设施农业工程工艺及建筑设计 第8章农业废弃物处理工程工艺讲义.pptx

第八章 农业废弃物处理工程工艺;主要内容;8.1.1 污染物质与环境危害;3 .植物营养物（富营养物）;4. 有毒物质;甲基化;1. 5.酸碱及无机盐类;8.1.2 环境系的自净化作用与纳污容量;细菌群载体;有毒重金属、难降解物质;8.1.3 畜禽粪便特性;2、TS、VS、灰分;二 生物化学特性;有机物 ＋ O2;（1）降解： 有机物 ＋ O2;进口 BOD=200mg/L;化学需氧量（COD);三 化学特性;4;8-2 粪污处理利用工程工艺与设施;鸡笼 环流风机;自流式清粪;水冲式清粪;畜禽粪便产量 （p274 表6-2）;粪便输送方式;8.2.2 畜禽粪便处理工艺与设施;沉降分离;2、 化学处理;3、生物化学处理;废水微生物处理方法很多，若根据起主要作用的微生物的呼吸类型，可分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理。如果根据微生物存在的状态，可分为悬浮生长系统和固定膜系统。稳定塘是一种藻类-细菌互生系统。对于废水微生物处理方法综合归纳如下：;粪尿处理系统也不尽相同，较为典型的粪尿处理系统有以下几种： 第一种方式处理系统靠人工清扫或机械刮粪，粪尿分离分别进行处理。 第二种方式是猪粪尿直接进行厌氧发酵处理后排放或利用。 第三种方式是将猪粪尿通过自然沉淀而分离为浓稠物和稀液分别进行处理。 第四种方式则通过固液分离机把粪尿水固液分离，然后分别处理。;“能源生态型”工艺（ Process of “energy ecological” disposing and using）;qs;沼气池高产出率（小型高速产气）指标;沉降分离;净化水;有机废水生物处理特点;① 耗氧菌呼吸 CH3COONa＋2O2→NaHCO3＋H2O＋CO2 △ Go＝-848.08 KJ/mol;以醋酸盐为代谢基质时可获取的自由能;8.2.3 畜禽粪便沼气工程;碳水化合物，蛋白质，脂类 1 水解 简单溶解性有机物 1 发酵 脂肪酸、醇类;（2）产酸菌、硝酸还原菌、硫酸还原菌和甲烷菌的生态关系;;菌群的协作、共生、竞争关系;水解;KJ/mol;（3）厌氧消化微生物;主要产氢产乙酸菌 互营单细胞菌属（Syntrophomonas）互营杆菌属（Syntrophobacter） 羧菌属（Clostridium） 暗杆菌属（Pelobacter）等。;产甲烷菌是自然界中最古老（36亿年左右），分布最广的一种微生物。 不但土壤、湖沼、动物消化道、水田、海水等普通环境，高浓度盐湖、深海、温泉等???限环境中都有甲烷菌生存。 例如，已发现有可在4M NaCl浓度条件下生存的甲烷菌，可在110℃高温水体中生存的甲烷菌，甚至适宜生长温度高达85℃的甲烷菌。 产甲烷菌在厌氧水系生态碳链中，使处于最底层的一类微生物。 氢气是大多数甲烷菌种共同可以利用的基质，也是在厌氧条件下，最普遍存在的能源物质。 甲烷菌在400nM光源照射下，发出蓝绿色荧光。利用这一特点，在荧光显微镜下，容易识别区分于其他细菌。甲烷菌的荧光来源于甲烷菌体内的辅酶 F420( Methanothrix属细菌的F420含量较低，荧光不易观察);3CH3COOH 4H2 + CO2;八叠球菌;Methanothrix属细菌;（4）厌氧消化降解的甲烷化;上两阶段综合反应为;2）脂类;3）蛋白质;2、沼气发酵池设计计算;按每头猪排粪5kg, TS（干物质含量）= 25% 计算;8.2.4 畜禽粪便堆肥处理;生产有机肥料方式主要有4种： 条形堆腐处理：在敞开的棚内或露天将畜禽粪便堆积成宽1.5 m高1m的条形，进行自然发酵，根据堆内温度，人工翻倒，堆制时间约需3～6个月 大棚发酵槽处理：修筑宽8～10m，长60～80m，高1.3～1.5m的水泥槽，畜禽粪便置入槽内并覆盖塑料大棚，利用翻倒机倒料，堆腐需要20d左右。 密闭发酵塔堆腐处理：利用密闭型多层塔式发酵装置进行畜禽废弃物堆腐发酵处理，堆腐时间7-10d。 烘干处理：大多利用横式圆筒装置，烧煤直接烘干的处理方法，多用于鸡粪处理。;条堆形人工翻倒的方法经济成本低，但效率也低，堆腐时间过长，生产规模小。;2、 基本控制参数条件;c. 温度的控制 温度是堆肥化过程重要的操作控制参数 ,它既是微生物活动的结果也决定着微生物活动。堆肥过程中温度的调控作用在于: (1)堆肥初期在30～50℃条件下,中温性微生物活动产生热量,促使堆体温度升高; (2)在45～65℃,最适温度为55～60℃的条 件下,嗜热性微生物可以降解大量的有机物质,而且短时间内能迅速分解纤维素。 堆肥的最佳温度,众多学者观点不一,一般认为,堆肥温度应控制在45～65℃之间, 其中以55～60℃之间较佳。;挥发性物质的控制 一般认为,高温好氧堆肥适宜的含量为20%～ 80%,当含量低于20%时,不能为微生物提供足够的能源物质,影