固體廢物處理與處置

固體廢物處理與處置第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四處理方法好氧堆肥處理厭氧消化處理微生物浸出其它生物處理方法堆肥化（composting）:在人工控制的環(huán)境下,依靠自然界中廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物，人為地促進可生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程厭氧消化:也稱厭氧發(fā)酵，指在厭氧狀態(tài)下利用微生物使固體廢物中有機物轉(zhuǎn)變?yōu)镃H4和CO2的過程微生物浸出:利用微生物新陳代謝過程或代謝產(chǎn)物將廢物中目的元素轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹軤顟B(tài)并得以分離的過程蚯蚓床技術(shù)廢物生產(chǎn)單細胞蛋白等1423第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四基本原理堆肥過程中同化、異化作用反應(yīng)式。物質(zhì)變化、能量釋放與獲取堆肥過程堆肥過程四階段，物質(zhì)、溫度、微生物相變化影響因素六個主要因素堆肥工藝六個階段及內(nèi)容堆肥設(shè)備四類123451好氧堆肥處理評價指標(biāo)6四類，15個第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四異化作用同化作用細胞物質(zhì)(微生物繁殖)CO2,H2O,NH3,PO43-,SO42-能量堆肥有機物(含C，H，O，N，P，S，Cl)、氧和微生物轉(zhuǎn)入環(huán)境釋放、轉(zhuǎn)化為熱+好氧堆肥基本原理1.1第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四好氧堆肥過程適應(yīng)新環(huán)境嗜溫性細菌、酵母菌、放線菌分解最易分解的可溶性物質(zhì)，淀粉、糖類增多，溫度升至45℃嗜熱性微生物、細菌；殘留可溶性物質(zhì)，纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)，溫度升至45~70℃嗜溫性微生物、多為難分解物質(zhì)，溫度下降1.2第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四影響因素及工藝堆肥化效果供氧量含水率溫度和有機物含量顆粒度C/N和C/PpH主發(fā)酵分選、破碎、篩分、混合、養(yǎng)分及水分調(diào)節(jié)發(fā)酵倉或露天堆積，強制或翻堆攪拌供氧主發(fā)酵期4~12d前處理12后發(fā)酵進一步分解難分解有機物，條堆或靜態(tài)堆肥，20~30d3貯存夏冬需貯存，容納6個月的貯存設(shè)備；干燥透氣6脫臭產(chǎn)生氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類等?；瘜W(xué)除臭劑；堿、水溶液過濾；熟堆肥、沸石等吸附劑吸附5后處理分選設(shè)備去除塑料、玻璃金屬、小石塊；加入N、P、K制復(fù)肥41.3第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四堆肥化設(shè)備堆肥化設(shè)備破碎設(shè)備混合設(shè)備輸送設(shè)備分離設(shè)備斗式裝載機或推土機、垮式翻堆機、側(cè)式翻堆機堆肥產(chǎn)品質(zhì)量高、操作員少、臭味控制有效、空間限制少、環(huán)境影響小等。垂直、傾斜及水平固體流

生物過濾器：熟化的堆肥、樹皮、木片、粒狀的泥炭等，負荷為80~120m3?m-3?h-1，出氣溫度維持在20~40℃物料處理設(shè)備翻堆設(shè)備反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)除臭設(shè)備1.4第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四腐熟度評價指標(biāo)化學(xué)指標(biāo)pH/COD/BOD/VS/碳氮比/氮化物/腐殖酸工藝指標(biāo)溫度耗氧速率400mg/(kg·h)堆肥腐熟度評價指標(biāo)物理學(xué)指標(biāo)氣味/粒度/色度生物學(xué)指標(biāo)呼吸作用/生物活性/發(fā)芽指數(shù)1.5第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2厭氧消化原理厭氧消化影響因素厭氧消化工藝厭氧消化設(shè)備1234厭氧消化處理第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四厭氧消化原理堆肥有機物微生物有機酸，醇類，O2，NH3，H2S等，能量，微生物細胞物質(zhì)CO2，CH4等，能量細胞物質(zhì)2.1有機物＋H2O＋營養(yǎng)物細胞質(zhì)＋CH4+CO2+NH3+H2+H2S+…+抗性物質(zhì)＋熱量

糖類第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四厭氧消化的影響因素添加物和抑制物厭氧條件接種物溫度原料配比攪拌pH其它因素厭氧消化影響因素2.2第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四根據(jù)消化溫度劃分工藝類型高溫消化工藝自然溫度消化工藝最佳溫度范圍是47~55℃，此時有機物分解旺盛，消化快，物料在厭氧池內(nèi)停留時間短，非常適用于城市垃圾、糞便和有機污泥的處理培養(yǎng)高溫消化菌、維持高溫、投料和排料、攪拌消化物料目前我國農(nóng)村都采用這種消化類型。這種工藝的消化池結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、施工容易、便于推廣，但受季節(jié)影響明顯消化周期須視季節(jié)和地區(qū)的不同加以控制厭氧消化工藝2.3第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四根據(jù)投料運轉(zhuǎn)方式劃分工藝類型連續(xù)消化工藝半連續(xù)消化工藝兩步消化工藝投料啟動后，經(jīng)一段時間的消化產(chǎn)氣，連續(xù)定量的添加消化原料和排出舊料；其消化時間能夠長期連續(xù)進行。工藝易于控制，能保持穩(wěn)定的有機物消化速率和產(chǎn)氣率，但該工藝要求較低的原料固形物濃度啟動時一次性投入較多的消化原料，當(dāng)產(chǎn)氣量趨于下降時，開始定期添加新料和排出舊料，以維持比較穩(wěn)定的產(chǎn)氣率。農(nóng)村較適用兩個反應(yīng)器；根據(jù)兩段理論設(shè)計第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四回流攪拌厭氧消化反應(yīng)池沉淀池貯氣柜備料池有機固體廢物回流備料肥料用戶池底污泥或消化料液消化產(chǎn)氣加水封池入池堆漚大換料拌料接種備料肥料定期或不定期出料定期或不定期加料活性污泥或其它接種物連續(xù)消化工藝半連續(xù)消化工藝第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四消化器紅泥塑料沼氣池批量進料半塑式沼氣池/二塊模式全塑沼氣池/袋式全塑沼氣池/干濕交替消化沼氣池。水壓式沼氣池水壓式沼氣池結(jié)構(gòu)簡單、造價低、施工方便；但由于溫度不穩(wěn)定，產(chǎn)氣量不穩(wěn)定，因此原料的利用率低。長方形甲烷消化池厭氧消化反應(yīng)器2.4第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四水壓式沼氣池第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四長方形甲烷消化池第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四5-11半塑式沼氣池第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四5-13袋式全塑沼氣池5-14干濕交替消化沼氣池第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四

微生物浸出史浸礦細菌細菌浸出機理細菌浸出工藝細菌浸出處理放射性廢渣3微生物浸出第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四微生物浸出史1887年發(fā)現(xiàn)1922年浸出ZnS1947年發(fā)現(xiàn)Thiobacillusferrooxidans1954年高效1958年專利申請1234520~40年工業(yè)應(yīng)用歷史貧礦、尾礦廢渣U、Zn、Mn、As、Ni、Co、Mo等3.1第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四浸礦細菌菌種主要生理特性最佳pH氧化鐵硫桿菌Fe2+Fe3+S2O32-SO42-2.5~5.3氧化鐵桿菌Fe2+Fe3+3.5氧化硫鐵桿菌SSO42-

Fe2+Fe3+2.8氧化硫桿菌SSO42-、

S2O32-SO42-2.0~3.5聚生硫桿菌SSO42-

H2SSO42-2.0~4.03.2第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四細菌浸出機理化學(xué)反應(yīng)說直接作用說3.3第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四細菌浸出工藝浸出噴灑法灌溉法垂直管法均勻分