第四讲固体废物的生物处理讲课.ppt

化粪池(又名腐化池) 用于处理粪便和污水 工作原理 化粪池兼有污水沉淀和污泥发酵的双重作用，粪水进入化粪池后大约可停留12～24小时，比重大的悬浮固体下沉到池底，在厌氧菌作用下分解，产生气体上浮，并将分解后的疏松物质牵引到液面，形成浮渣，当浮渣中的气体逸散后，悬浮固体再次下沉到池底成为污泥；这样，粪便经过如此反复分解，消化，浮渣和污泥逐渐液化，最终污泥容积只有原悬浮固体的1％，BOD下降60％左右，有的可下降80～90％，pH值偏碱性，可排入下水道； 化粪池的设计计算 化粪池的改进 化粪池的设计计算 计算依据：应接纳的粪便污水量和污水在池内的停留时间。 目前化粪池发展大型化，最小不少于4t，液体容量不小于2.8t，并分成两格或三格。容积按下式计算： 式中：E—服务人口数：Q—每人每天产污泥量(L)； Tg—污水停留时间，一般取0.5～1.0d； s—每人每天产污泥量，一般取0.8～1.0L； Ts—清泥周期，一般100～360d； C—污泥消化体积减少系数，一般取0.7： PW—生污泥含水率，一般取95％； PW’—池内污泥含水率，—般取95％。 化粪池的改进 70年代以来，美国改进了三格化粪池，第一格起分离、沉淀、厌氧发酵作用，第二格中装了搅拌器，经搅拌充气进行好氧发酵，溢流迅速液化和气化，进入第三格后再次沉淀，上清液排入下水道，这样，把好氧—厌氧处理结合起来处理效果更好。 粪便厌氧发酵池 粪便厌氧发酵池的池型结构与容积计算和下水污泥厌氧发酵池相同，发酵工艺一般分为常温、中温和高温发酵。 常温发酵： 可分为间歇式发酵和连续式发酵。 间歇式发酵，一次投料后需经约15天才能使大肠杆菌达到卫生标准； 连续式发酵，即连续进料，连续出料时，投料率应控制在5％左右，但不能达到卫生标准； 中温发酵(30—38℃，8—23天) 间歇式发酵，若一次投料持续发酵2个月可达到无害化； 连续式发酵不能达到卫生标准，需进行无害化处理，但可回收沼气用 于系统本身。 高温发酵 高温发酵温度一般为50～55℃，可达到无害化。当加入的粪便含水率约为93％，投料率7％，发酵温度为53℃±5℃时，每m3粪便产气量达23～29m3，将沼气用于加热发酵池，一年四季热量均有剩余，有明显的经济效益。 4.2.5 好氧堆肥工艺 好氧堆肥工艺 发酵工艺及装置 （1）好氧堆肥工艺 典型的静态好氧发酵堆肥工序包括三个部分： 原料预处理(preliminary treatment)：分选、破碎、含水率和C／N比调整。 原料发酵(ferment)：目前推广二次发酵方式。 一次发酵：好氧堆肥的中温和高温两个阶段中的微生物代谢过程称为一次发酵或主发酵。 二次发酵：物料经一次发酵后，尚存在有一部分易分解和大量难分解的有机物，需将其送入后发酵室进行二次发酵，使之腐熟。 后处理(aftertreatment)：去除杂质，进行必要的破碎等处理。 （2）发酵工艺及装置 间歇式发酵(batch fermentation)工艺及设备 连续式发酵(continuous fermentation)工艺及设备 间歇式发酵(batch fermentation)工艺及设备 原料一批一批地发酵，一批原料堆积完后不再添加新料，待完成发酵后成为腐殖土运出。 采用该发酵工艺可露天进行，故又称为野积式堆肥或露天堆肥，也有建堆肥仓以进行全天候生产的，武汉100t/d垃圾处理实验厂即采用该工艺，并建有堆肥仓。 间歇式发酵工艺一般采用二次发酵方式 第一次发酵采用机械强制通风，发酵10天，60℃高温保持5天以上，使肥料达到无害化，然后进行机械分选，去除非堆腐殖质。 二次发酵一般在发酵仓进行，10天左右，可达到腐熟化。 发酵仓有长方形池式、倾斜床式、立式圆筒式，并配有通风管、搅拌装置 立式圆筒静态发酵仓 连续式发酵(continuous fermentation)工艺及设备 连续进料、连续出料。 原料在一个专设的发酵装置内完成中温和高温发酵过程。 该工艺发酵时间短，能杀灭病原体，防止异味,成品肥质量好。 常用设备有 立式多段发酵塔(浆叶式发酵塔) 立式多层移动床式发酵塔 丹诺发酵器（卧式回转筒式发酵器） 筒仓式动态发酵仓 立式桨叶式发酵塔 原料从顶部给入，中间的竖轴由底部电机驱动缓慢转动，并带动固定在竖轴上的桨叶对原料起搅拌作用，发酵塔一般有5层，经一定的机械作用，沿各层相向位置的开口逐层向下移动，到达底部后经螺旋输送机排出； 发酵所需的空气由风机向各层输送； 物料停留的时间一般5～8天； 塔内温度分布由上至下逐步升高，即底部最高。 立式多层移动床式发酵塔 卧式回转筒