污泥厌氧消化工艺设计与运行中值得探讨的问题

污泥厌氧消化工艺设计与运行中值得探讨的问题

戴前进,　李　艺,　方先金

(北京市市政工程设计研究总院,北京100082)

摘　要:　针对污泥厌氧消化工艺设计及运行管理过程中出现的问题,讨论了莫氏曲线的应用对象,提出了建立科学的污泥厌氧消化性能及系统运行评价体系的建议,探讨了厌氧消化工艺对不同污泥应用的可行性,分析了污泥产气中H

2

S浓度的变化规律,指出了制定泥质标准分析方法的必要性,以促进污泥厌氧消化工艺的研究,进一步优化工艺设计和提高运行管理水平。

关键词:　污泥;　厌氧消化;　莫氏曲线;　污泥产气

中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2007)10-0018-03

Severa l Po i n ts Need to be D iscussed on D esi gn and O pera ti on of

Sludge Anaerob i c D i gesti on Process

DA IQ ian2jin,　L I Yi,　F ANG Xian2jin

(B eijing General M unicipal Engineering D esign&R esearch Institute,B eijing100082,China)

Abstract:　A i m ed at s ome p r oble m s existing in design,operati on and manage ment of sludge anae2 r obic digesti on p r ocess,the app licati on ofMoshi curve was discussed,the advice on establishing scienti2 fic evaluati on syste m for sludge anaer obic digestibility and p r ocess operati on was put f or ward,the feasibil2 ity of anaer obic digesti on p r ocess app licati on t o different sludge was de monstrated,the variety rule on the concentrati on of H2S during sludge bi ogas p r oducti on was analyzed,and meanwhile,the standard method of sludge che m ical analysis which is i m perative was listed t o accelerate the devel opment of scientific re2 search work on sludge anaer obic digesti on p r ocess,op ti m ize the p r ocess design,and i m p r ove the opera2 ti on and manage ment level.

Key words:　sludge;　anaer obic digesti on;　Moshi curve;　sludge bi ogas p r oducti on

厌氧消化工艺是城市污水处理厂污泥稳定化处理的主要技术之一,据统计,目前我国有近36.5%的污水厂污泥采用厌氧消化处理工艺。由于我国城市污水处理厂的污泥处理起步较晚,直到20世纪80年代才开始引入中温厌氧消化工艺。近年来该项技术的应用虽取得了较大进展,但在主要依托国外研究成果所进行的工艺设计与运行管理过程中,也暴露出诸多问题。在总结国内外相关研究成果的基础上,结合笔者近年来开展的研究工作,分析总结了我国污泥厌氧消化工艺设计与运行中值得关注和探讨的几个问题,以促进污泥厌氧消化工艺科研工作的开展,进一步优化工艺设计,提高运行管理水平。

1　莫氏曲线的应用

在污泥厌氧消化工艺的研究与设计中,常用莫氏曲线来表示污泥有机物含量与其理论分解率之间的关系。莫氏曲线即莫开伯(Mocabe)和埃肯菲尔德(Echenfelder)发现的新鲜污泥中有机物含量与其分解率之间存在的近似线性关系[1],如图1所示。

在正常的厌氧消化条件下,有机物含量越高的新鲜污泥获得的有机物分解率相对越高。近年来研究表明[2、3]:采用生物法处理污水过程中产生的剩余污泥,其有机物含量大多超过65%,但由于剩余污泥的C/N值仅为4.5左右,远达不到厌氧消化最

第23卷　第10期2007年5月

中国给水排水

CH I N A WATER&WASTE WATER

Vol.23No.10

M ay2007

佳C/N值的范围(12～16)。因此在试验研究和实际工程中,获得剩余污泥厌氧消化的实际分解率< 30%,而通过莫氏曲线查得有机物含量为65%的污泥分解率高达53%,两者相比相差甚远。此外,莫氏曲线是根据碳的物料守恒估算污泥理论产气量的重要依据,由于依据该曲线查得的剩余污泥有机物分解率偏高,最终估算出污泥的理论产气量远大于实际产气量,不能真实、准确地反映剩余污泥厌氧消化的产气水平,导致一些估算值的应用出现偏差。而对于初沉污泥和混合污泥,莫氏曲线表示的数值与实际结果较为接近。因此,莫氏曲线所描述的污泥有机物含量与其分解率之间的关系更适于初沉污泥和混合污泥,不宜直接用于有关剩余污泥(活性污泥)的估算,使用前需进行必要的修正。

图1　生污泥中有机物含量与分解率的关系Fig.1　Correlati on bet w een organic mater content and

decomposing rate in ra w sludge

2　污泥厌氧消化性能及其评价体系

污泥的泥质直接决定着污泥厌氧消化的效果,不同污泥的消化性能存在较大的差异。国外大多数发达国家早已建立了相对完善的污泥厌氧消化性能的评价体系,且在设计规范和设计手册中对污泥厌氧消化工艺的建设条件和要求均作了明确规定。而在我国,虽然污泥厌氧消化系统建设的数量不断增加,但对污泥的可消化性却没有明确的衡量指标,对污泥消化性能的评价也没有统一标准。因此,很多工程的建设带有一定的盲目性,造成一些斥巨资建成的污泥厌氧消化系统无法正常运行;或者一些污泥厌氧消化系统虽在运行,但对其运行效果缺乏科学的衡量和评价,从而针对该污泥厌氧消化系统无法制定合理的调控管理机制,也无法拟定和实施可行的工艺优化方案。为进一步完善污泥厌氧消化工艺的设计、保证运行质量、推动其应用的普及,在设计及运行中建议考虑以下因素:

①　污泥厌氧消化系统在设计前期,应对污水水质、污泥泥质进行详细调研。重点考察污泥的pH 值、碱度、有机分和C/N值等指标是否在厌氧消化的理想范围内,尤其注意污泥中抑制厌氧消化进行的有毒有害物质的含量,如氨氮、重金属等。初步确定污泥是否适宜采用厌氧消化处理工艺,或考虑增加必要的前处理工艺对污泥进行预调质,尽可能减少影响污泥厌氧消化反应的不利因素。

②　制定科学的污泥厌氧消化性能的衡量指标。单位挥发性固体(VS)产气量和分解单位挥发性固体产气量这两个指标通常用来衡量污泥的厌氧消化性能和产气能力,目前该方法在国外应用较多。美国污水处理厂设计手册中确定这两项指标的最佳范围分别为0.5～0.75L/g和0.75～1.12L/g,而国内对此却无明确规定。单位VS产气量表示厌氧消化过程中投入的挥发性固体总量与产气量之间的关系,该指标未考虑VS分解率的影响;分解单位VS 产气量则表示厌氧消化过程分解的VS量与产气量之间的关系,其中包含了VS分解率这一参数,是污泥中VS分解率和VS产气率综合的结果。由于污泥厌氧消化过程受温度、搅拌条件等非确定性因素的影响较大,因此分解单位VS产气量比单位VS产气量更能真实、准确地反映污泥的厌氧消化性能及产气能力。有了科学的评价指标,必要时结合试验研究,即能对拟建污泥厌氧消化系统进行定量的经济分析,最终确定优化的处理工艺。

③　污泥厌氧消化系统运行过程的评价与调整。对厌氧消化系统进、出泥泥质进行定期监测与分析,建立泥质、产气登记制度,完善数据库建设。准确核算污泥实际的产气率、单位VS产气量和分解单位VS产气量等消化性能指标,以及时评价系统的运行状况。根据分析结果,实时提出具有针对性的系统运行调整方案,使污泥厌氧消化保持最优运行状态,从而获得最大的经济效益。

④　及时总结与交流优秀工程经验。污泥厌氧消化工艺的发展虽历时已久,但国内非常成功的工程案例相对较少,设计与运行经验仍较为缺乏。对于设计合理、运行稳定的优秀工程经验,应及时地进行总结和交流,促进污泥厌氧消化科学评价体系的完整建立,促使厌氧消化工艺的推广和应用。

3　厌氧消化工艺对不同污泥的应用

城市污水处理厂的污泥根据产生阶段的不同可

https://www.wendangku.net/doc/a712595552.html,戴前进,等:污泥厌氧消化工艺设计与运行中值得探讨的问题第23卷　第10期

分为初沉污泥、剩余污泥(活性污泥)和混合污泥,

研究表明[3],由于泥质的差异,从污泥的产气速率、产气量和消化性能上分析,不同污泥表现出的相互关系为:混合污泥>初沉污泥>剩余污泥。剩余污泥的产气因子(含水率为96%左右的单位湿泥进行中温厌氧消化的产气量)仅为3.5,实际产气量约占理论产气量的45%,消化效率<30%;而初沉污泥和混合污泥的产气因子分别达到5.4和6.7,是剩余污泥的1.5～2.0倍,实际产气量分别占理论产气量的73%和78%。可见,剩余污泥消化性能差、产气率低,因此从污泥产气获取经济效益角度而言,单独的剩余污泥在工程上不适宜采用厌氧消化工艺处理[2、3]。建议单独的剩余污泥处理选用好氧消化、堆肥或制作建筑材料等其他处理与处置方法,或就近添加禽畜粪便、有机生活垃圾或作物秸秆等原料进行混合厌氧消化处理。

4　沼气中H2S气体浓度的变化

污泥产气中H

2

S气体在厌氧消化过程中的产生途径主要有:①含S蛋白质的水解;②硫酸盐的还原;③硫化物的直接转化。水解反应是污泥厌氧消化的第一步,发生在污泥厌氧消化过程的前半周期,即含S蛋白质的水解在硫酸盐、硫化物的转化之前,而生活污水中硫酸盐和硫化物含量相对较少,因此在一些完全和主要以生活污水为原水的污水厂中,

污泥厌氧消化前半周期产气中H

2

S含量高于后半周期,并呈周期性变化。

考察了北京市某污水处理厂污泥厌氧消化系统近年来的运行资料,从中可以看出夏季(6月—8

月)所产沼气中H

2

S的平均浓度<0.6%,而冬季

(11月—次年1月)所产沼气中H

2

S的平均浓度> 1.0%。污泥中的硫酸盐和硫化物等主要来源于工业废水,冬季污水处理厂的进水总量减少,工业废水的比例相对增加,污染物浓度明显高于夏季进水,因而污泥中硫化物、硫酸盐和有机态硫等物质浓度也

相应比夏季污泥高,导致冬季污泥产气中H

2

S平均

浓度高于夏季,使得污泥产气中H

2

S含量呈季节性变化。

综上所述,污泥产气中H

2

S气体的浓度呈周期性变化和季节性变化的规律,对污水处理厂污泥厌氧消化系统脱硫工艺的设计、运行与管理具有十分重要的参考价值和指导作用。

5　污泥泥质的分析测试方法

污泥成分复杂,均匀性差,分析测试过程难度大,目前大多数泥质指标的测试没有专门的国家标准方法可循。在一般的试验研究中,污泥的测试大都参照污水水质的分析方法。由于污水与污泥性质上的差异,两者的分析方法并不能完全等同,因此一些泥质参数的测定结果重现性差、可信度低。随着污泥处理与处置研究的深入,对泥质分析结果的准确度和精确度要求越来越高,因此制定一套完善的、科学的污泥样品预处理和泥质分析测试的标准方法尤为必要,是当前值得关注和研究的课题之一。

6　结论

①　莫氏曲线不宜直接用于剩余污泥的性质描述和理论产气量的估算,使用前需进行修正。

②　建议建立和完善科学的污泥厌氧消化性能及系统运行的评价体系。

③　从污泥产气获取经济效益角度而言,剩余污泥的处理不宜单独采用厌氧消化工艺,宜与禽畜粪便、有机生活垃圾或作物秸秆等进行混合厌氧消化处理,或采用其他处理与处置方法。

④　污泥产气中H

2

S气体浓度呈周期性和季节性变化规律。

⑤　应尽快制定污泥样品预处理和泥质分析测试的标准方法。

参考文献:

[1]　赵庆祥.污泥资源化技术[M].北京:化学工业出版

社,2002.

[2]　戴前进,李艺,方先金.城市污水处理厂剩余污泥厌氧

消化试验研究[J].中国给水排水,2006,22(23):95-

98.

[3]　戴前进,李艺,方先金.城市污水处理厂不同污泥厌氧

消化产气研究[J].给水排水,2007,33(3):42-45.

电话:(010)82216564

E-ma il:qianjin21c@t https://www.wendangku.net/doc/a712595552.html,

收稿日期:2007-01-24

第23卷　第10期 中国给水排水 https://www.wendangku.net/doc/a712595552.html,

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。

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点概要

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点陈怡 (北京市市政工程设计研究总院 , 北京 100082 摘要以北京市小红门污水处理厂和西安市第五污水处理厂为例 , 对污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择和设计要点进行了详细论述 , 包括污泥厌氧消化工艺选择、进泥预处理、厌氧消化池、沼气系统、上清液处理和污泥输送管路等 , 以保证污水处理厂污泥厌氧消化工艺的顺利实施。 关键词污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择污泥投配污泥搅拌沼气系统 K e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t C h e n Y i (B e i j i n g G e n e r a l M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i j i n g 100082, C h i n a A b s t r a c t :T a k i n g t h e B e i j i n g X i a o h o n g m e n W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a n d X i ’ a n F i f t h W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a s e x a m p l e , t h i s p a p e r d e s c r i b e d t h e k e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c -t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n t h e w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t , i n c l u d i n g s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n p r o c e s s s e l e c t i o n , s l u d g e p r e -t r e a t m e n t , a n a e r o b i c d i g e s t i o n t a n k , m e t h -a n e s y s t e m , u p -l e v e l c l e a n l i q u i d t r e a t m e n t , a n d s l u d g e t r a n s m i s s i o n p i p

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！

我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状

我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状 吴　静,　姜　洁,　周红明,　毕　蕾 (清华大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084) 摘　要:　对我国400余座城市污水厂污泥处理工艺的调查表明,目前采用污泥厌氧消化工艺的仅46家,主要采用浓缩/中温厌氧/脱水工艺,采用一级厌氧消化和二级厌氧消化的厂家数量接近,其中仅25家的污泥消化系统正在运行,沼气产量约为14×104m3/d,另有6家在调试。污泥厌氧消化工艺在实际应用中仍存在着较多亟待解决的问题,沼气产率低和利用率不高大大削弱了该工艺的优势。 关键词:　城市污水厂;　污泥处理;　厌氧消化;　沼气 中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2008)22-0021-04 C u r r e n t O p e r a t i o nS t a t u s o f S l u d g e A n a e r o b i c D i g e s t i o n S y s t e m i n Mu n i c i p a l Wa s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t s i nC h i n a WUJ i n g,　J I A N GJ i e,　Z H O UH o n g-m i n g,　B I L e i (S t a t e K e y J o i n t L a b o r a t o r y o f E n v i r o n m e n t S i m u l a t i o n a n d P o l l u t i o n C o n t r o l,T s i n g h u a U n i v e r s i t y,B e i j i n g100084,C h i n a) A b s t r a c t:　T h er e s u l t so f t h ei n v e s t i g a t i o n o n s l u d g e t r e a t m e n t s y s t e m so v e r400m u n i c i p a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t s i n C h i n a s h o wt h a t o n l y a b o u t46p l a n t s h a v e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n s y s-t e m s,m o s t o f w h i c h a d o p t t h i c k e n i n g/m e s o p h i l i c a n a e r o b i c d i g e s t i o n/d e w a t e r i n g p r o c e s s.A b o u t h a l f o f t h e p l a n t s h a v e o n e-s t a g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n s y s t e m s a n d t h e o t h e r h a l f h a v e t w o-s t a g e a n a e r o b i c d i g e s-t i o n s y s t e m s.F o r t h e46p l a n t s,o n l y25p l a n t s o p e r a t e t h e i r a n a e r o b i c d i g e s t i o n s y s t e m s a n d p r o d u c e a- b o u t14×104m3b i o g a s/d,t h e o t h e r6p l a n t s c o m m i s s i o n t h e i r s y s t e m s.T h e r e a r e s o m e u r g e n t p r o b l e m s f o r t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n.T h e l o wb i o g a s y i e l d a n d u t i l i z a t i o n r a t e c o u n t e r a c t s o m e a d v a n t a g e s o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n. K e y w o r d s:　m u n i c i p a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t;　s l u d g e t r e a t m e n t;　a n a e r o b i c d i g e s t i o n;　 b i o g a s 随着我国国民经济的高速发展以及城市化进程的不断加快,城镇生活污水量也大幅增加,并在1999年首次超过工业废水排放量,占全国污水排放总量的52.9%[1]。近年来,城镇生活污水量以年均5%的速度递增,已成为我国水环境的主要污染源。我国城市污水处理率长期偏低,直至20世纪90年代以后,城市污水处理的基础设施建设才被提到日程,全国城市污水处理厂数量迅速增加。2006年城市生活污水处理率达到43.8%[2]。根据国家环境保护“十五”计划,到2010年所有城市的污水处理率不得低于60%,直辖市、省会城市、计划单列市和风景旅游城市的污水处理率不得低于70%。故在今后一段时期,城市污水厂数量仍将持续增加。 伴随城市污水厂的兴建,大量城市污泥产生。2003年我国的城市污泥(干泥)产量估计达到160×104t。城市污泥主要由沉砂池和初沉池产生的初沉污泥(含水率为96%左右)以及好氧生物处理单元产生的剩余污泥(含水率为99.2%～99.6%)组 第24卷　第22期2008年11月 中国给水排水 C H I N AWA T E R＆W A S T E WA T E R V o l.24N o.22 N o v.2008

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：

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

厌氧消化后污泥中的重金属形态分布

摘要：对污泥经消化后8种重金属的化学形态分析表明，汞、镉、铅、砷几乎全部以稳定形态存在，锌、镍、铜、铬的稳定形态含量亦不同程度地得到增加。 关键词：重金属厌氧消化化学形态 污泥在农业方面的利用日益为人们所关注，但我国城市污水厂的进水中混有大量工业废水，工业废水中所含的重金属在水处理过程中以不同形式由液相向固相转移，最后浓缩到污泥中，因此这些重金属污染物成为污泥农用的最大制约因素。随着环境科学研究的深入，人们逐渐熟悉到污泥中重金属对环境的危害除了与其总量有关外，更大程度上取决于其形态的分布，故污泥中重金属形态分布的研究对污泥的开发利用具有重要的指导意义。 1理论依据 目前，关于自然界固体物中重金属的化学形态被人们广泛接受的理论是Tessier提出的化学试剂分步提取法，它将固体颗粒物中重金属的化学形态分为5种： ①可交换态 主要指吸附在颗粒物上的重金属，水相中重金属离子的组成和浓度变化主要受这部分重金属吸附和解吸过程的影响。 ②碳酸盐结合态 主要指与颗粒物中碳酸盐结合在一起或本身就成为碳酸盐沉淀的重金属。这部分重金属对pH值变化最为敏感，且在酸性条件下易溶解释放。 ③铁锰氧化物结合态 天然水中的铁锰氧化物以铁锰结核或凝聚物形式存在于颗粒上，也有的呈胶膜状覆盖在颗粒上，其是微量重金属极好的吸着剂。与铁锰氧化物结合在一起的或本身就成为氢氧化物沉淀的这部分重金属称为铁锰氧化物结合态。这一部分重金属在氧化还原电位降低时轻易释放出来。 ④硫化物及有机结合态 指重金属硫化物沉淀及与各种形态有机质结合的重金属，这部分重金属被认为较稳定。 ⑤残渣态 指存在于石英、粘土矿物等晶格里的重金属。其主要来源于天然矿物，通常不能被生物吸收，是生物无法利用的部分。 综上所述，前三种形态稳定性差，后两种形态稳定性强。也就是说，重金属污染物的危害主要来自前三种不稳定的重金属形态。

厌氧微生物的培养驯化及成熟污泥的特征

厌氧微生物的培养驯化及成熟污泥的特征 The final edition was revised on December 14th, 2020.

厌氧消化系统试运行的一个主要任务是培养厌氧污泥，即消化污泥。厌氧活性污泥培养的主要目的是厌氧消化所需要的甲烷细菌和产酸菌，当两种菌种达到动态平衡时，有机质才会被不断地转换为甲烷气，即厌氧沼气。 （一）培菌前的准备工作 厌氧消化的启动，就是完成厌氧活性污泥的培养或甲烷菌的培养。当厌氧消化池经过满水试验和气密性试验后，便可开始甲烷菌的培养。 （二）培菌方法 污泥的厌氧消化中，甲烷细菌的培养与驯化方法主要有两种：和。 接种污泥一般取自正在运行的厌氧处理装置，尤其是城市污水处理厂的消化污泥，当液态消化污泥运输不便时，可用污水厂经机械脱水后的干污泥。在厌氧消化污泥来源缺乏的地方，可从废坑塘中取腐化的有机底泥，或以认粪、牛粪、猪粪、酒糟或初沉池底泥代替。大型污水处理厂，若同时启动所需接种量太大，可分组分别启动。 是向厌氧消化装置中投入容积为总容积的10%～30%的厌氧菌种污泥。接种污泥一般为含固率为3%～5%的湿污泥。再加入新鲜污泥至设计液面，然后通入蒸汽加热，升温速度保持1℃/h，直至达到消化温度。如污泥呈酸性，可人工加碱调整pH至～。维持消化温度，稳定一段时间（3-5d）后，污泥即可成熟。再投配新鲜污泥并转入正式运行。此法适用于小型消化池，因为对于大型消化池，要使升温速度为1℃ /h，需热量较大，锅炉供应不上。

指向厌氧消化池内逐步投入生泥，使生污泥自行逐渐转化为厌氧活性污泥的过程。该方法要使活性污泥经历一个由好氧向厌氧的转变过程，加之厌氧微生物的生长速率比好氧微生物低很多，因此培养过程很慢，一般需历时6～10个月左右，才能完成甲烷菌的培养。 或者通过加热的方法加速污泥的成熟：将每日产生的新鲜污泥投入消化池，待池内的污泥量为一定数量时，通入蒸汽。升温速度控制在1℃/h。当池内温度升到预定温度时，可减少蒸汽量，保持温度不变，并逐日投加一定数量的新鲜污泥，直至达到设计液面时停止加泥。整个成熟过程一直维持恒温，成熟时间约需30～40d。污泥成熟后，即可投配新鲜污泥并转入正式运行。 （三）培菌注意事项 厌氧消化系统的处理主要对象是活性污泥，不存在毒性问题。但是厌氧消化菌繁殖速度太慢，为加快培养启动过程，除投入接种污泥以外，还应做好厌氧污泥的加热。 厌氧消化污泥的培养，初期生污泥投加量与接种污泥的数量及培养时间有关，早期可按设计污泥量的30%～50%投加，到培养经历了60d 左右，可逐渐增加投加量。若从监测结果发现消化不正常时，应减少投泥量。 厌氧消化系统处理城市污水处理厂的活性污泥，由于活性污泥中碳、氮、磷等营养是均衡的，能够适应厌氧微生物生长繁殖的需要。因此，即使在厌氧消化污泥培养的初期也不需要和处理工业废水那样，加入营养物质。

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

(完整版)第三节污泥的厌氧消化

8.3 污泥的厌氧消化 厌氧消化法：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（biogas），是污泥得到稳定。 8.3.1 厌氧消化的机理(间歇实验) 二阶段理论：产酸阶段----产甲烷阶段 四阶段理论：水解、酸化、酸退、甲烷化 根据参与甲烷发酵的不同营养类群微生物对基质的代谢厌氧降解过程分为三个阶段： 三阶段理论：Toerien et al (1970）Substrate flow in anaerobic digestion, 5th International Conference on water pollution research, San Francisco,CA. 书上:Bryant 1979 CH4+2H2O methane →2CH4+2CO2 ) (纤维素分解菌产氢产乙酸菌甲烷杆菌球菌 碳水化合物分解菌CH3CH2COOH+2H2O---CH3COOH+3H2+CO2蛋白质分解菌，脂肪分解菌) 产酸菌是兼性厌氧菌和专性厌氧菌，对PH，VFA，温度变化适应性强，增殖速度快；甲烷菌是专性厌氧菌，PH=6.4-7.4，对PH，VFA，温度变

化敏感，增殖速度慢。 产甲烷阶段的能量分析: (以乙酸钠为例) 在好氧消化时: C2H3O2Na+2O2NaHCO3+H2O+CO2+848.8 KJ /mol 在厌氧消化时: C2H3O2Na +H2 O NaHCO3+CH4+29.3 KJ /mol 在底物相同的条件下,厌氧消化产生的能量仅是好氧消化的1/20 –1/30.这些能量大部分都用于维持细菌的生活,而只有很少能量由于细胞合成.(这就是厌氧法产生剩余污泥量少的缘故) 虽然厌氧消化过程是要经历多个阶段,但是在连续操作的厌氧消化反应器中这几个阶段同时存在,并保持某种平衡状态. 8.3.2厌氧消化动力学（与好氧相似） 甲烷发酵阶段是厌氧消化速率的控制因素。动力学方程式： 有机物降解 细菌增殖 S K kSX dt dS S + = - bX dt dS Y dt dX - ? ? ? ? ?- =

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

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.

亚洲最大的污水处理厂——白龙港污泥厌氧消化工程设计实例

亚洲最大的污水处理厂——白龙港污泥厌氧消化工程设计实例！ 白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆镇朝阳村，是亚洲最大的污水处理厂，同时其污泥处理工程是目前亚洲最大的污泥处理项目。白龙港污泥处理工程在对国内外污泥处理处置经验进行分析总结的基础上,采用了浓缩中温厌氧消化、脱水干化的处理工艺。 1、工程规模 上海市白龙港污水处理厂升级改造后总规模200万 m3/d，本工程污泥处理的对象是其产生的化学污泥、初沉污泥和剩余污泥，根据实际进水水质确定污泥量为204t DS/d( 湿污泥量 1020 t/d, 以含水率 80% 计, 以下同)，按照设计水质产生的污泥量为268 t DS/d，浓缩脱水系统设计规模按设计水质设计，厌氧消化系统按现状水质设计并按设计水质复核，污水处理厂实际和设计进水水质见表 1。

2、工艺流程 污泥处理采用重力、机械浓缩中温厌氧消化脱水部分干化的处理工艺，工艺流程见图 1。 污泥处理工程由 6 个系统组成: (1) 浓缩系统。对污水处理工程产生的化学污泥、初沉污泥和剩余污泥进行浓缩处理，将污泥含固率提高到约5% ，减小污泥消化池容积，降低工程造价。为达到含固率目标，初沉污泥和化学污泥采用重力浓缩，剩余污泥经重力浓缩后再进行机械浓缩。 (2) 厌氧消化系统。对浓缩污泥进行中温一级厌氧消化，降解污泥中的有机物，产生污泥气供消化系统和干化系统利用，使污泥得到稳定化和减量化。 (3) 污泥气利用系统。对消化产生的污泥气进行处理、储存和利用，作为污泥消化系统的污泥加热热源和脱水污泥干化处理系统的干化热源，污泥气脱硫采用生物脱硫和干式脱硫分级串联组合工艺。

(4) 脱水系统。对消化污泥进行脱水，降低污泥含水率，减小污泥体积，并将脱水后的污泥输送至污泥干化处理系统进行干化处理，或直接输送至存料仓储存后外运。 (5) 干化系统。利用污泥消化产生的污泥气对部分脱水污泥进行干化处理，进一步提高污泥含固率。污泥干化处理系统采用消化处理产生的污泥气作为能源，以天然气作为备用能源，污泥干化能力按在满足消化处理条件下可利用的气量确定。 (6) 配套水系统。配套水系统分2 部分，一部分是回用水处理系统，从污水处理排放管中取水，经混凝、前加氯、过滤、后加氯处理，提供污泥干化处理系统的冷却用水；另一部分是污泥液处理系统，对污泥处理过程中产生的污泥液，包括浓缩池上清液、离心浓缩滤液、消化池上清液、离心脱水滤液等，经调节池后水泵提升至高效沉淀池处理，去除污泥液中的磷，出水排至污水处理区进行处理。 3、工程设计 1、浓缩系统

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；

20吨每天剩余污泥厌氧消化工艺设计

1. 绪论 1.1 题目背景 随着我国经济的高速发展，城市化建设步伐的不断加快，人们对环境质量的要求日益提高，环保意识不断增强，环境保护与治理已成为国家可持续发展中不可或缺的一个重要工作。随着城市污水处理厂不断建成与使用，污泥量的增加速度越来越快。大量未稳定处理的污泥已成为沉重的负担。如果污泥进行处理或仅进行简单的填埋，将会引起严重的二次污染。所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理，使其无害化、减量化，最终达到资源化，已成为深受关注的重大课题。污泥成了多数污水处理厂亟待解决的问题。 1.2 国内外研究情况 城市污水处理剩余污泥的传统处理模式主要有填埋、焚烧、投海及土地利用等。但是,剩余污泥含有大量的营养元素,如氮、磷等和各种微量元素,同时也含有难降解有机物、重金属以及病原微生物和寄生虫卵等有害物。剩余污泥处理不当将会带来二次污染,引起地下水、地表水以及空气污染;且污泥体积庞大,将消耗大量的土地资源,严重的会引起一个地区的生态破坏 , 因为污泥含水率可达到90% ,呈胶体状结构,非常不易脱水,有机质性质不稳定,易腐败发臭,有毒有害污染物(主要指重金属和有毒有机物)容易释放到环境中。 目前,厌氧发酵减量化是常用的预处理途径。因为厌氧发酵可以很好的改善污泥的特性,增加脱水特性,并去除部分有机质。随着能源和资源危机的到来,污泥所含有机质和营养物质正是现代社会可持续发展的重要资源,通过合理的技术实现污泥的减量化、无害化和资源化才是最合理的方向。厌氧发酵产生的沼气或氢是一种优质清洁能源,剩余污泥厌氧发酵制取能源已经成为非常看好的途径,国内外都进行了大量研究。