废活化污物的组合预处理的效果厌氧消化工艺

组合预处理对剩余污泥厌氧消化工艺的影响

摘要: 碱性和低温热预处理已用于剩余活化污泥（WAS）分别的厌氧消化。这两种方法的不同组合，研究生物化学甲烷势（BMP）的试验来评估的预处理WAS厌氧消化。在研究中，通过合并预处理和BMP试验得到最佳反应条件。该组合是碱化24小时后，把0.05 g NaOH/ g TS 9小时70℃条件下去除的SS达到21％，可溶性化学需氧量（SCOD）超过对照组200倍的比率可溶性糖/总碳水化合物可以达到72.8％。对于BMP测试，这是沼气生产比控制和沼气生产的甲烷含量的平均值的近6倍，获得64％。因此，结合（碱性+低温热）预处理对溶解和沼气生产是有效率的。

关键词：厌氧消化;预处理;碱性;低温热预处理;BMP

1.引言

在污水处理厂的大量增加，污水污泥生产量（污水处理厂）成为快速，健康发展城市的一个严重和紧迫的问题[1]。前处理的污水污泥，它必须充分地稳定化，以减少其有机物含量，气味问题和致病菌污染。 Neyens报告了污泥处理和处置已经在2004年占废水纯化的总处理成本高达50％[2]。厌氧消化是污泥稳定无害化和资源化，实现污泥减量常见的方法。与其它方法相比，它的优点是所需的能量较少，更好的稳定化的产物和气体可用[3]。厌氧消化有三个基本步骤：水解，酸化和甲烷[4]。然而，它有局限性的保留时间长和有机物整体降解效率低。所有这些限制与第一步骤：水解相关。因为在污水污泥中大部分有机物是在细胞中的，细胞膜微生物是一种半刚性的结构，以保护细胞渗透裂解。因此，在许多文献中预处理方法已经提出了用于克服的限制增强的消化速度。用预处理过程，不但水解加速增加溶解成分，而且改善的生物降解性，以及污泥脱水和减少病原体和发泡也可以实现[5]。预处理方法已被证明对厌氧消化有积极的影响，

包括物理（热，机械，超声波，微波），化学（碱性，臭氧氧化），和生物水解（酶法）或组合任何两种这些方法（碱性+热，碱性+微波，碱性+超声波）。碱性预处理是一个常用主题的调查;它具有装置简单的优点，操作方便，效率高[6]。氢氧化物在相对低的剂量水平钠是有效在环境温度下的崩解城市剩余活化污泥（WAS）[2]。热解包括高温热预处理（ > 100℃）和低温热预处理（ < 100℃）。大多数报纸报道了高温热预处理。结果表明更有效的处理方法是，在较高的温度下。然而，当温度高于180℃，它将导致产生顽抗可溶有机物或毒性/抑制性中间体，因而降低了生物降解性[7]。它有两个显著的缺点，我们不能忽视的是高能源需求和高品质的设备需要。这在很大程度上降低了整体流程盈利能力。低温热预处理可以克服这些缺点，并且它一直指出作为一种有效的治理改善的生物降解性和增加沼气生产。一些作者的结论是，将污泥溶解在约70℃的温度提高因为一些嗜热细菌种群与最佳活性的生物活性的温度的高温范围的高值[8]。在大多数报道，碱处理和热预处理是独立的研究预处理厌氧消化。由于低温热预处理和碱处理基于污泥溶解的机制不同，这两种方法的组合是指这两种方法的优点可以实现和可以达到更好的治疗效率。在这项工作中的目的是为了找到这两种方法用于增加的更适合的组合中的污水处理厂WAS厌氧消化。

2.材料与方法

2.1污泥采样和特性

剩余活化污泥样品从中国，西安第四污水处理厂二沉池得到这是

使用的A2/ O工艺。为了增加总固体样品，在原污泥经浓缩处理，预处理和测试前4℃保存在实验室。生污泥的污水处理厂，从特点和使用的集中基板作为控制污泥实验示于表1。

2.2综合碱性+低温热预处理

一些作者的结论是，将污泥溶解在约70℃的温度提高，所以第一热处理开始与70℃。第一预处理步骤碱化在不同剂量的NaOH为24小时（A24h），然后在70℃热预处理2小时（A24h+ T2H）和9小时（A24h+T9h）。在浓缩后，将基板分成第一到第六，六个部分。这六个部分是通过加入不同剂量的（0，0.05，0.10，0.15，0.20，0.25 g NaOH/ g TS）氢氧化钠（NaOH）溶解，分别把它们放在在环境温度下24小时，然后将碱化污泥恒温水浴70小时和9小时的。

表1.原料和控制污泥特性

2.3生化甲烷势（BMP）检测

BMP进行试验，来评估厌氧消化的效率，并评价沼气生产[9，10]。控制（未处理）和碱性+低温热预处理通过批次摇动嗜热（35±1℃）的BMP测试在确定用丁基橡胶瓶塞密封血清瓶120ml样品的厌氧降解性（50毫升污泥预处理+50毫升接种），包括空白，重复和控制，每天的取下产生的沼气，直到有没有沼气产生。预处理条件（氢氧化钠

剂量，热保温时间）对被确定前实验在本文所述组合预处理，热温度变化对50，60，70，80，90，用于检测的厌氧消化的效率，并找出该综合预处理的最佳温度。

2.4分析方法

分析预处理基底和厌氧消化流出物（BMP）的参数：pH值，TS，VS，SS，VSS总化学需氧量（TCOD），可溶性化学需氧量需求（SCOD），挥发性脂肪酸（VFA），此外，预处理基板仍测得的总碳水化合物，水溶性糖，总蛋白，可溶性蛋白，氨氮（NH4+-N）pH值，TS，VS，SS，VSS，COD，蛋白质，氨氮, NH4+ -N测定标准方法介绍如下步骤[11]。碳水化合物是由苯酚-H2SO4方法测定，以及蛋白通过Lowry法测量。气体组成用气相色谱仪对TCD（3420A，BEIFEN 公司，中国）。 VFA 用带有FID的气相色谱（3420A，BEIFEN公司，中国）测定。样本用于SCOD的测定，可溶性蛋白质，可溶性碳水化合物，VFA，P和NH4+ -N 是通过0.45微米的膜过滤器制备通过10000转/分钟进行10分钟离心以，并过滤。

3.结果与讨论

3.1预处理序列对WAS分解

组合碱性+污泥的低温热预处理进行改善处理效率。预处理条件变化在不同剂量的NaOH和不同温度。污泥的预处理的预期效果是增加了水溶性物质，具有兴趣集中在SCOD增溶，可溶性碳水化合物和蛋白质的释放，VFA和沼气的产生，从而提高水解，以提高污泥的厌氧消化。表2给出了碱性+70℃热处理的污泥的组分的浓度。

表2.参数碱性+70热处理的污泥中的有机组分。

SS减少是污泥稳定的指示，并且它被用于评估的有效性过程中稳定污泥可能被视为预消化步骤[11]的阈值。表2显示了在预处理的SS减少。加入0.05 g NaOH/ g TS（A24h+ T9h）还原的SS达到21％，它类似于R. Uma Rani (2012)的结果[10]。SCOD计算被认为是污泥颗粒物评估的主要参数，它使污泥溶解的最大电平的评估。 A的COD 增溶和A + T的预处理，在70℃表2中给出的碱化的SCOD 24小时

随着NaOH剂量的增加，但氢氧化钠的低剂量（0.05，0.15 g NaOH/ g TS）不会正常工作，这是类似的碳水化合物和蛋白质的溶解。但A24h+ T9h的SCOD趋势不同的是，SCOD值减少为氢氧化钠剂量超逾0.05 g NaOH/ g TS。因为增加氢氧化钠的剂量和长期预热时间导致的顽固可溶性有机物或有毒/抑制中间体生产。增加SCOD A24h+ T9h被确定为能够容易地使用该物质厌氧消化过程中产生甲烷[12].The SCOD达到最高值65190 mg/L 0.05 g NaOH/ g TS，它是的污泥处理A24h+ T2H （4870 mg/L）近16倍和更多的超过200次的控制污泥（289 mg/L）。可溶性碳水化合物和蛋白质也可以表示溶解的有关的效率预处理。与别人比较，把0.05 g NaOH/ g TS（A24h+ T9h）可以得到最大可溶性碳水化合物（17917 mg/L）和可溶性碳水化合物/总比率的浓度碳水化合物可以达到72.8％。因此，0.05 g NaOH/ g TS（A24h+ T9h）对处碳水化合物的释放有显著好。细胞裂解释放蛋白质含量到培养基是絮状的第一阶段解体。蛋白质是生物体的主要成分，并且它们含有碳，这是acommon有机物以及氢，氧和氮[13]。在处理后，最大值可以达到11495 mg/L，它超过控制污泥（125.5 mg /L）的90倍。也就是说，氢氧化钠剂量增加是影响了蛋白释放的主要因素。从上述所有，我们知道，碱处理结合热预处理可以更易的溶解有机材料。此外，从表2中，我们发现，热预处理和低剂量的NaOH比高剂量的NaOH更有效。

3.2 MP检测

对于评估A + T预处理厌氧消化效率和评估沼气生产，BMP检验。

样品污泥通过把0.05 g NaOH/g TS处理（+ A24h T9h）在不同的温度（50，60，70，80，90）中，氢氧化钠的剂量和这项工作的综合热预处理（A+ T），获得处理的保持时间。沼气生产和TCOD的减少，VSS 可以说明厌氧生物的效率退化。 SCOD，VFA，可溶性糖和蛋白质可以很容易地用于生产甲烷厌氧消化过程中[14]。

图1所示为累计产气量BMP测试。每天的沼气生产增加很快在前3天，然后4天迅速下降，10天后的每日沼气生产趋向于平保持在低量。Ray指出，处理前用氢氧化钠增加天然气生产29％-112％以上控制污泥[15]。累积沼气产量的消化为期30天的末尾是近45毫升为对照样品，并在70℃（A24h+ T9h）它围绕329毫升，比对照污泥获得高近630％，沼气产量比未经处理的污泥更高的效率。沼气生产的甲烷含量平均值为64％。图2显示了有关BMP测试VSS的数据。 VSS 含有机物的95％。该减少的VSS可以指示有机物的去除。同样，它得到VSS的最大值减少（27.1％），在70℃（A24h + T9h），这类似于Rani的结果[9]。

1.累计产气量BMP测试

2. VSS BMP测试。

4.结论

这项研究的结果表明，在碱性+低温热预处理具有潜在损坏剩余污泥结构和细胞膜并可能将细胞内的化合物具有高溶解性的释放到细胞外。BMP测试，这也增加了的生物利用度高温下浪费活性污泥成分。在70℃的条件下，把0.05 g NaOH/ g TS与9小时热保温时间，减少SS达到21％，SCOD值近16倍污泥处理A24h+ T2H和超过200倍对照组。对于BMP检测，这比原污泥近获得更高的沼气生产83％，得到了27.1％VSS降低。因此，增溶和厌氧消化用于碱性+低温的处理是令人满意的。

致谢

这项工作是由中国陕西省科学技术厅支持

（2011KTZB-03年3月3日），陕西省，中国自然科学基金（2012JQ7021），陕西教育项目，中国（12JS050）。

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城市污泥厌氧消化处理技术

城市污泥厌氧消化处理技术 彭光霞李彩斌王立宁张晓慧 （北京中持绿色能源环境技术有限公司北京100192） 摘要：随着我国城镇污水处理厂建设的推进，城市脱水污泥的处理处置问题越来越凸显出来。目前我国多数城市污水处理厂多采用浓缩、脱水后外运填埋或作农肥。城市污泥中的生物质能没得到充分利用，造成了资源、能源的浪费。污泥厌氧消化技术作为污泥处理处置的处理工艺，可以实现减量化、稳定化、无害化和资源化，可与多种工艺相结合，为现有污水厂污泥处理处置提供了很好的方向。 关键词：污泥处理处置、厌氧消化、分级分相、土地利用、资源化 1 概述 污泥厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥经厌氧消化后，体积大大减少，脱水性能大大提高，可实现污泥的减量化和稳定化；污泥在消化过程中，产生的甲烷菌具有很强的抗菌作用，可杀死大部分病原菌以及其它有害微生物，使污泥卫生化。同时，污泥厌氧消化产生大量的清洁能源--沼气，可用作锅炉燃料、直接驱动鼓风机、沼气发电提供污水处理厂的部分用电量、沼气提纯并网、沼气提纯用作汽车燃料等。 1.1 污泥厌氧处理技术原理 厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物质的一种污泥处理工艺。消化过程中可回收能源，但消化后的污泥含水率较高，仍需进一步脱水。厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥厌氧消化是一个由多种细菌参与的多阶段生化反应过程，每一反应阶段都以某类细菌为主，其产物供下一阶段的细菌利用。厌氧降解过程的化学、生物化学和微生物学相发复杂，但是可以综合三阶段理论[2]：1）水解阶段；2）产酸阶段；3）产甲烷阶段。

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不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响

第28卷第1期2009年1月 食品与生物技术学报Journal of Food Science and Biotechnology Vol.28　No.1Jan.　2009　 文章编号:167321689(2009)0120107206 收稿日期:2007212229 基金项目:江苏省高技术研究项目(D G 2006044);江苏省自然科学基金项目(B K2006023)。 3通讯作者:阮文权(19662),男,上海人,教授,工学博士,主要研究环境厌氧生物技术。Email :wqruan @https://www.wendangku.net/doc/6a14765785.html, 不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化 产沼气过程的影响 高瑞丽1,　严群1,2,　邹华1,2,　阮文权31,2 (1.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;2.江南大学环境与土木工程 学院,江苏无锡214122) 摘　要:研究了不同预处理方法对剩余污泥固态法厌氧消化产沼气过程的影响。结果表明:不同的预处理方法均可不同程度地提高产气量和甲烷含量。其中,经酶法处理后,剩余污泥前4h 产气速率最快,平均每小时为3129mL/g ;经热处理后,剩余污泥累积产气量最多,为45180mL/g ,比对照提高了230%;而经微波处理后,剩余污泥所产沼气中甲烷质量分数最高,为62126%,比对照增加了130%。 关键词:剩余污泥;厌氧消化;预处理;甲烷中图分类号:X 703;X 705文献标识码:A E ffects of Different Pretreatment of W aste Activated Sludge on Methane Production via Anaerobic Digestion GAO Rui 2li 1 ,　YAN Qun 1,2 ,　ZOU Hua 1,2 ,　RUAN Wen 2quan 1,23 (1.Key Laboratory of Industrial Biotechnology ,Ministry of Education ,Jiangnan University ,Wuxi 214122,China ;21School of Environment and Civil Engineering ,Jiangnan University ,Wuxi 214122,China ) Abstract :In t his manuscript ,effect s of different p ret reat ment met hods on t he met hane p roduction by waste activated sludge were caref ully investigated.It was found t hat :(1)by t reated wit h alkali p rotease ,t he specific rate of gas achieved at t he highest value (3129mL/g vs/h );(2)by t hermally t reated in an autoclave ,t he gas production was 4518mL/g ,higher 230%t han t hat of t he cont rol ;(3)by t reated by microwave irradiation ,t he met hane content was increased to 62126%,higher 130%t han t hat of t he control. K ey w ords :waste activated sludge ,anaerobic digestio n ,p ret reat ment ,met hane 随着国民经济的不断发展,我国城镇工业废水以及生活污水排放量不断增加。为了防止水域污染,改善生态环境,截止到2004年底,我国已建成城市污水处理厂708座,日处理能力达71387×107 m 3。在污水处理过程中,一般会产生占污水体积0102%的污泥,因而数量巨大,目前已成为亟待处 理的城市固体废物之一[1]。目前国内外对污泥厌氧 消化的研究多集中于采用剩余污泥或初沉污泥和剩

污泥厌氧消化的方法和特点

污泥厌氧消化的方法是什么？污泥厌氧消化的阶段有哪些？污泥厌氧消化的特点是什么？污泥厌氧消化在无氧条件下，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程称为厌氧消化。 污泥中的有机物含量很高，采用好氧法能耗太大，一般采用厌氧消化法：即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气（或称污泥气、消化气），使污泥得到稳定。所以污泥厌氧消化过程也称为污泥生物稳定过程。污泥厌氧消化是一个极其复杂的过程，多年来厌氧消化被概括为两阶段过程，第一阶段是酸性发酵阶段，有机物在产酸细菌的作用下，分解成脂肪酸及其他产物，并合成新细胞；第二阶段是甲烷发酵阶段，脂肪酸在专性厌氧菌——产甲烷菌的作用下转化成CH4和CO2。1979年，伯力特（Bryant）等人根据微生物的生理种群，提出了厌氧消化三阶段理论，是当前较为公认的理论模式。三阶段消化突出了产氢产乙酸细菌的作用，并把其独立地划分为一个阶段。三阶段消化的第一阶段，是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物，蛋白质与脂肪水解与发酵转化成由糖、氨基酸、脂肪酸，甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段，是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸。第三阶段，是通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组是对乙酸脱羟产生甲烷。 影响污泥消化的主要有以下因素：l）温度：温度影响消化速度，也影响消化深度。温度为5－15℃称低温消化，30－35℃称中温消化，50－55℃称高温消化。高温消化几乎可以杀灭一切病原微生物，但操作管理复杂，加热费用高；中温消化只能杀灭部分病原微生物，低温消化效率很低，所以一般采取中温消化。2）投配率：即每天投入消化池内的生污泥量与池内熟污泥量的百分率。投配率的大小影响池内污泥的PH值和消化速率。投配率小污泥消化速度快而充分，产气量高，但要加大池体积；投配率大，消化速度慢，PH值降低，抑制甲烷细菌的生长，破坏正常的消化过程。一般对于生活污水或水质近似的工业废水， 投配率率以6-12％为宜。3）生熟污泥的混合程度：混合充分，可加速消化过程，提高产气量，因此需要搅拌。4）厌氧条件：甲烷菌是厌氧性微生物，因此要求消化池密封，隔绝空气。以上是绿环（煤质柱状活性炭生产厂家）为您介绍的关于水处理方面的知识，如有疑问，欢迎联系！

厌氧消化工艺设计要点

厌氧消化工艺设计要点 发布日期：2012-11-19 来源：互联网作者：佚名浏览次数：482 厌氧消化的工艺设计主要体现在对消化池型、搅拌方式和工艺运行参数的选择上。总的设计原则是：a）在参考相似工程案例及设计规范的基础上，试验得到最佳工艺运行参数，如停留时间、运行温度、固体负荷、有机负荷；b）适合的池型选择；c）良好的搅拌方式，搅拌均匀，不存死角；d）简单、稳定的运行保障，如易于操作维护的设备，避免温度波动的良好换热设备以及容易去除浮渣的措施等；e）安全可靠的沼气输送系统。 工艺设计需要确定的内容：a）消化方式的设计；b）消化池形选择；c）消化池中污泥的混合搅拌方式确定；d）设计参数的选定；e）污泥加热方式的确定；f）污泥投配方法的确定；g）污泥及沼气排放方式的确定；h）浮渣及上清液的排除方法；i）安全防护措施的保证；j）监测和控制方法的确定；k）其它附属装置的选用。上述诸多方面中，厌氧消化的方式、消化池的池形、主要设计参数、消化池中污泥的混合搅拌方式对消化池的工程造价和使用效果影响很大，应谨慎选择。 （1）消化方式的设计 ①消化温度，厌氧消化根据运行温度的不同分为中温消化（30～36℃）和高温消化（50～55℃），其中中温消化的最佳温度为35℃，高温消化的最佳温度会因其它影响因素发生较大变化。高温消化的特点是，分解速率快、产气速率高、停留时间短，进而提高消化处理能力，节省消化池容积；另外卫生学指标较好，对寄生虫卵的杀灭率可达95％，大肠菌指数可达10-100；能耗高，温度控制较难。中温消化的特点是，相对高温消化的各项优势较为逊色，但中温消化运行稳定、易于控制，能耗相对较低，设计运行经验成熟。目前，国内、外多采用中温厌氧消化。 ②消化等级，按照消化池的数量分为一级消化和两级消化。其中一级消化指污泥厌氧消化是在一个消化池内完成；两级消化指污泥厌氧消化在两个消化池内完成，第一级消化池设有加热、搅拌装置及气体收集装置，不排上清液和浮渣，第二级消化池不进行加热和搅拌，仅利用第一级的余热继续消化，同时排上清液和浮渣。两级消化工艺的土建费用较高，运行

废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件.

废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件 好氧生物处理 好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。 过程:有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。 优点:好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD浓度小于500mg／L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。 在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。 废水厌氧生物处理 废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。但通过对新型构筑物的研究开发，其容积可缩小。此外，为维持较高的反应速度，需维持较高的反应温度，就要消耗能源。 对于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。

污泥厌氧消化简介

简介： 污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。 机理： 污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程，完成整个消化过程，需要经过三个阶段（目前公认的），即水解、酸化阶段，乙酸化阶段，甲烷化阶段。各阶段之间既相互联系又相互影响，各个阶段都有各自特色微生物群体。 水解酸化阶段： 一般水解过程发生在污泥厌氧消化初始阶段，污泥中的非水溶性高分子有机物，如碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物质。水解后的物质在兼性菌和厌氧菌的作用下，转化成短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，还有乙醇、二氧化碳。 乙酸化阶段： 在该阶段主要是乙酸菌将水解酸化产物，有机物、乙醇等转变为乙酸。该过程中乙酸菌和甲烷菌是共生的。 甲烷化阶段： 甲烷化阶段发生在污泥厌氧消化后期，在这一过程中，甲烷菌将乙酸（CH3COOH）和H2、CO2分别转化为甲烷，如下： 2CH3COOH→2CH4↑+ 2CO2↑ 4H2+CO2→CH4+ 2H2O 在整个厌氧消化过程中，由乙酸产生的甲烷约占总量的2/3，由CO2和H2转化的甲烷约占总量的1/3。 影响因素： 温度： 在污泥厌氧消化过程中，温度对有机物负荷和产气量有明显影响。根据微生物对温度的适应性，可将污泥厌氧消化分为中温（一般30~36℃）厌氧消化和高温（一般50~55℃）厌氧消化。研究表明，在污泥厌氧消化过程中，温度发生±3℃变化时，就会抑制污泥消化速度；温度发生±5℃变化时，就会突然停止产气，使有机酸发生大量积累而破坏厌氧消化。 酸碱度： 研究表明，污泥厌氧消化系统中，各种细菌在适应的酸碱度范围内，只允许在中性附件波动。微生物对pH的变化非常敏感。水解与发酵菌及产氢、产乙酸菌适应的pH范围为5.0~6.5，甲烷菌适应的pH范围为6.6~7.5。如果水解酸化和乙酸化过程的反应速度超过甲烷化过程速度，pH就会降低，从而影响产甲烷菌的生活环境，进而影响污泥厌氧消化效果，然而，由于消化液的缓冲作用，在一定范围内避免这种情况的发生。 消化液是污泥厌氧消化过程血红有机物分解而产生的，其中含有除了CO2和NH3外，还有以NH4NCO3形态的NH4+，HCO3-和H2CO3形成缓冲体系，平衡小范围的酸碱波动。如下：H+ + HCO3- ═H2CO3 有毒物质浓度： 在污泥厌氧消化中，每一种所谓有毒物质是具有促进还是抑制甲烷菌生长的作用，关键在于它们的毒阈浓度。低于毒阈浓度，对甲烷菌生长有促进作用；在毒阈浓度范围内，有中等抑制作用，随浓度逐渐增加，甲烷菌可被驯化；超过毒阈上限。则对微生物生长具有强烈的抑制作用。 污泥厌氧消化分类：

厌氧消化的影响因素有哪些

厌氧消化的影响因素有哪些？ 厌氧消化的影响因素有哪些？ 甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。 一、温度因素 厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感（日变化小于±2℃），温度的突然变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时，则会停止产气。 根据采用消化温度的高低，可以分为常温消化（10-30℃）、中温消化（33-35℃左右）和高温消化（50-55℃左右）。 二、生物固体停留时间（污泥龄）与负荷 三、搅拌和混合 搅拌可使消化物料分布均匀，增加微生物与物料的接触，并使消化产物及时分离，从而提高消化效率、增加产气量。同时，对消化池进行搅拌，可使池内温度均匀，加快消化速度，提高产气量。 搅拌方法包括气体搅拌、机械搅拌、泵循环等。气体搅拌是将消化池产生的沼气，加压后从池底部冲入，利用产生的气流，达到搅拌的目的。机械搅拌适合于小的消化池，液搅拌和气搅拌适合于大、中型的沼气工程。 四、营养与C/N比 厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基质，又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。这些营养物质中最重要的是碳素和氨素两种营养物质，在厌氧菌生命活动过程中需要一定比例的氮素和碳素（COD∶N∶P=200∶5∶1）。原料C/N比过高，碳素多，氮素养料相对缺乏，细菌和其他微生物的生长繁殖 受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。 若C/N比过低，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则容易造成系统中氨 氮浓度过高，出现氨中毒。 五、有毒物质 挥发性脂肪酸（VFA是消化原料酸性消化的产物，同时也是甲烷菌的生长代谢 的基质。一定的挥发性脂肪酸浓度是保证系统正常运行的必要条件，但过高的VFA会抑制甲烷菌的生长，从而破坏消化过程。 有许多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动，这类物质被称为抑制剂。 抑制剂的种类也很多，包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。 六、酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用 pH值的变化直接影响着消化过程和消化产物。 1、由于pH的变化引起微生物体表面的电荷变化， 进而影响微生物对营养物的吸收； 2、pH除了对微生物细胞有直接影响外，还可以促使有机化合物的离子化作用，从而对微生物产生 间接影响，因为多数非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞；

有机废物厌氧消化工艺应用现状及前景

有机废物厌氧消化工艺应用现状及前景 摘要近年来，随着时代发展进步，我国的城市化进程日渐加快，而居民的生活垃圾排放量也呈现出明显的上升趋势。在这样的背景下，为了进一步改善我国的生态环境，促进各项效益的取得，我国的有关部门采用先进技术以及工业开展具体作业。目前，有机废物厌氧消化工艺凭借着其自身的特点而获得了环保部门青睐，并获得了广泛的推广运用。本文基于此，着重分析有机废物厌氧消化工艺应用现状及前景。 关键词有机废物；厌氧消化；工艺应用；现状前景 作为以城市污水处理技术发展而来的新技术，有机废物厌氧消化技术的出现实现了居民各类生活垃圾的处理，并由此促进居民生活垃圾减少，确保生活垃圾无公害处理，实现各项生态、经济效益的取得，保障垃圾处理的资源化。本文基于此，着重分析了有机废物厌氧消化工艺，并就该工藝的具体运用进行叙述。 1 厌氧消化工艺分析 1.1 厌氧消化基本原理 所谓的厌氧消化，指的是在特定的无氧状态，有机物进行分解活动。在这样的状况下，有机物往往在微生物的氧化、分解下形成大量的CH4、CO2，被并进一步释放出能量满足微生物的发展需要。目前，我国的环保部门在垃圾处理的过程中就加强了对于该工艺技术的运用，并将该工艺分为三个阶段，分别是：水解阶段、产酸阶段、产甲烷阶段。 1.2 影响厌氧消化质量的因素 尽管我国的环保部门在居民生活垃圾以及废水的处理过程中积极引进该工艺技术，但是该工艺在运行的过程中普遍受到不同因素的影响。关于影响厌氧消化质量的因素，笔者总结以下几点。 （1）营养物质 在进行有机物的厌氧消化作业时，为了促进作业效率以及质量的提升，工作人员需要确保微生物的生长能够获得必要的营养，并且实现各营养元素之间的合理化配比。其中，最为重要的营养元素则为碳氮比。在这一过程中，一旦该元素的配比失衡，往往会导致微生物的急剧死亡，不利于厌氧消化反应的开展，一般而言，最为合理的碳氮比为20：1 。 （2）反应温度 相关的研究调查显示：有机废物厌氧消化往往在中温、高温的状况下进行，

污泥厌氧消化池设计说明书

课程设计 课程名称_固体废物利用与处置B课程设计_ 题目名称_ 260m3/d污泥厌氧消化池设计 学生学院_ _ 环境科学与工程__ _ 专业班级_ _ 环境科09级（2）班__ _ 学号 28 学生姓名_________余笃凝 ___ _____ 指导教师_________戴文灿 ___ ____ 2012 年 6 月 25 日

摘要 厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化池多用于大型污水处理场的脱水剩余污泥的厌氧处理，也可用以处理高浓度有机工业废水、悬浮固体含量较高和颗粒较大的有机废水、含难降解有机物的工业废水，也以被成功地应用于肉类食品工业废水的处理。厌氧发酵反应与固液分离在同一个池内进行，结构较为简单。此次课程设计要求我们在给定参数下设计日处理量为260m3 的中温定容式污泥厌氧消化池。 关键词：固体废物厌氧消化微生物有机物

Abstract Anaerobic digestion（some says anaerobic fermentation）is a kind of microbial process which commonly finds in nature area. Anaerobic digestion treatment means that use anaerobic microbe in order to make organic matter from solid waste into CH4 and CO2 process in anaerobic digestion pools usually used in large sewage farm to treats dewatering surplus sludge anaerobicly,it also can be used to deal with high concentration of organic industrial waste water, higher content of suspended solid and the larger particle organic wastewater, including refractory organics industrial wastewater, what’s more,it can applied successfully in the meat food industrial wastewater treatment. Anaerobic fermentation reaction and solid-liquid separation are react in the same pool so the structure is simple. The course design require us to design the steady increases type of sludge anaerobic digestion pool which capacity of 260 m3 under the given parameters. Keywords: solid waste anaerobic digestion microbial organic

废水厌氧处理原理介绍

废水厌氧处理原理介绍 废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4 和CO2的过程。 一、厌氧生物处理中的基本生物过程 1、三阶段理论 厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2 等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类。 （1）水解、发酵阶段； （2）产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2； （3) 产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2 产生CH4； 一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4 产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。 2、四阶段理论： 实际上，是在上述三阶段理论的基础上，增加了一类细菌——

同型产乙酸菌，其主要功能是可以将产氢产乙酸细菌产生的H2/CO2 合成为乙酸。但研究表明，实际上这一部分由H2/CO2 合成而来的乙酸的量较少，只占厌氧体系中总乙酸量的5%左右。 总体来说，“三阶段理论”、“四阶段理论”是目前公认的对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。 二、厌氧消化过程中的主要微生物 主要介绍其中的发酵细菌（产酸细菌）、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。 1、发酵细菌（产酸细菌）： 发酵产酸细菌的主要功能有两种：

①水解——在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物； ②酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等； 主要的发酵产酸细菌：梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等；水解过程较缓慢，并受多种因素影响（pH、SRT、有机物种类等），有时会成为厌氧反应的限速步骤；产酸反应的速率较快；大多数是厌氧菌，也有大量是兼性厌氧菌；可以按功能来分：纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。 2、产氢产乙酸菌： 产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2；为产甲烷细菌提供合适的基质，在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。 主要的产氢产乙酸反应有： 注意：上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低

污泥厌氧消化系统

污泥厌氧消化系统 1 引言 随着城市规模的扩大和污水处理厂处理效率的提高，剩余污泥产量逐年增加.据统计，我国城市污泥年产量已达3000万吨(以80%含水率计)，其中80%未得到妥善处理.在众多的污泥处理方法中，厌氧消化技术能够同时实现污泥减量和回收能源，在国内外得到了广泛应用.然而，目前污泥厌氧消化的效率不高，尤其是我国污水处理厂厌氧消化池的运行效果不够理想，设计和运行缺乏理论指导.对于一个厌氧消化系统，物料的流变特性是工艺设计和运行中的重要参数，对传质、传热、搅拌和物料输送等厌氧消化单元有重要意义.在厌氧消化过程单元设计中，必须清楚原料的流体类型，计算出原料的流变参数，才能对厌氧消化、特别是高浓度物料厌氧消化进行合理的工艺设计以及设备选用与开发.此外，原料的流变特性也是厌氧消化工艺控制的重要依据. 由于流变特性在厌氧消化工艺设计和运行中的重要作用，一些学者对污泥的流变特性做了初步研究.Pollice和Laera研究了在不同水力停留时间下污泥以黏度表征的流变特性.Chen和Hashimoto对新鲜污泥的流变特性进行了研究，试验的浓度变化范围是2.71%～6.53%，温度变化范围为 9.5～26 ℃，这个较低的浓度和温度变化范围不能适应如今广泛使用的中高温(>35 ℃)、高浓度(>8%)厌氧消化.Sozanski 等用旋转流变仪对污泥进行流变试验研究，对流变曲线进行分析，设计了流变模型，并针对模型给出了经验公式和一些预测参数值来探讨污泥在不同浓度和温度下的流变特性.Bos使用毛细管流变仪和旋转流变仪对污泥流变特性进行试验研究，建立了温度和含水率对污泥流变特性影响的流变方程. 目前，关于污泥厌氧消化原料流变特性的研究主要集中在污泥本身，而对于餐厨垃圾与污泥混合物料的流变特性研究，国内外却鲜有报道.近年来，国内外采用餐厨垃圾与污泥联合厌氧发酵的研究及沼气工程日益增多，大部分研究都集中在餐厨垃圾对泥质的改善方面，而对于添加餐厨垃圾对污泥流变特性的影响研究却很少，导致混合发酵原料流变特性参数仍然缺乏，制约了厌氧消化单元过程的优化设计. 本文对4种主要的厌氧消化原料——脱水污泥、脱水污泥与餐厨垃圾混合物、剩余污泥以及剩余污泥与餐厨垃圾混合物的流变特性进行了研究，考察了物料浓度和温度对流变特性参数的影响，并拟合了相应模型，以期为厌氧消化设备选用及工艺设计提供基础参数. 2 材料和方法 2.1 试验材料 脱水污泥(dewatered sludge，以下简称DS)和剩余污泥(waste activated sludge，以下简称WAS)取自天津市张贵庄污水处理厂，餐厨垃圾取自天津大学学生食堂，原料取回后保存于4 ℃冰箱冷藏待用，餐厨垃圾首先经人工分选出其中的杂物，包括塑料、纸类及骨头等，然后用破碎机破碎后搅匀冷藏.DS的总固体浓度(TS)和挥发性固体浓度(VS)分别为16.4%和9.4%，WAS的TS 和VS浓度分别为2.6%和1.4%，破碎后餐厨垃圾的TS和VS浓度分别为19.3%和18.9%. 2.2 试验方法

固体废物的厌氧消化处理

目录 目录 .......................................................... - 1 - 固体废物的厌氧消化处理 .......................................... - 1 -摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．- 1 - 关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．－1－引用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．－1－正文．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．－2－一、厌氧消化原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．- 2 -图 1-1．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．－2－ 二、厌氧消化的影响因素 .......................................... - 3 - 三、厌氧消化工艺................................................ - 4 -结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．－4－参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．－5－

污泥厌氧消化池设计说明书样本

污泥厌氧消化池设 计说明书

课程设计 课程名称_固体废物利用与处理B课程设计_题目名称_ 260m3/d污泥厌氧消化池设计 学生学院_ _ 环境科学与工程__ _专业班级_ _ 环境科09级（2）班__ _学号 学生姓名_________余笃凝 ___ _____指导教师_________戴文灿 ___ ____ 年 6 月 25 日

摘要 厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化池多用于大型污水处理场的脱水剩余污泥的厌氧处理，也可用以处理高浓度有机工业废水、悬浮固体含量较高和颗粒较大的有机废水、含难降解有机物的工业废水，也以被成功地应用于肉类食品工业废水的处理。厌氧发酵反应与固液分离在同一个池内进行，结构较为简单。此次课程设计要求我们在给定参数下设计日处理量为260m3 的中温定容式污泥厌氧消化池。 关键词：固体废物厌氧消化微生物有机物

Abstract Anaerobic digestion（some says anaerobic fermentation）is a kind of microbial process which commonly finds in nature area. Anaerobic digestion treatment means that use anaerobic microbe in order to make organic matter from solid waste into CH4 and CO2 process in anaerobic state.Anaerobic digestion pools usually used in large sewage farm to treats dewatering surplus sludge anaerobicly,it also can be used to deal with high concentration of organic industrial waste water, higher content of suspended solid and the larger particle organic wastewater, including refractory organics industrial wastewater, what’s more,it can applied successfully in the meat food industrial wastewater treatment. Anaerobic fermentation reaction and solid-liquid separation are react in the same pool so the structure is simple. The course design require us to design the steady increases type of sludge anaerobic digestion pool which capacity of 260 m3under the given parameters.

城市污水处理厂污泥厌氧消化处理课程设计

城市污水处理厂污泥厌氧消化处理课程设计 一、课程设计基础资料 某城市污水处理厂，初次污泥量与剩余活性污泥量约3:2，含水率均为96%，采用中温两级消化处理。消化池的停留天数为30d，其中一级消化为20d, 二级消化为10d。消化池控制温度为33～37℃，计算温度为35℃。新鲜污泥年平均温度为17.3℃，日平均最低温度为12℃。池外介质为空气时，全年平均气温为11.6℃，冬季室外计算气温，采用历年平均每年不保证5d的日平均温度-9℃。池外介质为土壤时，全年平均温度为12.6℃，冬季计算温度为4.2℃。一级消化池进行加热、搅拌，二级消化池不加热，不搅拌。均为固定盖形式。 污泥设计处理能力按干基计算为：10t/d（20t/d、50t/d），几个主要设施进行计算和设计。 本课程设计的目的和要求：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决固体废物处理与资源化方面的复杂工程问题。运用深入的工程原理通过系统分析解决复杂工程问题，重点如下：1、设计多种技术、工程和其他因素，分析其中存在的冲突，做到扬长避短，尽量做到互相借鉴；2、通过建立合适的抽象模型解决工程问题，建模过程中需要体现出创造性（建立模型可理解为利用有关工程原理进行合理的情景分析和预测，提出解决思路）；3、以常用的技术方法为基础，从多学科交叉和方法移用方面体现出创新性，以推动问题的解决；4、分析有关专业标准和规范中所涉及的因素是否全面，找出或发掘解决复杂问题的关键因素，并对标准和规范进行拓展；5、技术方法的确定方面，既要考虑处理效率和环保政策要求，又要考虑经济成本的可接受性，还需考虑短期和长远的发展预期；6、提出解决方案需要综合考虑经济、环境和社会效益，也需要采用综合性的解决思路和多学科工程技术的集成，还需考虑固体废物、废水、废气的全面有效处理，也需考虑技术的可行性、选用设备的处理能力和组合方式、工程应用的安全性等，即从多角度、多层次、多阶段、整体性等方面综合性解决。 二、设计内容 1、污水污泥产生量与特性分析

国内污泥厌氧消化装置停运或运行不良的原因浅析

国内污泥厌氧消化装置停运或运行不良的原因浅析 ——高碑店消化发电项目数据解读 北京高碑店污水厂直到几年前还一直是我国污水界最有代表性的工程之一，其厌氧消化更是继天津的几个厌氧消化项目之后，国内建设最早、规模最大、设计配套最完整、运行时间较长的项目之一。但2008年奥运会前，消化部分停止了运行，至今尚未恢复生产，时间已过去了三年多，甚至还有传闻说消化罐等要彻底拆除，为计划中的带式干化项目让地。 关于高碑店的消化项目，有多篇已发表的论文可供参考。如张韵等《高碑店污泥消化发电项目》、张韵等《高碑店污水处理厂污泥处理系统及设计中应注意的一些问题》、刘达克《高碑店污泥消化的启动》、李维、杨向平等《高碑店污水处理厂沼气热电联供情况介绍》、王立国《高碑店厌氧消化与沼气发电》、宋晓雅等《高碑店污水处理厂污泥处理系统工艺介绍及运行分析》等。本文拟采用这些论文所提供的数据，建立一个厌氧消化的分析计算模型，以了解厌氧消化项目的设计思想，并结合所报道的实际运行数据，分析技术经济特征，进而探讨项目消化停运的原因。 一、项目设计条件与模型的建立 资料显示，一、二期项目在泥区物流、厌氧消化工艺方面的设计参数是基本一致的，所不同的地方仅在于消化器的搅拌形式、沼气发电机的选型和配置、脱硫工艺类型等。这里按每期项目数据单独分析。 “设计水量50万m3/d，初沉泥和二沉池的混合污泥量为4417m3／d，污泥含水率97％”，则浓缩污泥的干固体量为132.5吨/日。 项目采用中温两级消化，温度35度，一级消化的固体停留时间21

天，二级7天，一级消化器12个，二级4个，则单体消化器的有效容积为7800立方米。 入消化器浓缩污泥量2208立方米/日，则含固率的设计值为6%（实际4-5%）； 设计消化参数取值为干基有机质含量60%，消化降解率50%。则每日有机质降解量为39.75吨/日。 设计日产气量设计值为26500立方米。假设甲烷含量在60-65%之间，取中值63%，则日产甲烷量约16695立方米/日。由此可知，设计时可能采用了有机质降解产甲烷系数0.42 Nm3/kg.VSSr。 消化器的设计直径20米，总高28.8米，其中地下5米。据此可得到消化器的表面积。 二期项目设计时，给出了项目“消化池冬季所需最大加热量为226.8万Kcal／h。夏季最小加热量为138.3万Kcal／h”的数据，据此，可采用北京地区气温、土温数据，建立适合此类消化池的加热部分计算模型。 为使模型完整，根据进出水数据，反推得到污水处理工艺的设计数据如下：入水BOD5 200 mg/l，出水20 mg/l，TSS进水200 mg/l，初沉池固体去除率50%，剩余污泥产率系数0.60 kg/kg，MLVSS浓度1.6 kg/m3，MLVSS分解系数0.05，MLVSS/MLSS比0.60。 在沼气使用方面，一、二期项目装机量均为2000 kW；以二期的设计发电效率38.3%考虑，需要耗用沼气19955立方米/日；根据二期项目发电机余热量50.3%，发电机满负荷时所产余热应能满足冬季最大加热量需求。 这里为分析方便起见，不采用全部余热生成热水的方法，而是考虑部分高温余热（相当于发电沼气输入热量的19.5%）生成蒸汽或导热油用于干化，以此来考察厌氧消化的多余能量结合干化实现污泥减量的潜力。仅采用缸套冷却水和润滑油冷却水进行热水回收，这相当于沼气发