-有机固体废弃物的物厌氧消化产沼气技术

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1、天津农学院课程论丈C2016—2017学年第一学期丿题目：课程名称学生姓名学号学院专业班级成绩评定摘要：本文重点的介绍了中国有机固废厌氧消化产沼气的产业现状，以及一些在技术方面存在的问题，并对于问题提出相关的原因以及一些解决方法。关键字：沼气；有机固废；现状；前景展望1引言在今天的世界中，文明的不断发展，对能源的需求也越来越大，由于传统能源物质局限性，新能源问题成为越来越多有志之士的热点话题。沼气能源作为新型能源的一种并且污染量小，过滤的沼气完全燃烧后只产生二氧化碳和水,因此得到了不少国家的重视。同样随着经历的发展，I古I体废弃物的数量也在快

2、速的增加，传统的填埋方式已经不能够满足了，固体废弃物屮的有机废弃物的含量也在增加，如果把有机物废弃物直接填满，有可能对水源和土壤造成污染，同时也造成能源的巨大浪费。有机固体废弃物的厌氧消化不仅能够使资源再利用，还能够产牛清洁的沼气。2有机固体废物厌氧消化产沼气简介有机固体废物在厌氧处置过程屮产生的生物沼气可作为绿色燃料，故对该部分沼气的合理高效利用在实现污染物综合处置的同吋，将实现新能源的开发和温室气体的减排。特别需要指出的是，有机污染物经厌氧处置后产生的沼气经过提纯后与化石能源天然气无任何区别，可供居民利用⑴。因此，这个技术的研究是十分必要

3、的。2.1厌氧消化技术的定义厌氧消化技术指的是废物中可生物降解的有机物质被厌氧微生物在厌氧条件下分解产生甲烷、二氧化碳和化学物质（如：N、P无机化合物等）的生物化学过程。无论是酸性发酵，还是沼气发酵，参与生化反应的氧都是来自于水、有机物、硝酸盐或被分解的亚硝酸盐⑵。2.2基本原理在无氧的条件下，由兼性菌和专性厌氧菌（甲烷菌）降解有机物，分解的最终产物为二氧化碳和甲烷的过程。此过程非常复杂，对厌氧消化过程的认识经历了两阶段理论、三阶段理论和四阶段理论等。厌氧消化是一个系统过程，主要由温度，酸碱度，搅拌，营养与碳氮比，投配率，添加剂和抑制剂等决定

4、。下面我们给出四阶段理论的基木流程图。图1厌氧四阶段理论示意图3中国厌氧消化产沼气的产业现状3.1污泥厌氧消化产沼气产业现状我国目前具备污泥厌氧消化功能的城市污水处理厂不超过60座，而真正能实现稳定运行的不足20%,且大部分污泥厌氧消化设施存在产气率低、运行不稳定等缺点，未能发挥应有的工程效益⑶。在这方面，中国的污泥厌氧消化产沼气的技术也有待更新，设计和处理也有不到位之处，改进空间还很大。3.2生活垃圾、厨余垃圾及人畜粪便厌氧发酵产沼气传统的沼气生产为我国小城镇居民的口常炊事照明提供原燃料，在全国范围内普遍推广。截止到2010年底，我国已建成

5、大中型沼气工程已超过4000个，小型沼气工程6万余处，另有近4000万农户使用沼气，涉及1・5亿人。虽然我国沼气利用冲传统的“单建池”逐步转向蔬菜区的“四位一体”模式发展，但发酵产沼气还是以农村小型沼气池为主，存在规模小，工程不集屮等劣势，离工业化、产业化的距离较大⑷。规模化利用沼气程度较低这一事实直接导致了我国厌氧发酵产沼气行业技术发展缓慢、产业化程度低。3.3垃圾填埋厂沼气综合利用的现状为了对垃圾填埋厂产生的沼气加以开发利用，我国在杭州、广州、南京、上海、深圳、北海等少数几个城市建立了垃圾填埋场沼气发电厂，对沼气加以利用，有机固体废物通常

6、指含水量低于85%90%可生化降解的有机废物，他们一般都具有可降解星在国内尽管早有小型沼气吃的应用，高浓度有机污水及污泥处理中也普遍采用厌氧消化工艺，但应用于固废处理的实践很少㈤，因此针对国内的实际情况，有机固废的厌氧消化进行系统研究是有必要的。4厌氧消化产沼气技术存在的问题及建议厌氧消化产沼气能够实现废弃物污染防治与综合利用的双重目标，是有机固废处理与处置的发展趋势，目前美国、徳国等发达国家正在积极的进行城市生活有机垃圾的厌氧消化技术，我国也有所进展。。4.1主要问题A我国厌氧消化技术效率比较低，消化处理时间较长，污泥有机质含量较低，由于消

7、化池体积过于庞大，导致占地面积大，所以建设成本偏贵；B由于我国厌氧消化技术还不是很好，导致沼气产物中FLS含量高，除硫不容易，导致沼气不纯，燃烧后产生的S0?含量多，所以沼气利用困难；C设计和运行考虑不周，使得污泥中高含砂量，高浮渣含量，这些都导致了国内厌氧消化处理效果差；D消化后的污泥产物无出路，经过厌氧消化处理后国内基木还是填埋，没有对污泥产物有一个很好的利用计划，导致整体的效果不是很好頃。4.2主要原因A没有从污泥处理、处置的全过程來考虑污泥处理，导致处理后的产物没出路；B没有充分认识到厌氧消化后，处理产物的价值，沼气是能源，生物炭土含

8、有珍贵的腐殖酸、胡敏算和富里酸等；C厌氧消化工艺操作复杂，专业人士匮乏，在项目中投资与政策支持力度不高，研究设计与运行中存在问题，运行管理水平不高；D没有深入研究厌