固體廢物處理與處置(厭氧發(fā)酵)

1、第五章固體廢物的生物處理環(huán)境科學(xué)與工程系3教1242012年2月固體廢物的厭氧發(fā)酵固體廢物的厭氧發(fā)酵 厭氧發(fā)酵：通過厭氧微生物的生物轉(zhuǎn)化作用，將固體廢厭氧發(fā)酵：通過厭氧微生物的生物轉(zhuǎn)化作用，將固體廢物中大部分可生物降解的有機(jī)物質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化為能源物中大部分可生物降解的有機(jī)物質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品產(chǎn)品沼氣的過程，或稱厭氧消化，沼氣發(fā)酵。沼氣的過程，或稱厭氧消化，沼氣發(fā)酵。微生物生理學(xué)定義：在沒有外加氧化劑的條件下，被分微生物生理學(xué)定義：在沒有外加氧化劑的條件下，被分解的有機(jī)物作為還原劑被氧化，而另一部分有機(jī)物作解的有機(jī)物作為還原劑被氧化，而另一部分有機(jī)物作為氧化劑被還原的生物學(xué)過程。為氧化劑被還原

2、的生物學(xué)過程。沼氣的成分：沼氣的成分：主要為主要為CH4,5570和和CO2,2540。此。此外還有總量小于外還有總量小于5%的的CO、O2、H2、H2S、N2、NH2、PH3、碳?xì)浠衔铩⑻細(xì)浠衔?CmHn)等。等。（二）厭氧發(fā)酵的有機(jī)物分解代謝過程（二）厭氧發(fā)酵的有機(jī)物分解代謝過程 1、碳水化合物的分解代謝、碳水化合物的分解代謝一般的碳水化合物包括一般的碳水化合物包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、糖類、淀纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、糖類、淀粉和果膠質(zhì)粉和果膠質(zhì)等。等。纖維素的分解纖維素的分解纖維素酶可以把纖維素酶可以把纖維素纖維素水解成水解成葡萄糖葡萄糖，反應(yīng)式為：，反應(yīng)式為： (C6H10O

3、5)n(纖維素纖維素) + n H2O = nC6H12O6(葡萄糖葡萄糖)葡萄糖經(jīng)細(xì)菌的作用繼續(xù)降解成葡萄糖經(jīng)細(xì)菌的作用繼續(xù)降解成丁酸、乙酸丁酸、乙酸，最后生成，最后生成甲烷和甲烷和二氧化碳二氧化碳等氣體?？偟漠a(chǎn)氣過程可用下述的綜合表達(dá)式表達(dá)：等氣體。總的產(chǎn)氣過程可用下述的綜合表達(dá)式表達(dá)： C6H12O6 = 3CH4+3CO2糖類的分解糖類的分解先由先由多糖多糖分解為分解為單糖單糖，然后是，然后是葡萄糖的酵解葡萄糖的酵解過程，與上述相同。過程，與上述相同。2、類脂化合物的分解代謝、類脂化合物的分解代謝 類脂化合物類脂化合物（脂肪、磷脂、游離脂肪酸、蠟酯、油脂），（脂肪、磷脂、游離脂肪酸、蠟

4、酯、油脂），含量很低。主要水解產(chǎn)物是含量很低。主要水解產(chǎn)物是脂肪酸和甘油脂肪酸和甘油。甘油轉(zhuǎn)變?yōu)?。甘油轉(zhuǎn)變?yōu)榱琢姿岣视椭岣视椭?，進(jìn)而生成，進(jìn)而生成丙酮酸丙酮酸。在沼氣菌的作用下，丙酮酸。在沼氣菌的作用下，丙酮酸被分解成被分解成乙酸乙酸，然后形成，然后形成甲烷和二氧化碳甲烷和二氧化碳。 3、蛋白質(zhì)類的分解代謝、蛋白質(zhì)類的分解代謝 這類化合物主要是含氮的這類化合物主要是含氮的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)化合物，在厭氧發(fā)酵化合物，在厭氧發(fā)酵原料中占有一定的比例。在農(nóng)家污水和豬圈廢物中，蛋白原料中占有一定的比例。在農(nóng)家污水和豬圈廢物中，蛋白質(zhì)的含量最高可達(dá)質(zhì)的含量最高可達(dá)20%。它們的分解過程是在細(xì)菌的作用。它們的

5、分解過程是在細(xì)菌的作用下水解成下水解成多肽和氨基酸多肽和氨基酸。其中的。其中的一部分一部分氨基酸繼續(xù)水解成氨基酸繼續(xù)水解成硫醇、胺、苯酚、硫化氫和氮硫醇、胺、苯酚、硫化氫和氮；另一部分另一部分分解成分解成有機(jī)酸、醇有機(jī)酸、醇等其他化合物，最后生成等其他化合物，最后生成甲烷和二氧化碳甲烷和二氧化碳；還有一些氨基；還有一些氨基酸作為產(chǎn)沼細(xì)菌的酸作為產(chǎn)沼細(xì)菌的養(yǎng)分形成菌體養(yǎng)分形成菌體。（三）厭氧發(fā)酵的過程（三）厭氧發(fā)酵的過程首先首先，不溶性大分子有機(jī)物（如，不溶性大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、脂肪等）蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、脂肪等）經(jīng)水解酶的作用，在溶液中分解經(jīng)水解酶的作用，在溶液中分解為水溶

6、性的小分子有機(jī)物（如氨為水溶性的小分子有機(jī)物（如氨基酸、脂肪酸、葡萄糖、甘油基酸、脂肪酸、葡萄糖、甘油等）。等）。隨之，隨之，這些水解產(chǎn)物被發(fā)這些水解產(chǎn)物被發(fā)酵細(xì)菌攝入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過一系列酵細(xì)菌攝入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過一系列生化反應(yīng)，將代謝產(chǎn)物排出體外，生化反應(yīng)，將代謝產(chǎn)物排出體外，由于發(fā)酵細(xì)菌種群不一，代謝途由于發(fā)酵細(xì)菌種群不一，代謝途徑各異，故代謝產(chǎn)物也各不相同。徑各異，故代謝產(chǎn)物也各不相同。眾多的代謝產(chǎn)物中，僅無機(jī)眾多的代謝產(chǎn)物中，僅無機(jī)的的CO2和和H2及有機(jī)的及有機(jī)的“三甲三甲一乙一乙”（甲酸、甲醇、甲胺（甲酸、甲醇、甲胺和乙酸）和乙酸）可直接可直接被產(chǎn)甲烷細(xì)被產(chǎn)甲烷細(xì)菌吸收利用，轉(zhuǎn)化為甲烷和

7、菌吸收利用，轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。其它眾多的代謝二氧化碳。其它眾多的代謝產(chǎn)物（主要是丙酸、丁酸、產(chǎn)物（主要是丙酸、丁酸、戊酸、乳酸等有機(jī)酸，以及戊酸、乳酸等有機(jī)酸，以及乙醇、丙酮等有機(jī)物質(zhì)）不乙醇、丙酮等有機(jī)物質(zhì)）不能為產(chǎn)甲烷細(xì)菌直接利用。能為產(chǎn)甲烷細(xì)菌直接利用。它們必須它們必須經(jīng)過經(jīng)過產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氫和乙酸后，菌進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氫和乙酸后，才能被甲烷細(xì)菌吸收利用，才能被甲烷細(xì)菌吸收利用，并轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。并轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。 1 1、兩階段理論、兩階段理論 將厭氧發(fā)酵分為將厭氧發(fā)酵分為產(chǎn)酸（酸性發(fā)酵）和產(chǎn)氣（堿性發(fā)酵）產(chǎn)酸（酸性發(fā)酵）和產(chǎn)氣（堿性發(fā)酵）兩兩個(gè)階段

8、，相應(yīng)起作用的微生物分為個(gè)階段，相應(yīng)起作用的微生物分為產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌。2 2、三階段理論、三階段理論 19791979年由布賴恩提出，將厭氧發(fā)酵依次分為年由布賴恩提出，將厭氧發(fā)酵依次分為液化、產(chǎn)酸液化、產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段。起作用的細(xì)菌分別稱為三個(gè)階段。起作用的細(xì)菌分別稱為發(fā)酵細(xì)菌、發(fā)酵細(xì)菌、醋酸分解菌、甲烷細(xì)菌醋酸分解菌、甲烷細(xì)菌。3、四階段理論、四階段理論水解階段水解階段：復(fù)雜有機(jī)物：復(fù)雜有機(jī)物( (纖維纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪素、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪) )被被發(fā)酵細(xì)菌分泌的水解酶（胞發(fā)酵細(xì)菌分泌的水解酶（胞外酶）外酶） ( (纖維素酶、纖維二纖維素酶、纖

9、維二糖酶、淀粉酶、蛋白酶、脂糖酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶肪酶) ) 分解為水溶性簡(jiǎn)單化分解為水溶性簡(jiǎn)單化合物。限制整個(gè)過程速度。合物。限制整個(gè)過程速度。甲烷化階段甲烷化階段：乙酸和：乙酸和H H2 2 被甲烷細(xì)菌被甲烷細(xì)菌( (乙酸分解甲乙酸分解甲烷細(xì)菌和烷細(xì)菌和H H2 2氧化甲烷細(xì)氧化甲烷細(xì)菌菌) )利用生成甲烷。利用生成甲烷。發(fā)酵酸化階段發(fā)酵酸化階段： 發(fā)酵細(xì)菌對(duì)發(fā)酵細(xì)菌對(duì)水解產(chǎn)物進(jìn)行水解產(chǎn)物進(jìn)行胞內(nèi)代謝胞內(nèi)代謝，主，主要產(chǎn)生有機(jī)酸和醇類要產(chǎn)生有機(jī)酸和醇類（丙酸、（丙酸、丁酸、琥珀酸、乙酸和乳丁酸、琥珀酸、乙酸和乳酸）酸），還有，還有COCO2 2、NHNH3 3、H H2 2S S、H

10、 H2 2。產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段( (厭氧氧厭氧氧化階段化階段):):專性厭氧的產(chǎn)專性厭氧的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌將上階段將上階段產(chǎn)生的有機(jī)酸和醇類生產(chǎn)生的有機(jī)酸和醇類生成乙酸、成乙酸、H H2 2、COCO2 2；同型同型乙酸細(xì)菌乙酸細(xì)菌將將H H2 2 和和 COCO2 2合成合成乙酸。乙酸。(1)溫度因素：隨著溫度升高有機(jī)物分解速度加快，產(chǎn)氣量增大。溫度因素：隨著溫度升高有機(jī)物分解速度加快，產(chǎn)氣量增大。溫度變化范圍為溫度變化范圍為(1.52.0)。低溫發(fā)酵低溫發(fā)酵：低于：低于20 ，產(chǎn)氣量低，受氣候影響大，不加料情產(chǎn)氣量低，受氣候影響大，不加料情況下況下35d。中溫發(fā)酵：中溫

11、發(fā)酵：37，產(chǎn)氣量約產(chǎn)氣量約11.3m3/(m3d)；發(fā)酵時(shí)間；發(fā)酵時(shí)間20d，衛(wèi)生化低。衛(wèi)生化低。高溫發(fā)酵：高溫發(fā)酵：53 ，產(chǎn)氣量約產(chǎn)氣量約3.04.0m3/(m3.d)；發(fā)酵時(shí)間；發(fā)酵時(shí)間10d，衛(wèi)生化高。衛(wèi)生化高。對(duì)寄生蟲卵的殺滅率較可達(dá)對(duì)寄生蟲卵的殺滅率較可達(dá)99%，大腸菌指數(shù)可，大腸菌指數(shù)可達(dá)達(dá)10100，能滿足衛(wèi)生要求（蛔蟲卵的殺滅率在，能滿足衛(wèi)生要求（蛔蟲卵的殺滅率在95%以上，以上，大腸菌指數(shù)大腸菌指數(shù)10100）。n當(dāng)有當(dāng)有3的變化時(shí)，就會(huì)抑制發(fā)酵速率，有的變化時(shí)，就會(huì)抑制發(fā)酵速率，有5的急劇變的急劇變化時(shí)，就會(huì)突然停止產(chǎn)氣，使有機(jī)酸大量積累而破壞厭氧發(fā)化時(shí)，就會(huì)突然停止產(chǎn)

12、氣，使有機(jī)酸大量積累而破壞厭氧發(fā)酵。酵。（四）、影響發(fā)酵的環(huán)境條件（四）、影響發(fā)酵的環(huán)境條件(2)發(fā)酵細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)及發(fā)酵細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)及C/N C/N在在(1020):1為宜為宜，太高，細(xì)胞氮量不足，系統(tǒng)的，太高，細(xì)胞氮量不足，系統(tǒng)的緩沖能力低，緩沖能力低，pH 值易降低；太低，氮量過多，值易降低；太低，氮量過多， pH 值值可能上升，銨鹽容易積累，會(huì)抑制發(fā)酵進(jìn)程?？赡苌仙?，銨鹽容易積累，會(huì)抑制發(fā)酵進(jìn)程。(3)混合均勻程度混合均勻程度 厭氧發(fā)酵是由細(xì)菌體的內(nèi)酶和外酶與底物進(jìn)行的接觸厭氧發(fā)酵是由細(xì)菌體的內(nèi)酶和外酶與底物進(jìn)行的接觸反應(yīng)。因此必須使反應(yīng)。因此必須使兩者充分混合兩者充分混合。對(duì)于。對(duì)于液態(tài)液

13、態(tài)發(fā)酵用發(fā)酵用充充液攪拌法液攪拌法；對(duì)于；對(duì)于固態(tài)或半固態(tài)固態(tài)或半固態(tài)用用充氣攪拌法和機(jī)械攪充氣攪拌法和機(jī)械攪拌法拌法等。等。（4）有毒物質(zhì)）有毒物質(zhì)重金屬離子對(duì)甲烷發(fā)酵的抑制使重金屬離子對(duì)甲烷發(fā)酵的抑制使酶發(fā)生變性或者酶發(fā)生變性或者沉淀。與酶結(jié)合產(chǎn)生變性；與氫氧化物使酶沉淀。沉淀。與酶結(jié)合產(chǎn)生變性；與氫氧化物使酶沉淀。陰離子的毒害：主要是陰離子的毒害：主要是S2-，來源：無機(jī)硫酸鹽還，來源：無機(jī)硫酸鹽還原；蛋白質(zhì)分解釋放出原；蛋白質(zhì)分解釋放出S2-。氨的毒害：氨的毒害：NH4+150mg/L，發(fā)酵受抑制。，發(fā)酵受抑制。物質(zhì)濃度物質(zhì)濃度毒域濃度界限毒域濃度界限/(mol/L)堿金屬和堿土金屬堿

14、金屬和堿土金屬Ca2+，Mg2+，Na+，K+10110+6重金屬重金屬Cu2+，Ni2+，Zn2+，Hg2+，F(xiàn)e2+105103H+和和OH106104胺類胺類105100有機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)106100（5）酸堿度、）酸堿度、pH值和發(fā)酵液的緩沖作用值和發(fā)酵液的緩沖作用 水解、發(fā)酵菌及產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌對(duì)水解、發(fā)酵菌及產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌對(duì)pH值的適值的適應(yīng)范圍大致為應(yīng)范圍大致為56.5 ，而甲烷菌對(duì)，而甲烷菌對(duì)pH值的適應(yīng)值的適應(yīng)范圍為范圍為6.67.5之間。發(fā)酵液中的之間。發(fā)酵液中的碳酸及氨碳酸及氨的存的存在，在，使其具有一定的緩沖性使其具有一定的緩沖性。堿度堿度指沼氣發(fā)酵指沼氣發(fā)酵液結(jié)合液結(jié)合H+的

15、能力，的能力，是衡量發(fā)酵體系緩沖能力的是衡量發(fā)酵體系緩沖能力的尺度，由碳酸鹽尺度，由碳酸鹽(CO32-)、重碳酸鹽、重碳酸鹽(HCO3-)、部、部分氫氧化物分氫氧化物(HO-)組成，組成，應(yīng)應(yīng)在在2000mg/L以上以上。（6）不同發(fā)酵基質(zhì)上生長(zhǎng)的發(fā)酵菌群不同發(fā)酵基質(zhì)上生長(zhǎng)的發(fā)酵菌群種群種群不同不同( (五五) )厭氧發(fā)酵系統(tǒng)設(shè)備厭氧發(fā)酵系統(tǒng)設(shè)備1、傳統(tǒng)的發(fā)酵系統(tǒng)、傳統(tǒng)的發(fā)酵系統(tǒng)（1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)n發(fā)酵罐是核心，附屬設(shè)備有氣壓表、發(fā)酵罐是核心，附屬設(shè)備有氣壓表、導(dǎo)氣管、出料機(jī)、預(yù)處理裝置、導(dǎo)氣管、出料機(jī)、預(yù)處理裝置、攪拌器、加熱管等。攪拌器、加熱管等。（2）工作原理）工作原理n物料從上部或頂部投

16、入池內(nèi)，經(jīng)與池中原有的厭氧活性污泥混合物料從上部或頂部投入池內(nèi)，經(jīng)與池中原有的厭氧活性污泥混合接觸后，通過厭氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使生污接觸后，通過厭氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使生污泥或廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以甲烷和二氧化碳為主的氣態(tài)產(chǎn)物泥或廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以甲烷和二氧化碳為主的氣態(tài)產(chǎn)物生物氣（即沼氣）。生物氣（即沼氣）。（3）常用類型）常用類型(5種種)立式圓形水壓式沼氣池立式圓形水壓式沼氣池u發(fā)酵間為圓形，兩側(cè)帶有進(jìn)出料口，發(fā)酵間為圓形，兩側(cè)帶有進(jìn)出料口，容積為容積為6m3、8m3、10m3、12m3；池頂有活動(dòng)蓋板。池蓋和池底是具池頂有活動(dòng)蓋板。池蓋和池底是具有

17、一定曲率半徑的殼體，主要結(jié)構(gòu)有一定曲率半徑的殼體，主要結(jié)構(gòu)包括包括加料管、發(fā)酵間、出料管、水加料管、發(fā)酵間、出料管、水壓間、導(dǎo)氣管壓間、導(dǎo)氣管等幾個(gè)部分。等幾個(gè)部分。u 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，造價(jià)低，施結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，造價(jià)低，施工方便。工方便。u缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：氣壓不穩(wěn)定，對(duì)產(chǎn)氣不利；氣壓不穩(wěn)定，對(duì)產(chǎn)氣不利；池溫低，影響產(chǎn)氣，原料利用率低池溫低，影響產(chǎn)氣，原料利用率低（僅（僅10%20%）；大換料和密封）；大換料和密封都不方便；產(chǎn)氣率低都不方便；產(chǎn)氣率低平均平均0.1 0.15m3/m3.d，對(duì)防滲措施的要求，對(duì)防滲措施的要求較高給燃燒器的設(shè)計(jì)帶來一定困難較高給燃燒器的設(shè)計(jì)帶來一定困難。立式圓形浮罩

18、式沼氣池立式圓形浮罩式沼氣池 將發(fā)酵間與貯氣間分開，將發(fā)酵間與貯氣間分開，產(chǎn)生的產(chǎn)生的沼氣由浮沉式的氣罩貯存起來。沼氣由浮沉式的氣罩貯存起來。氣罩可直接安裝在沼氣發(fā)酵池頂，氣罩可直接安裝在沼氣發(fā)酵池頂，也可安裝在沼氣發(fā)酵池側(cè)。也可安裝在沼氣發(fā)酵池側(cè)。n浮沉式氣罩由浮沉式氣罩由水封池和氣罩水封池和氣罩兩部?jī)刹糠纸M成。當(dāng)沼氣壓力大于氣罩重分組成。當(dāng)沼氣壓力大于氣罩重量時(shí)，氣罩便沿水池內(nèi)壁的導(dǎo)向量時(shí)，氣罩便沿水池內(nèi)壁的導(dǎo)向軌道上升，直至平衡為止。當(dāng)用軌道上升，直至平衡為止。當(dāng)用氣時(shí)，罩內(nèi)氣壓下降，氣罩也隨氣時(shí)，罩內(nèi)氣壓下降，氣罩也隨之下沉。之下沉。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：將發(fā)酵間與貯氣間分開，將發(fā)酵間與貯氣間

19、分開，具有壓力低、發(fā)酵好、產(chǎn)氣多等具有壓力低、發(fā)酵好、產(chǎn)氣多等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。頂浮罩式沼氣貯氣池造價(jià)頂浮罩式沼氣貯氣池造價(jià)比較低，但氣壓不夠穩(wěn)定。側(cè)浮比較低，但氣壓不夠穩(wěn)定。側(cè)浮罩式沼氣貯氣池氣壓穩(wěn)定，比較罩式沼氣貯氣池氣壓穩(wěn)定，比較適合發(fā)酵工藝的要求，但對(duì)材料適合發(fā)酵工藝的要求，但對(duì)材料要求比較高，造價(jià)昂貴。要求比較高，造價(jià)昂貴。立式圓形半埋式沼氣發(fā)酵池組立式圓形半埋式沼氣發(fā)酵池組長(zhǎng)方形（或方形）發(fā)酵池長(zhǎng)方形（或方形）發(fā)酵池聯(lián)合沼氣池聯(lián)合沼氣池2、沼氣發(fā)酵池的管理、沼氣發(fā)酵池的管理（1）裝料）裝料：預(yù)先在池底鋪一層熟污泥：預(yù)先在池底鋪一層熟污泥。（2）攪拌）攪拌：每日三、四次，不使物料下沉：每日

20、三、四次，不使物料下沉。（3）溫度）溫度：5060，并保溫。，并保溫。（4）供料）供料：每日加入適當(dāng)數(shù)量的原料：每日加入適當(dāng)數(shù)量的原料。（5）水分）水分：應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定。：應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定。（6）pH值值：應(yīng)取樣分析并調(diào)節(jié)。：應(yīng)取樣分析并調(diào)節(jié)。（7）沼氣）沼氣：初產(chǎn)沼氣不純，應(yīng)放掉，直到所產(chǎn)沼氣燃燒不：初產(chǎn)沼氣不純，應(yīng)放掉，直到所產(chǎn)沼氣燃燒不熄為止熄為止。3、現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵設(shè)備、現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵設(shè)備（1）常見幾種類型的發(fā)酵罐）常見幾種類型的發(fā)酵罐歐美型歐美型(Anglo-American shape)；d/H1，頂部具有浮罩，頂部和，頂部具有浮罩，頂部和底部都有小的坡度，由四周向底

21、部都有小的坡度，由四周向中心凹陷，形成一個(gè)小錐體。中心凹陷，形成一個(gè)小錐體。古典型古典型(Classical shape)； 中間是一個(gè)中間是一個(gè)d/H=1的圓桶，上下的圓桶，上下兩頭均為圓錐體。底部錐體的兩頭均為圓錐體。底部錐體的傾斜度為傾斜度為1.01.7，頂部為，頂部為0.61.0。有助于發(fā)酵污泥處于。有助于發(fā)酵污泥處于均勻、完全循環(huán)的狀態(tài)。均勻、完全循環(huán)的狀態(tài)。蛋型（蛋型（Egg shape digester）特點(diǎn)：特點(diǎn)：發(fā)酵罐兩端的錐體與中部罐體發(fā)酵罐兩端的錐體與中部罐體結(jié)合時(shí)是光滑的，逐步過渡的。結(jié)合時(shí)是光滑的，逐步過渡的。 底底部錐體比較陡峭，反應(yīng)污泥與罐壁的部錐體比較陡峭，反應(yīng)

22、污泥與罐壁的接觸面積比較小。有利于發(fā)酵污泥完接觸面積比較小。有利于發(fā)酵污泥完全徹底的循環(huán)，不會(huì)形成循環(huán)死角。全徹底的循環(huán)，不會(huì)形成循環(huán)死角。歐洲平底型（歐洲平底型（European plain shape）介于歐美型和古典型之間。施工費(fèi)用比介于歐美型和古典型之間。施工費(fèi)用比古典型低，直徑與高度的比值比歐美古典型低，直徑與高度的比值比歐美型合理，在污泥循環(huán)設(shè)備方面，選擇型合理，在污泥循環(huán)設(shè)備方面，選擇余地小。余地小。（2）循環(huán)系統(tǒng)攪拌設(shè)備（）循環(huán)系統(tǒng)攪拌設(shè)備（ stiring device）機(jī)械攪拌：機(jī)械攪拌：泵攪拌泵攪拌：用泵將消化污泥從池底抽出，加壓后送至浮渣層表面或用泵將消化污泥從池底抽出

23、，加壓后送至浮渣層表面或消化池不同部位進(jìn)行循環(huán)攪拌。一般只適用于小型消化池。消化池不同部位進(jìn)行循環(huán)攪拌。一般只適用于小型消化池。螺旋槳攪拌螺旋槳攪拌：在一在一個(gè)豎向?qū)Я鞴苤袀€(gè)豎向?qū)Я鞴苤邪惭b螺旋槳。安裝螺旋槳。氣體擴(kuò)散式攪拌氣體擴(kuò)散式攪拌充液攪拌充液攪拌n從厭氧池的出料間將發(fā)酵液抽出，然后從厭氧池的出料間將發(fā)酵液抽出，然后從加料管加入?yún)捬醭貎?nèi)，產(chǎn)生較強(qiáng)的液從加料管加入?yún)捬醭貎?nèi)，產(chǎn)生較強(qiáng)的液體回流，達(dá)到攪拌的目的。體回流，達(dá)到攪拌的目的。（六）（六） 厭氧發(fā)酵工藝厭氧發(fā)酵工藝包括從發(fā)酵原料到生產(chǎn)沼氣的整個(gè)過程所采包括從發(fā)酵原料到生產(chǎn)沼氣的整個(gè)過程所采用的技術(shù)和方法。用的技術(shù)和方法。n原料的收集和

24、預(yù)處理；原料的收集和預(yù)處理；n接種物的選擇和富集；接種物的選擇和富集；n沼氣發(fā)酵裝置形狀選擇；沼氣發(fā)酵裝置形狀選擇；n啟動(dòng)和日常運(yùn)行管理；啟動(dòng)和日常運(yùn)行管理；n副產(chǎn)品沼渣和沼液的處置等技術(shù)措施。副產(chǎn)品沼渣和沼液的處置等技術(shù)措施。（1 1）根據(jù)發(fā)酵溫度分類）根據(jù)發(fā)酵溫度分類高溫發(fā)酵高溫發(fā)酵：產(chǎn)氣率高，但：產(chǎn)氣率高，但CH4CH4比例低且不穩(wěn)定；比例低且不穩(wěn)定；中溫發(fā)酵中溫發(fā)酵：產(chǎn)氣率較高，能量回收較理想，應(yīng)用普遍。太陽：產(chǎn)氣率較高，能量回收較理想，應(yīng)用普遍。太陽能保溫。能保溫。常常( (低低) )溫發(fā)酵溫發(fā)酵：自然溫度，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。：自然溫度，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。（2 2）根據(jù)投料運(yùn)

25、轉(zhuǎn)方式分類）根據(jù)投料運(yùn)轉(zhuǎn)方式分類連續(xù)發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵：正常產(chǎn)氣后，可連續(xù)加料與出料。：正常產(chǎn)氣后，可連續(xù)加料與出料。半連續(xù)發(fā)酵半連續(xù)發(fā)酵：?jiǎn)?dòng)時(shí)一次加入較多原料，正常產(chǎn)氣后，不定：?jiǎn)?dòng)時(shí)一次加入較多原料，正常產(chǎn)氣后，不定期、不定量地添加新料。期、不定量地添加新料。批量發(fā)酵批量發(fā)酵：將發(fā)酵原料和接種物一次性裝滿沼氣池，中途不：將發(fā)酵原料和接種物一次性裝滿沼氣池，中途不再添加，產(chǎn)氣結(jié)束后一次性出料。再添加，產(chǎn)氣結(jié)束后一次性出料。兩步發(fā)酵兩步發(fā)酵：產(chǎn)酸與產(chǎn)甲烷階段分開進(jìn)行。：產(chǎn)酸與產(chǎn)甲烷階段分開進(jìn)行。1、傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵工藝類型、傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵工藝類型典型的大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵工藝流程典型的大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵工藝流程1、有機(jī)廢物；2、進(jìn)料；3、進(jìn)料口；4、分選；5、料槽；6、廢物；7、破碎機(jī)；8、天然氣供應(yīng)站；9、加氣站；10、內(nèi)消耗；11、電網(wǎng)；12、沼氣罐；13、主變電站；14、臨時(shí)儲(chǔ)存?zhèn)}；15、氣體處理站；16、熱交換；17、發(fā)電；18、區(qū)域供熱系統(tǒng)；19、熱儲(chǔ)存罐；20、發(fā)酵熱；21、發(fā)酵倉；22、熱交換；23、廢液肥料脫水；24、堆肥產(chǎn)品；25、堆肥精制車間；26、脫水2、現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵工藝流程、現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵工藝流程（1）能大量消納