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1、课 程 设 计 课程名称_固体废物利用与处置B课程设计_题目名称_ 260m3/d污泥厌氧消化池设计 学生学院_ _ 环境科学与工程_ _专业班级_ _ 环境科09级（2）班_ _学 号 28 学生姓名_余笃凝 _ _指导教师_戴文灿 _ _2012 年 6 月 25 日摘要厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化池多用于大型污水处理场的脱水剩余污泥的厌氧处理，也可用以处理高浓度有机工业废水、悬浮固体含量较高和颗粒较大的有机废水、含难降解有机物的工业废水，也以被成功地应用于肉类食品
2、工业废水的处理。厌氧发酵反应与固液分离在同一个池内进行，结构较为简单。此次课程设计要求我们在给定参数下设计日处理量为260m3 的中温定容式污泥厌氧消化池。关键词：固体废物厌氧消化微生物有机物 AbstractAnaerobic digestion（some says anaerobic fermentation）is a kind of microbial process which commonly finds in nature area. Anaerobic digestion treatment means that use anaerobic microbe in order to
3、 make organic matter from solid waste into CH4 and CO2 process in anaerobic digestion pools usually used in large sewage farm to treats dewatering surplus sludge anaerobicly,it also can be used to deal with high concentration of organic industrial waste water, higher content of suspended solid and t
4、he larger particle organic wastewater, including refractory organics industrial wastewater, whats more,it can applied successfully in the meat food industrial wastewater treatment. Anaerobic fermentation reaction and solid-liquid separation are react in the same pool so the structure is simple. The
5、course design require us to design the steady increases type of sludge anaerobic digestion pool which capacity of 260 m3 under the given parameters.Keywords: solid waste anaerobic digestion microbial organic 目录第一章 设计概况说明1题目：污泥厌氧消化池设计1内容：设计日处理260M3的中温定容式污泥厌氧消化池。1污泥消化的基本定义1污泥消化的处理的对象1污泥消化的意义及作用1原始数据及操
6、作条件要求2设计范围2第二章 主要设计参数2消化池的结构及尺寸的计算3消化池容积及个数计算4第三章 工艺说明4有机物厌氧消化（厌氧发酵）的基本原理；4酸性消化阶段5碱性消化阶段5厌氧消化的因素；6厌氧消化池的类型；7工艺流程7第四章 设计概述8消化池结构及尺寸计算8消化池各部分表面积计算10定容式消化池加热系统的计算11设计概述11所需热量计算11消化池保温结构厚度计算14保温层厚度计算15消化池加热量计算15第五章 运行管理17厌氧消化池运行指标17日常管理：18第六章 结束语19致谢19参考文献19第一章 设计概况说明题目：污泥厌氧消化池设计内容：设计日处理260M3的中温定容式污泥厌氧消
7、化池。污泥消化的基本定义早期的厌氧生物处理研究针对污泥消化，即在无氧的条件下，由兼性厌氧细菌及专性厌氧细菌降解有机物使污泥得到稳定，即是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过。厌氧生物消化技术是污泥减量化、稳定化的常用手段之一，其最终产物是二氧化碳和甲烷气（或称污泥气、消化气）等。所以污泥厌氧消化过程也称为污泥生物稳定过程。污泥消化的处理的对象污泥厌氧消化法的处理对象主要是初次沉淀污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥、食品废料、生活污水污泥以及高浓度生产污水（如屠宰场，食品厂污水等）。特别对于处理那些BOD极高的，在缺氧的情况下
8、易于分解的生产污水非常有效。污泥的厌氧消化与污泥的好氧消化一样，都是稳定污泥的有效方法。消化后的污泥可作为农业或其他方面的利用，生产的污泥可作为能源或化工原料，实现了无害化和资源化。因而，厌氧消化法是污泥处理的基本方法。污泥消化的意义及作用污泥的厌氧消化是稳定污泥的一种方法。消化后的污泥可以作为农业或其他方面的利用，生产的污泥可以作为能源或化工原料，实现了无害化和资源化。它的主要作用是：将污泥中的一部分有机物转化为沼气；将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质；提高污泥的脱水性能；使得污泥的体积减少1/2以上；使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活，有利于污泥的进一步处理和利用。原始数
9、据及操作条件要求污泥的含水率%，污泥全年平均温度25C，日平均最低温度23C；大气的全年平均温度21C，土壤冬季计算温度10C，冬季冻土深度米，土壤全年平均温度23C，冬季室外计算温度3C；当地底下水位深度25米（距地表）；采用中温消化，消化温度控制在3335C，消化池需加热和搅拌。设计范围消化池的结构及尺寸计算消化池容积及个数计算定容式消化池加热系统设计消化池保温结构厚度设计第二章 主要设计参数我国的定容式消化池主要为柱锥形。消化池由集气罩（直径12米，高常为1米）、上椎体、池体和下椎等四部分组成，并附设有搅拌和加热设备。消化池直径一般为635米，柱体部分高度一般大于直径的1/2，总高度与直
10、径比约为，池底坡度一般为。中温消化最佳温度为34C。为了防止检修时全部污泥停止厌氧消化，消化池至少应设两座。消化池的结构及尺寸的计算普通消化池的容积有四种计算方法：按污泥投配率计算：按污泥的投配率计算，即每天投加的新鲜污泥量（m3）与消化池容积的比例（%），式中 V 消化池的计算体积，m3； w 每日新鲜污泥量，m3； n 污泥投配率，%，对中温消化n=6-8%。按有机物负荷计算 式中 V 消化池的计算体积，m3； Sv 污泥中有机物重量，kg/d；S 消化池有机物负荷，kg/ m3 d，取。按消化时间计算 式中 V 消化池的计算体积，m3； w 每日新鲜污泥量，m3/d； w1 每日排出消化
11、池的熟污泥量，m3/d； T 消化时间，d。按固体停留时间Tc计算消化池容积及个数计算取新鲜污泥投配率n=7%，消化池有效容积V=w/n=260/=3714m3采用3个消化池，每座消化池的有效容积： V00=4333/3= m3第三章 工艺说明有机物厌氧消化（厌氧发酵）的基本原理；有机物在厌氧条件下消化降解要经过高分子有机物的水解，挥发性有机酸、醇类的生成和产甲烷、二氧化碳等三个过程。犹豫这三个过程分为两个阶段，既酸性消化阶段和碱性消化阶段。生化阶段 物态变化 液化（水解） 酸化（1） 酸化（2） 气 化 生化过程 大分子不溶态有机物转化为小分子溶解态有机物小分子溶解态有机物转化为（H2+CO
12、2）及A、B两类产物B类产物转化为（H2+CO2）及乙酸等CH4、CO2等菌 群 发酵细菌 产氢产乙酸细菌 甲烷细菌 发酵工艺 甲烷发酵 酸 发 酵 酸性消化阶段高分子有机物必须首先由细菌分泌的胞外酶水解成简单的有机物才能进入细胞体内进行代谢。太厌氧条件下，犹豫产酸菌分泌的外煤的作用，含碳有机物被水解成单糖，蛋白质被水解成肽和氨基酸，脂肪被水解成丙三醇、脂肪酸。此水解产物再进入各类产酸菌的体内，被代谢成跟简单的丁酸、丙酸、乙酸和甲酸等有机酸以及醇类、醛类、氨、二氧化碳、硫化物、氢等，同事释放出能量。在酸性消化阶段，犹豫有机酸的形成和积累，pH值可下降至6一下。此后随着有机酸和溶解性含氮化合物的
13、分解，酸性逐渐减弱，pH值回升到左右。碱性消化阶段这一阶段就是对酸性消化阶段的嗲写产物，在甲烷菌的作用下，进一步分解成生物气的阶段其产生的生物气主要盛饭是甲烷、二氧化碳、及少量氨和硫化氢等。 甲烷菌属于专性厌氧菌，其特点是：（1）对培养的要求不高，一般的营养盐类、二氧化碳、醇和氨都可作为碳、氮源；（2）随pH值得使用范围很窄，适宜的pH值范围在之间，最佳pH值为；（3）对温度的适应性较弱，甲烷菌在一定温度内被驯化后，温度波动2就可破话消化作用；（4）甲烷菌的世代时间较长，一般俄日46天，繁殖一代；（5）甲烷菌的专一性很强，每种甲烷菌只能代谢悠闲的几种底物。因此，在厌氧条件下有机物转化往往是不完
14、全的。由于甲烷具有以上特点，甲烷消化阶段基本上控制着厌氧消化的整个过程。虽然厌氧消化可分为酸性消化和碱性消化，但是在连续消化的过程中，二者是同时进行的，并且保持着某种程度的动态平衡。这一动态平衡一旦被pH值、温度、有机物负荷等外外加因素所破坏，则碱性消化阶段往往即刻停止，起结果将导致低级脂肪酸的积存和厌氧消化进程的失常。厌氧消化的因素；1. 温度 温度是影响消化的主要因素。温度适宜时，细菌发育正常，有机物分解完全，产气量高。细菌对温度的适应性可分为低温、中温和高温三区。低温消化一般不控制消化温度；中温消化3035；高温消化5056。事实上，在056的范围内，甲烷菌并没有特定的温度限制。然而，在一定的温度范围内被驯化以后，温度升降两度，都可严重影响甲烷的消化作用。尤其是高温消化，对温度变化更为敏感。因此在运行时，应保持温度不变。
