第五章-固体废物生物处理-固体废物处理与处置电子教案课件.ppt

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1、固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste第五章第五章固体废物生物处理固体废物生物处理固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste处理方法处理方法好氧堆好氧堆肥处理肥处理厌氧消厌氧消化处理化处理微生物微生物浸出浸出其它生物其它生物处理方法处理

2、方法堆肥化（堆肥化（堆肥化（堆肥化（compostingcomposting）:在在在在人工控制的环境下人工控制的环境下人工控制的环境下人工控制的环境下,依靠自然界依靠自然界依靠自然界依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、中广泛分布的细菌、放线菌、中广泛分布的细菌、放线菌、中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进可真菌等微生物，人为地促进可真菌等微生物，人为地促进可真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐生物降解的有机物向稳定的腐生物降解的有机物向稳定的腐生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程殖质转化的微生物学过程殖质转化的微生物学过程殖质转化的微生物学过程厌氧消

3、化厌氧消化厌氧消化厌氧消化:也称厌氧发酵，也称厌氧发酵，也称厌氧发酵，也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生指在厌氧状态下利用微生指在厌氧状态下利用微生指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转物使固体废物中有机物转物使固体废物中有机物转物使固体废物中有机物转变为变为变为变为CHCH4 4和和和和COCO2 2的过程的过程的过程的过程微生物浸出微生物浸出微生物浸出微生物浸出:利用微生物新陈代谢利用微生物新陈代谢利用微生物新陈代谢利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素过程或代谢产物将废物中目的元素过程或代谢产物将废物中目的元素过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程

4、转变为易溶状态并得以分离的过程转变为易溶状态并得以分离的过程转变为易溶状态并得以分离的过程蚯蚓床技术蚯蚓床技术蚯蚓床技术蚯蚓床技术废物生产单细胞蛋白等废物生产单细胞蛋白等废物生产单细胞蛋白等废物生产单细胞蛋白等1 14 42 23 3固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste基本原理基本原理堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取堆肥过程堆肥过程

5、堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化影响因素影响因素六个主要因素六个主要因素 堆肥工艺堆肥工艺六个阶段及内容六个阶段及内容堆肥设备堆肥设备四类四类123451好氧堆肥处理好氧堆肥处理评价指标评价指标6四类，四类，15个个固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste异化作用异化作用同化作用同化作用细胞物质细胞物质(微生物繁殖微生物繁殖)COCO2 2,H,H2 2O,NHO,N

6、H3 3,POPO4 43-3-,SO,SO4 42-2-能量能量堆堆肥肥有有机机物物(含含C C，H H，O O，N N，P P，S S，Cl)Cl)、氧和微生物氧和微生物转入环境转入环境释释放放、转转化化为热为热+好好氧氧堆堆肥肥基基本本原原理理1.1固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal o

7、f Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste影影响响因因素素及及工工艺艺堆肥化效果堆肥化效果供氧量供氧量含水率含水率温度和有机物含量温度和有机物含量颗粒度颗粒度C/N和和C/PpH主发酵主发酵分选、破分选、破碎、筛分、碎、筛分、混合、养混合、养分及水分分及水分调节调节发酵仓或发酵仓或露天堆积，露天堆积，强制或翻强制或翻堆搅拌供堆搅拌供氧主发酵氧主发酵期期412d前处理前处理12后发酵后发酵进一步分进一步分解难分解解难分解有机物，有机物，条堆或静条堆或静态堆肥，态堆肥，2030d3贮存贮存夏冬需贮存，夏冬需贮存，容纳容纳6个月的个月的贮存设

8、备；干贮存设备；干燥透气燥透气6脱臭脱臭产生氨、硫化氢、产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类甲基硫醇、胺类等。化学除臭剂；等。化学除臭剂；碱、水溶液过滤；碱、水溶液过滤；熟堆肥熟堆肥、沸石等、沸石等吸吸 附剂吸附附剂吸附5后处理后处理分选设备分选设备去除塑料、去除塑料、玻璃金属、玻璃金属、小石块；小石块；加入加入N、P、K制复肥制复肥41.3固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste堆堆肥肥化化设设备备堆肥化设备堆肥化设备

9、破碎设备破碎设备混合设备混合设备输送设备输送设备分离设备分离设备斗式装载机或推土机、垮式斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机翻堆机、侧式翻堆机堆肥产品质量高、操堆肥产品质量高、操作员少、臭味控制有效、作员少、臭味控制有效、空间限制少、空间限制少、环境影响小等。环境影响小等。垂直、倾斜及水平固体流垂直、倾斜及水平固体流 生物过滤器：熟化的堆生物过滤器：熟化的堆 肥、树皮、木片、粒状的肥、树皮、木片、粒状的 泥炭等，负荷为泥炭等，负荷为80120 m3m-3h-1，出气温度维持在，出气温度维持在2040物料处理设备物料处理设备翻堆设备翻堆设备反应器堆肥系统反应器堆肥系统除臭设备除臭设备1.4

10、固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste腐腐熟熟度度评评价价指指标标化学指标化学指标pH/COD/BOD /VS/碳氮比碳氮比/氮氮 化物化物/腐殖酸腐殖酸工艺指标工艺指标温度温度 耗氧速率耗氧速率400mg/(kgh)堆肥腐熟度评价堆肥腐熟度评价指标指标物理学指标物理学指标气味气味/粒度粒度/色度色度生物学指标生物学指标呼吸作用呼吸作用/生物活生物活 性性/发芽指数发芽指数1.5固体废物处理与处置固体废物处理与处

11、置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste厌厌 氧氧 消消 化化 原原 理理堆肥有机堆肥有机物微生物物微生物有机酸，醇类，有机酸，醇类，O2，NH3，H2S等，能量，等，能量，微生物微生物细胞物质细胞物质CO2，CH4等，等，能量能

12、量细胞物质细胞物质2.1有机物有机物H2O 营养物营养物 细胞质细胞质CHCH4 4+CO+CO2 2+NH+NH3 3+H+H2 2+H+H2 2S+S+抗性物质热量抗性物质热量 糖类固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste厌氧消化的厌氧消化的影响因素影响因素添加物和抑添加物和抑制物制物厌氧条件厌氧条件接种物接种物温度温度原料配比原料配比搅拌搅拌pH其它因素其它因素厌厌 氧氧 消消 化化 影影响响因因素素2.2固

13、体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste根据投料运转方式划分工艺类型根据投料运转方式划分工艺类型连续消化工艺连续消化工艺半连续消化工艺半连续消化工艺两步消化工艺两步消化工艺投料启动后，经一段投料启动

14、后，经一段时间的消化产气，连时间的消化产气，连续定量的添加消化原续定量的添加消化原料和排出旧料；其消料和排出旧料；其消化时间能够长期连续化时间能够长期连续进行。工艺易于控制，进行。工艺易于控制，能保持稳定的有机物能保持稳定的有机物消化速率和产气率，消化速率和产气率，但该工艺要求较低的但该工艺要求较低的原料固形物浓度原料固形物浓度启动时一次性投入较启动时一次性投入较多的消化原料，当产多的消化原料，当产气量趋于下降时，开气量趋于下降时，开始定期添加新料和排始定期添加新料和排出旧料，以维持比较出旧料，以维持比较稳定的产气率。稳定的产气率。农村较适用农村较适用两个反应器；根据两两个反应器；根据两段理论

15、设计段理论设计固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste消化器消化器红泥塑料沼气池红泥塑料沼气池红泥塑料沼气池红泥塑料沼气池批量进料批量进料批量进料批量进料半塑式沼气池半塑式沼气池半塑式沼气池半塑式

16、沼气池/二块模式全塑沼气二块模式全塑沼气二块模式全塑沼气二块模式全塑沼气池池池池/袋式全塑沼气池袋式全塑沼气池袋式全塑沼气池袋式全塑沼气池/干湿交替消化沼干湿交替消化沼干湿交替消化沼干湿交替消化沼 气池。气池。气池。气池。水压式沼气池水压式沼气池水压式沼气池水压式沼气池水压式沼气池结构简单、造价低、施水压式沼气池结构简单、造价低、施水压式沼气池结构简单、造价低、施水压式沼气池结构简单、造价低、施工方便；但由于温度不稳定，产气量工方便；但由于温度不稳定，产气量工方便；但由于温度不稳定，产气量工方便；但由于温度不稳定，产气量不稳定，因此原料的利用率低。不稳定，因此原料的利用率低。不稳定，因此原料的

17、利用率低。不稳定，因此原料的利用率低。长方形甲烷消化池长方形甲烷消化池长方形甲烷消化池长方形甲烷消化池厌厌 氧氧 消消 化化 反反 应应 器器2.4固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Wasteq水压式沼气池水压式沼气池固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of So

18、lid Waste固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste5-11 半塑式沼气池固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste5-13 袋式全塑沼气池5-14 干湿交替消化沼气池固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处

19、理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Wasten 微生物浸出史微生物浸出史n 浸矿细菌浸矿细菌n 细菌浸出机理细菌浸出机理n 细菌浸出工艺细菌浸出工艺n 细菌浸出处理放射性废渣细菌浸出处理放射性废渣3微生物浸出微生物浸出固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste微微生生物物浸浸出出史史1887年年发现发现1

20、922年年浸出浸出ZnS1947年年发现发现Thiobacillus ferrooxidans1954年年高效高效1958年年专利申请专利申请1234520402040年工业应用历史年工业应用历史年工业应用历史年工业应用历史贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣U U、ZnZn、MnMn、AsAs、NiNi、CoCo、MoMo等等等等3.1固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste浸浸矿矿细细菌菌菌

21、种菌种主要生理特性主要生理特性最佳最佳pH氧化铁硫杆菌氧化铁硫杆菌 Fe2+Fe3+S2O32-SO42-2.55.3氧化铁杆菌氧化铁杆菌Fe2+Fe3+3.5氧化硫铁杆菌氧化硫铁杆菌 S SO42-Fe2+Fe3+2.8氧化硫杆菌氧化硫杆菌 S SO42-、S2O32-SO42-2.03.5聚生硫杆菌聚生硫杆菌 S SO42-H2S SO42-2.04.03.2固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste固体废物处理

22、与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste细细菌菌浸浸出出工工艺艺浸出浸出喷洒法喷洒法灌溉法灌溉法垂直管法垂直管法均匀分布均匀分布pH2金属回收金属回收循环浸出循环浸出置换置换电积电积其它金属其它金属菌液菌液再生再生pH再生池再生池3.4固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal

23、of Solid Waste图5-16 细菌渗滤浸出工艺流程海绵铜固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste细细菌菌浸浸出出处处理理放放射射性性废废渣渣3.5图5-17 细菌浸出处理放射性废渣工艺流程固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Wast

24、e固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste蚯蚯蚓蚓床床技技术术垃圾预处理垃圾预处理垃圾分离垃圾分离收集堆料、最收集堆料、最终产品处理终产品处理垃圾堆放垃圾堆放success factors蚯蚓处理工艺蚯蚓处理工艺放置蚯蚓放置蚯蚓添加有益微生添加有益微生物物料堆状况检查料堆状况检查固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste蚯蚯蚓蚓床床技技术术温度温度 30湿度湿度60%70%消化彻底、肥效高消化彻底、肥效高减容效果好减容效果好过程安全过程安全可获大量蚯蚓体可获大量蚯蚓体 蚯蚯蚓蚓特特点点