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文檔簡介
1、厭氧發(fā)酵法是利用自然微生物或接種微生物在缺氧條件下,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳與甲烷氣的一種方法,具有能耗小、剩余污泥少,可回收能源的優(yōu)點(diǎn),是未來有機(jī)固體廢物處理的方向之一。本論文依托重慶市2004年院士基金課題—“有機(jī)固體廢物厭氧成氣條件的優(yōu)化控制”,針對有機(jī)固體廢物完全混合厭氧消化過程進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。 ① 通過收集、查閱大量國內(nèi)文獻(xiàn)資料,對厭氧法處理有機(jī)固體廢物的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀,有機(jī)固廢物厭氧消化的機(jī)理及影響因素進(jìn)行了比
2、較系統(tǒng)而又全面的概括和總結(jié)。 ② 自行設(shè)計(jì)、研制了兩種有機(jī)固體廢物厭氧發(fā)酵裝置,一種是完全混合式厭氧發(fā)酵自動控制實(shí)驗(yàn)裝置(簡稱為MADACE),第二種是對比性厭氧發(fā)酵簡易實(shí)驗(yàn)裝置。MADACE的主要特點(diǎn)有:1)T、pH及ORP在線式、全過程監(jiān)測;2)發(fā)酵罐采用導(dǎo)熱油作為熱媒,具有良好的加熱功能;3)發(fā)酵罐具有良好的保溫效能,冬季中溫發(fā)酵每天減補(bǔ)熱量可達(dá)70%;4)自動加熱、自動控溫;5)具有過壓及過溫保護(hù)裝置;第六,開發(fā)的自動
3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),界面友好,適用性強(qiáng)。 ③ 在表示有機(jī)固廢厭氧消化進(jìn)程的三個(gè)指標(biāo)(COD、TS、VS)中, VS是最好的指標(biāo)。VS在整個(gè)厭氧消化過程中呈下降的趨勢,同時(shí),VS的變化是連續(xù)的,由此,可以用一元多項(xiàng)式和指數(shù)函數(shù)模型來預(yù)測有機(jī)固廢厭氧消化過程中VS的變化,其公式分別為 、 。。 ④ 適宜的接種物有利于細(xì)菌和微生物的生長,使產(chǎn)氣加快,但如過多,可能影響厭氧消化的進(jìn)行。 ⑤ 利用MADACE厭氧消化,環(huán)境
4、溫度一般高于罐內(nèi)溫度2~4℃,而且相對環(huán)境溫度的變化,罐內(nèi)溫度具有相對的穩(wěn)定性。在有機(jī)固體廢物厭氧發(fā)酵的過程中,pH值先降低,進(jìn)入“酸化階段”,然后又緩慢上升,逐步進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段。氧化還原電位(ORP)在開始發(fā)酵后,降低很快,10天左右的時(shí)間即可降到-500mv左右。 ⑥ 固含量低的較容易實(shí)現(xiàn)發(fā)酵,固含量高時(shí)則較容易酸化且破壞實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行;發(fā)酵時(shí)固含量在20%~30%為宜,超過此范圍一般條件下難以實(shí)現(xiàn)高固含量的穩(wěn)定運(yùn)行,但在
5、經(jīng)過特殊處理時(shí),高固體含量不僅可以順利實(shí)現(xiàn)發(fā)酵的正常運(yùn)行,還可以提高污染物降解的效果;此外,營養(yǎng)元素對微生物的需求特別是難發(fā)酵原料是非常關(guān)鍵的,結(jié)果表明C/N在20~30時(shí)發(fā)酵效果最好。 ⑦ 預(yù)處理對有機(jī)固廢的厭氧發(fā)酵來說是必要的。采用不同濃度的NaOH溶液對稻草進(jìn)行浸泡預(yù)處理,稻草厭氧消化的氣體產(chǎn)量提高了38.4%~119.2%,VS的去除率從38.3%提高到51.1%。經(jīng)過機(jī)械切碎處理,隨著粒度從50mm減小到20mm和1
6、0mm,產(chǎn)氣量分別提高了37.5%和47.4%,VS的去除率從30.6%分別提高到40.2%和39.3%;采用研磨處理的稻草,與同粒度下只經(jīng)切碎處理的稻草相比,其產(chǎn)氣量提高了55.9%,VS去除率由40.2%提高到49.6%。此外,有機(jī)固體廢物厭氧發(fā)酵需要攪拌,每天攪拌兩次其性價(jià)比最高。 ⑧ 可以用VS消化率表示有機(jī)固廢的消化率。利用MADACE進(jìn)行的有機(jī)固體廢厭氧消化實(shí)驗(yàn),其VS消化率與通過排水集氣法計(jì)算的沼氣產(chǎn)氣率相差較大
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