【2017年整理】固体废物生物处理.ppt
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(1)厌氧条件 产酸阶段的不产甲烷微生物大多数是厌氧茵,需要在厌氧的条件下,把复杂的有机物质分解成简单的有机酸等。而产气阶段的产甲烷细菌更是专性厌氧菌,不仅不需要氧,氧对产甲烷细菌反而有毒害作用,培养中要求氧化还原电位在-330毫伏以下。因此,必需创造厌氧的环境条件。 甲烷菌的生长需要严格的厌氧环境,在有氧的环境中,甲烷菌不增长而受到抑制,但并不死亡。 沼气发酵的工艺条件及其控制 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (2)温度 沼气发酵与温度有密切的关系。一般来讲,池内发酵液温度在10℃以上,只要其他条件配合得好(如酸碱度适宜,发酵菌多)就可以开始发酵,产生沼气。不过在一定范围内,温度愈高微生物活性愈强。多年的试验结果表明,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。 甲烷菌对温度的急剧变化非常敏感,即使温度只降低2℃,也能立即产生不良影响,产气下降,温度再次上升才又开始慢慢恢复其活性。另一方面,如果温度上升过快,当出现很大温差时会对产气量产生不良影响。因此,厌氧发酵过程还要求温度相对稳定,一天内的变化范围在±2℃内为宜。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (3)pH 沼气池正常发酵时,通常是微碱性环境,pH值大都是在7.0~7.5。对于大中型沼气发酵工程来说,pH值通常是一个重要的监测指标,其目的是在pH刚发生下降时,通过调整进料或采取其他措施使发酵正常。 在发酵过程中,pH的变化规律是:在发酵初期由于产酸菌的作用,有机酸大量形成,pH下降。随着发酵时间的延长,蛋白质水解菌和氨化细菌的作用,产生缓冲剂—氨,中和有机酸并形成能缓冲发酵液pH环境的相应盐类。 在正常情况下,沼气发酵的pH是一个自然平衡的过程,一般不需调节。只有在配料和管理不当的情况下才会出现挥发酸的大量积累,pH下降。调节措施有: (1)稀释发酵液的挥发酸,提高pH。 (2)采用加草木灰或适量氨水来提高pH。 (3)用石灰水调节pH,特别是当发酵液过酸时。但需特别指出的是,加石灰水调节时,一定要采用澄清液,同时也要保证与发酵液充分混合。否则强碱区域内微生物的活性要受到破坏。另外,在沼气池加入石灰后,会与池中的CO2结合生成碳酸钙沉淀。CO2是氢的受体,接受氢而形成甲烷。CO2过份减少,厌氧代谢就要受到抑制。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (4)营养和原料处理 充足的发酵原料是产生沼气的物质基础。各种微生物在其生命活动过程中不断地从外界吸收营养,以构成菌体和提供生命活动所需的能量。同时,在降解有机质过程中形成许多中间代谢产物。厌氧发酵要求的碳氮比例并不十分严格,原料的碳氮比例为15-30:1,即可正常发酵。 磷素含量(以磷酸盐计)一般要求为有机物量的1/1000。磷素与碳之比以5:1为好。 在废水处理中,进行厌氧发酵时,要求废水中必须含有适于微生长的营养成分。氮氨比要适宜。氮素太少,则构成菌体的量少,同时,发酵液的缓冲力减小,pH下降,抑制发酵。相反,氮素过多,由于氨基酸等分解生成的氨量比有机酸多,使pH上升到8以上,而抑制气体化过程。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (5)搅拌 在常规的发酵池,发酵液通常自然分为四层,从上到下分别为浮渣层、上清层、活性层和沉渣层。搅拌的目的是发酵原料分布均匀,增加微生物与原料的接触面,加快产气速度,提高产气量、提高原料利用率。同时也可防止原料浮面结壳,产生的沼气释放不出来。 我国农村的沼气发酵原料以秸杆、杂草和树叶等为主,更需搅拌才能达到好的发酵效果。搅拌的方法有三
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