事中加入学生非常喜爱的游戏元素,通过游戏与故事、绘画与游戏交错融合的方式,丰富绘本教学模式,激活学生的学习兴趣,为听说教学更添几份童趣。另外,形象的绘图、有趣的游戏还能扩充学生知识记忆的内在空间,增强他们对词汇、句型的整体识记效果。

例如教学译林版小学英语3A Project 1 My family and friends时,在热身环节,笔者利用绘本小故事《Who is it?》创设了Guessing互动游戏。这个游戏源自绘本中Kipper一家利用影子进行“Who is it?”的对话,形式简单又有趣,能够将绘本与本课所学内容紧密地联系起来,起到调动气氛与推动交际的“双丰收”的教学目的。笔者利用多媒体课件,播放班级学生照片(出示照片局部),引导学生猜一猜“Who is he/she”,并在猜的过程汇中,加入“我来介绍”环节,让学生利用所学知识介绍照片中的小伙伴,从而复习前几单元的主要词汇及重点句型。

二、趣味互动,促进学生读图辨音

小学低年级学生注意力的稳定性较弱。即使是所喜爱的绘本故事,他们也很难甚至没办法“安安静静”地看故事,“端端正正”地听故事。那么,既然他们没办法一直“安静”着,教师大可顺其自然,让他们在故事学习的过程中“动一动”。在动的过程中,教师如点水蜻蜓般地渗透听说训练。通过这样的趣味互动,让学生在体验的过程中增强对语音的辨析与模仿,走进绘本,走进故事,更走进英语。

例如教学译林版小学英语3A Unit 1 Hello时,为了增强校园生活带给学生的幸福感,激发学生融入集体的积极性,使学生掌握在各种语境中打招呼的技能,笔者在教学导入中,利用多媒体课件,引入了一个“心灵鸡汤”式的绘本故事——《It’s Okay to Be Different》。利用这个生动、温情的绘本故事,让学生明白自己是独一无二的,从而增强学生英语表达的自信心。同时,在这个绘本故事的学习中,鼓励学生以小组为单位,仿照绘本故事的形式,以绘图和简单描述相结合的方式(单词或词组)描绘自己,并将组员的作品放在一起,以抽签的方式,互相猜一猜,这个特别的小伙伴是谁。通过这样的趣味互动方式,强化学生的相互了解与友谊,促进互动与交流,使绘图更加具有感染力,从而为“主动问候”这个话题的展开做好情感铺垫,提高学生听音与表达的口语交际能力。

三、激发联想,促进学生读图演说

低段学生的想象力极其丰富,处于智力空间开发的关键时期。最难得的是,这个时候的学生不仅敢于“想”,还敢于“发问”,勇于“表达”。所谓“童言无忌”,说的便是他们了。在听说教学中,教师应该抓住低段孩子“爱想象”的性格特征,通过令人浮想联翩的绘本图画,激发学生的想象力,引导他们不仅要会看图,还要会“读”图,仔细观察图片,发挥联想,读一读图中的景物,看一看图中主人公的表情、动作,并联系绘本文字,将这幅精彩的绘画以情境的形式呈现出来。

例如教学译林版小学英语3A Unit 3 My Friend时,笔者在口语交际环节导入了与本单元主题相应的绘本故事——《My Friend, the Elephant》。在这个绘本故事中,笔者降低了故事的难度,将绘本图片以多媒体课件的形式呈现出来,引导学生以小组为单位,根据故事及教师给出的提示(单词及句型)想一想、编一编、说一说并演一演这个小故事。通过这种开放性的学习方式,放飞学生的想象,通过开放的绘图及给定互动范围的提示,有效开发学生的英语思维,同时明确交际活动的目的性,实现对本单元话题的伸展性探讨。

篇8:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

UASB反应器由于具有高的有机负荷、转化效率和操作简单的优点而广泛用于多种高浓度有机废水的处理.能否成功地培育颗粒污泥,是反应器能否高效和稳定运行的.关键.介绍了国内外几种快速启动厌氧生物反应器的方法及效果,其中包括投加无机絮凝剂或高聚物,投加细微颗粒物及选择压理论,这对废水处理的工程实践具有一定的指导意义.

作 者:石宪奎 倪文 江翰 作者单位:石宪奎(北京科技大学土木与环境工程系,北京,100083;黑龙江科技学院资源与环境系,哈尔滨,150027)

倪文,江翰(北京科技大学土木与环境工程系,北京,100083)

篇9:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

UASB-生物膜反应器厌氧氨氧化反应的启动研究

以一套有效容积为3.2 L的UASB-生物膜系统,接种垃圾填埋场渗滤液处理活性污泥,以自配含NH+4-N和NO-2-N的废水为进水,对ANAMMOX反应过程的启动进行了研究.结果表明:在反应器运行的第56 d,NH+4-N、NO-2-N、TN的去除率分别为99.8%、98.8%、90.2%,成功启动了厌氧氨氧化,且在随后的`运行中处理效果稳定.ANANMMOX 稳定运行时,去除的NH+4-N、NO-2-N和生成的NO-3-N的比例为1∶1.61∶0.25,出水pH稳定在8.3左右,进、出水碱度变化不大.获得的具有厌氧氨氧化活性的生物膜为褐色,并在反应器的下部形成了褐色和粉红色两种颗粒污泥.

作 者:周少奇 姚俊芹 ZHOU Shao-qi YAO Jun-qin 作者单位:华南理工大学环境科学与工程学院,广东,广州,510640刊 名:陕西科技大学学报(自然科学版) ISTIC英文刊名:JOURNAL OF SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION)年,卷(期):200624(4)分类号:X703关键词:厌氧氨氧化 生物脱氮 UASB-生物膜反应器 启动 垃圾渗滤液 ANAMMOX UASB-biofilm reactor landfill leachate start-up

篇10:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

摘要:以经过处理和未经处理的生活污水中添加碳酸氢铵、亚硝酸钠为试验用水,进行了两阶段对比研究,以期考察有机物对厌氧氨氧化生物脱氮效果的影响.研究结果表明,在平均pH值为8.07,ALK为855-1 468mg/L、平均进水NH3-N、NO2-N、COD的质量浓度分别为325.57、301.63、139.35 mg/L的条件下,二级串联反应器两阶段的`TN去除率分别为78.63%、76.57%,COD去除率分别为64.54%、66.87%.在高氨氮、低碳氮比水质条件下,难降解有机物对厌氧氨氧化细菌活性没有太大影响.同时,扫描电镜观察结果证实,污泥中形成了以厌氧氨氧化球状菌为主,其它杆状茵、丝状茵共存的微生物混培体.此外,厌氧氨氧化茵表面附着的颜色较亮的白色小球.可能是反硝化菌.作 者:卢俊平 杜兵 张志 孙艳玲 司亚安 LU Jun-ping DU Bing ZHANG Zhi SUN Yan-ling SI Ya-an 作者单位:卢俊平,张志,LU Jun-ping,ZHANG Zhi(内蒙古农业大学,水利与土木建筑工程学院,呼和浩特,010018)

杜兵,孙艳玲,司亚安,DU Bing,SUN Yan-ling,SI Ya-an(北京市环境保护科学研究院,北京,100037)

篇11:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

(一)1.概况

目前我国城市生活有机垃圾的处理问题仍然是一项技术难题,进行好氧堆肥的运行成本高,而且肥料质量难以保证;进行填埋会产生大量的渗沥液及恶臭问题。而在欧洲,通常是采用厌氧消化技术处理有机垃圾的。有机垃圾固含率在30%~40%,含有溶解性物质(如糖、淀粉、氨基酸等有机酸)、纤维素。脂肪、蛋白质等物质,因此可以采用生化方法进行降解。厌氧反应是指在没有溶解氧和硝酸盐氮的条件下,微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物质和腐殖质的过程。厌氧生物处理的优点主要有:工艺稳定、运行简单、减少剩余污泥处置费用,具有生态和经济上的优点。在废水处理中,厌氧消化具有悠久的历史,目前应用最广泛的升流式厌氧污泥床(UASB),占67%左右,并子已开发了第二代高效厌氧处理系统,如厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)工艺。而在有机垃圾处理中,厌氧消化的发展是从20世纪70年代能源危机开始的,特别是近20年发展速度很快。最近研究表明,在过去9年中,采用厌氧消化技术来处理城市团体垃圾的处理厂增加了750%。德国、瑞士、丹麦等西欧国家处于技术领先地位,并已经将此项技术成功地市场化,出现了像德国的Haase工程公司、瑞士Kompogas公司、比利时Organic Waste Systems公司等著名的工程公司。据统计,在德国大约有520座厌氧消化反应器,其中用于城市垃圾处理的大约有49座。相比较而言,美国、加拿大在制定基本政策制度以促进厌氧消化市场化方面还有较大差距。厌氧反应器组成:密闭反应器、搅拌系统、加热系统和固液气三相分离系统。按照厌氧反应器的操作条件如进料的固含率、运行温度等可分类以下:

1.1按照固含率可分为湿式、干式

湿式:垃圾固含率10%~15%。

干式:垃圾固含率20%~40%。

湿式单级发酵系统与在废水处理中应用了几十年的污泥厌氧稳定化处理技术相似,但是在实际设计中有很多问题需要考虑:特别是对于机械分选的城市生活垃圾,分选去除粗糙的硬垃圾、将垃圾调成充分连续的浆状的预处理过程非常复杂,为达到既去除杂质,又保证有机垃圾进入正常地处理,需要采用过滤、粉碎、筛分等复杂的处理单元(Farneti,1999)。这些预处理过程会导致15%~25%的挥发性固体损失。

浆状垃圾并不能保持均匀的连续性,因为在消化过程中重物质沉降,轻物质形成浮渣层,导致在反应器中形成了三种明显不同密度的物质层。重物质在反应器底部聚集可能破坏搅拌器,因此必须通过特殊设计的水力旋流分离器或者粉碎机去除。干式发酵系统的难点在于:其一,生物反应在高固含率条件下进行;其二,输送、搅拌固体流。但是在法国、德国已经证明对于机械分选的城市生活有机垃圾的发酵采用干式系统是可靠的。Dranco工艺中,消化的垃圾从反应器底部回流至顶部。垃圾固含率范围20%~50%。Kompogas工艺的工作方式相似,只是采用水平式圆柱形反应器,内部通过缓慢转动的桨板使垃圾均质化,系统需要将垃圾固含率调到大约23%。而Valorga工艺显著不同,同为在圆柱形反应器中水平塞式流是循环的,垃圾搅拌是通过底部高压生物气的射流而实现的(Frrteau de Laclos et al)。Valorg工艺优点是不需要用消化后的垃圾

来稀释新鲜垃圾,缺点是气体喷嘴容易堵塞,维护比较困难。Valorga工艺产生的水回流使反应器内保持30%的固含率,且艺能单独处理湿垃圾,因为在固含率20%以下时重物质在反应器内发生沉降。

1.2按照阶段数可分为单级、多级。

目前,工业上一般用单级系统,因为设计简单、一般不会发生技术故障。并且对于大部分有机垃圾而言,只要设计合理、操作适当,单级系统具有与多级系统相同的效能。

1.3按照进料方式分为序批式、连续式。

序批式:消化罐进料、接种后密闭直至完全降解。之后,消化罐清空,并进行下一批进料。连续式:消化罐连续进料,完全分解的物质连续从消化罐底部取出。

不同类型的厌氧反应器在市场中占的份额也不同:中温消化、高温消化都是可行的技术,实际运行的处理厂,中温消化占62%;湿式、干式系统各占一半;而单级消化、两相消化的比重相差大,其中两相消化占10.6%(DeBaere,1999比利时有机垃圾系统公司(Organnic Waste Systems N.V)。

考虑到工业化的处理厂处理量大多为2500t/a•(吨/年,下同)以上,所以下面主要对大型有机垃圾处理厂的厌氧消化工艺进行分类介绍。

2.工艺及实例

2.1湿式连续单级发醉系统

2.1.1 JVV oy工艺-德国Bottrop处理厂

Ecotech公司在德国柏林建造了处理量30,000t/a的有机垃圾处理厂。工流程图图2。分类收集的垃圾经过预粉碎阶段和磁选后,进人滚筒筛,分选出有机垃圾与可燃垃圾。可燃垃圾进入流化床焚烧炉,剩余的有机垃圾进入垃圾池,再加水调节固含率至15%。分离出惰性杂质后,通过泵将垃圾输送到厌氧消化器。

系统包含两个平行生产线。厌氧消化温度为35℃,固体停留时间15-20d。(此工艺也可以在55℃进行高温消化)。单个消化器容积可达5000m3。反应物质通过生物气混和搅拌。有机物质经发醉后,再进行巴斯德消毒(70℃,30min)就得到了卫生的肥料。

2.1.2 BTA工艺-德国Bavaria处理厂

BTA工艺是由造纸技术发展而来,能处理城市生活有机垃圾、有机商业垃圾(如食品业等)和农业垃圾,是一种成熟工艺,包括单级和多级工艺。

在德国、澳大利亚大约有10个处理量在2000t/a以上的采用BTA技术的单级发酵垃圾处理厂正在运行。如德国Bavaria处理厂,处理能力15000t/a。

2.2湿式连续多级发醉系统

多级工艺原理:按照消化过若翰勺规律,有机垃圾分别在不同的反应器内进行酸化水解、产甲烷。首先将垃圾通过固液

分离机分为固体和液体,液体部分直接进人产甲烷阶段反应器进行消化1-2d;固体部分进人水解池,2-4d以后垃圾再经过分离,再使液体进入产甲烷阶段反应器。经过消化,大约60%-70%的有机物质转化为生物气。

2.2.1 BTA工艺-丹麦Helsingor BTA/carlbro处理厂

丹麦Helsipgor BTA/carl bro处理厂即采用此项工艺,本厂建于1993年,处理分类收集的生活垃圾,处理量 20,000t/a。分类收集的垃圾先送到垃圾仓,再经过破袋、破碎、打浆、巴斯德消毒。这样,垃圾分为液体、固体部分:液体进入消化罐;而固体进入水解池,在水解池中固体分解为有机酸,池内的液体再送入消化罐。

Helsingor垃圾处理厂每年产生大约300万m3生物气,用于热电联产。垃圾处理厂配有换热器,可以用厌氧过程中产生的沼气来在预处理阶段加热垃圾。

2.2.2 TBW Biocomp工艺-德国Thronhofen处理厂

Thronhofen垃圾处理厂从1996年开始运营,处理能力13,000t/a,处理分类收集的有机垃圾和农业中的液态垃圾。Biocmp工艺是堆肥、发酵的结合。垃圾先经过滚动筛,分离出粗垃圾去堆肥,细垃圾去消化罐。再用手选来去除无机物,用磁选去除废铁。细的有机物质经过破碎机破碎后,加水稀释,使固含率为10%。接着混合物送到贮存池,中温(35℃)反应池(采用桨板搅拌。停留时间14d)。从一级消化池底部取出的活性污泥送入二级上向流高温(55℃)消化池,水力停留时间14d。经过高温消化后,大约60%的有机物质转化为生物气。

2.3干式单级发醉系统

2.3.1 Biocel工艺-荷兰Ielystad处理厂

Biocel工艺是中温干式序批式有机垃圾厌氧消化技术,处于发展阶段。

荷兰 lelystad处理厂,处理量50000t/a,反应器内垃圾固含率30%-40%,消化温度35-40℃,固体停留时间最少10d。

2.3.2 Dranco工艺-比利时Brecht处理厂

Dranco(Dry Anaerobic Composting)工艺是比利时有机垃圾系统公司(Organic Waste Systems)开发的,是一项成熟工艺。工艺的主要单元是单级高温反应器,负荷l0kgCOD/(m3d),温度50-5890,停留时间为20d(15-30d),生物气产量100-200m3/t垃圾,发电量170-350kwh/t垃圾。进料的固体浓度在15%-40%范围内。有机垃圾系统公司已开发出Dranco-Sep工艺,可在固含率5%-20%范围内操作。

欧洲现在至少有4座Dranco工艺大型垃圾处理厂,处理能力为11,000t/a到35,000t/a。在比利时北部Brecht的处理厂采用的就是本工艺,处理能力12,000t/a。有机垃圾先经过手工分选、切碎,筛分以去除大颗粒,用磁选分离金属物质,加水混和,接着送入808m3的消化器中。消化器的新鲜物料投配率为5%。消化液经过好氧塘处理之后,排放到当地污水处理厂。消化后的垃圾利用脱水机脱水至固含率55%,而经过好氧稳定两周,即可得到卫生、稳定化的肥料。

2.3.3瑞士Kompogas工艺

本工艺是干式、高温厌氧消化技术,由瑞士Kom-pogas AG公司开发,处于发展阶段。目前,在瑞士、日本等国家建立

大约18个垃圾处理厂,其中年处理量10,000t/a以上的有12个。

有机垃圾首先经过预处理达到以下要求:固含率(DS)30%-45%,挥发性固体含量(VS)55%-75%(of DS)。粒径<40mm,pH4.5-7,凯氏氮<4g/kg,C/N>18。然后进入水平的厌氧反应器进行高温消化。消化后的产物含水率高,首先进行脱水,压缩饼送到堆肥阶段进行好氧稳定化,脱出的水用于加湿进料或作为液态肥料。产生的生物气效益:10,000吨有机垃圾可产生118万Nm3 KOMPO-GAS气体,其中蕴含的总能量为684万kwh,相当于71万升柴油,可供车辆行驶1000万km。

2.3.4法国Valorga工艺

本工艺是由法国Steinmueller Valorga Sarl公司开发,采用垂直的圆柱形消化器,是一项成熟工艺。反应器内垃圾固含率25%-35%,停留时间14-28d,产气量80-180Nm3/t。消化后的固体稳定化需要进行14d的好氧堆肥。

目前已建成的处理厂有:法国Amiens处理厂(处理能力:85,000t/a);德国Engelskirchen处理厂(处理能力:35,000t/a)、Freiberg处理厂(处理能力:36,000t/a);比利时Mons处理厂(处理能力:58,700t/a);瑞士Geneva处理厂(处理能力:10,000t/a);西班牙CadiZ处理厂(处理能力:210,000t/a)等。

2.4其他新工艺

目前美国、德国等国家正在积极地进行城市生活有机垃圾的厌氧消化技术研究,其内容主要包括以下工艺:●序批式厌氧堆肥工艺(SEBAC,orLeach-BedProcess)(美国)

●干式厌氧消化+好氧堆肥(美国)

●半干式厌氧消化+好氧堆肥(意大利)

●渗沥液床两相厌氧消化(英国)

●两相厌氧消化(德国)

●有机垃圾处理工艺(Biowaste Process)(丹麦)

●干式厌氧消化+好氧堆肥(美国)

●厌氧固体消化器(APS-Digester)(美国)

可以预见将来厌氧消化技术会取得飞跃的发展,在工程中的应用也会越来越广泛。

3结论

篇12:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

摘要:分析了城市生活垃圾发酵过程中恶臭气体的.产生、成分以及发酵周期浓度变化.介绍了目前国内外对恶臭气体主要成分,如氨气、硫化氢、TVOC应用生物滤池处理的机理及其研究进展.提出要更加稳定地处理垃圾发酵恶臭成分应采用多种处理系统联合的方法.作 者:陈荣    张玉婕    刘强    潘虹    陈玮廉    朱小红    Chen Rong    Zhang Yujie    Liu Qiang    Pan Hong    Chen Weilian    Zhu Xiaohong  作者单位:陈荣,潘虹,陈玮廉,朱小红,Chen Rong,Pan Hong,Chen Weilian,Zhu Xiaohong(上海市建设工程质量检测中心浦东分中心,上海,201209)

张玉婕,Zhang Yujie(内蒙古工业大学,能动学院,内蒙古,呼和浩特,010051)

刘强,Liu Qiang(上海大学,环境与化学工程学院,上海,200072)

期 刊:环境卫生工程  ISTIC  Journal:ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING 年,卷(期):2008, 16(6) 分类号:X799.3 关键词:城市生活垃圾    恶臭气体    生物滤池   

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篇13:有机垃圾发酵处理实验

一、实验目的厨余垃圾的发酵处理是其无害化、资源化处理的最重要途径之一。通过本实验,使得学生了解有机垃圾发酵处理的特点及其影响因素。知道如何准备发酵原料,如何控制发酵各参数条件等。

二、实验原理

厨余垃圾发酵属于厌氧发酵。厌氧处理在废弃物处理上大多用于水处理,在生活垃圾的处理上用的较少,尤其是我国。厌氧发酵也叫厌氧消化、沼气发酵、甲烷发酵,是将复杂有机物在无氧条件下利用厌氧微生物:发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢耗乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等降解生成N、P等无机化合物和甲烷、二氧化碳等气体的过程。

厌氧处理方法无论是在水处理还是有机垃圾处理发面原理都是一样的,都存在三阶段理论。

第一阶段为水解发酵阶段,是指复杂的有机物在微生物胞外酶的作用下进行水解和发酵,将大分子物质转化成小分子物质如:单糖、氨基酸等为后一阶段做准备。

第二阶段为产氢、产乙酸阶段,该阶段是在产酸菌如胶醋酸菌、部分梭状芽孢杆菌等的作用下分解上一阶段产生的小分子物质,生成乙酸和氢。这一阶段产

酸速率很快,致使料液pH值迅速下降,使料液具有腐烂气味。

第三阶段为产甲烷阶段,有机酸和溶解性含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和二氧化碳、甲烷、氮气、氢气等。甲烷菌将乙酸分解产生甲烷和二氧化碳,利用氢将二氧化碳还原为甲烷,在此阶段pH值上升。

这三个阶段当中有机物的水解和发酵为总反应的限速阶段。一般来说,碳水化合物的降解最快,其次是蛋白质、脂肪,最慢的是纤维素和木质素。

三、实验材料、仪器及要求

1.实验原料

本实验的原料来自于学校学生食堂餐厨垃圾, 成分为: 菜叶(葱叶、芹菜叶、白菜叶等)、海鲜(虾皮、蟹壳、鱼刺等)、泔脚(蛋壳、面条、剩菜等); 不含塑料、玻璃、石块等大块无机固体。接种污泥为污水处理厂的污泥。

2.发酵反应器

KL-LJFJ-1型发酵处理反应器,发酵反应器容积为30L,带有机械搅拌,加温恒温系统。可测量发酵温度,并恒定控制发酵温度。

3.测定内容

(1)初始及发酵结束时,测定堆肥材料的含水率(MC)、总固体(TS)、挥发性固体(VS)、碳氮比(C/N)、甲烷体积;

(2)发酵过程中,发酵材料的温度、pH值。

4.分析和记录仪器

烘箱、马弗炉、天平、TOC和TN测定仪、数据检测记录仪、计算机。

四、实验分析方法

1.实验原料的TS、VS测定:

TS即总固体,又称干物质,是指发酵原料除去水分后所剩余的物质;VS即挥发性固体,是指原料总固体中除去灰分以后所剩余的物质。TS、VS测定方法如下:

(一)TS测定方法

固体含量是厌氧消化的一个重要指标,反映了反应器处理效率的高低。总固体含量的测试方法采用烘干法,即将原料在105℃下烘干至恒重。此时物质的质量就是该样品 的总固体含量。

TS=样品中TS质量W干100%样品质量Ws

(二)VS测定方法

将在105℃下烘干的原料放在500~550℃温度下灼烧1h,其减轻的质量就是该样品挥发性固体量。

VS=样品中TS质量W干-样品灰分质量W灰

样品TS质量W干100%

2.实验原料的TOC、TN测定

五、实验步骤

1.原料准备

对于植物性垃圾首先将其捣碎混匀,取样测定TS、VS,加入水调其TS为20%左右,然后采用NaHCO3调节其pH值,使其值维持在7.5左右。按照菌料比1:3配装污泥。

2.投入原料

开启KL-LJFJ-1型发酵处理反应器,设置加热桶温度(45~60℃)。将实验步骤1中准备的原料投入发酵反应器中。开启搅拌。开始发酵实验,并记录实验数据。

2.观察实验现象

篇14:高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状

摘要:采用5个已稳定运行在厌氧氨氧化状态的.ASBR反应器,通过COD、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、pH等指标的监测和好氧硝化菌、异养反硝化菌的测定,研究了不同有机碳源条件下反应器中发生的主要反应.结果表明,反应器中存在好氧硝化菌、异养反硝化菌和厌氧氨氧化菌.在COD、氨氮、亚硝酸盐氮等存在条件下,可发生好氧硝化、厌氧氨氧化和异养反硝化反应,先是好氧硝化反应、厌氧氨氧化反应和异养反硝化反应共存,其后依次是异养反硝化反应和厌氧氨氧化反应占主导地位.当C/NO2-N在1.7~1.9范围内时,C/NH4+-N为1.7的1号反应器具有最佳的厌氧氨氧化效果,反应结束时其COD去除率、NH4+-N去除率、NO2--N去除率分别为100%、81.7%和74.4%.作 者:朱静平 胡勇有 闫佳 ZHU Jing-ping HU Yong-you YAN Jia 作者单位:朱静平,ZHU Jing-ping(华南理工大学环境科学与工程学院,广州,510640;西南科技大学环境与资源工程学院,绵阳,621002)

胡勇有,闫佳,HU Yong-you,YAN Jia(华南理工大学环境科学与工程学院,广州,510640)

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