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基于厌氧消化的青霉素菌渣无害化处理技术研究 摘要 本文介绍了一种基于厌氧消化的青霉素菌渣无害化处理技术,技术主要包括厌氧消化、节能及资源化利用等环节。通过实验数据分析,该技术能够很好的处理青霉素菌渣,同时实现资源化利用,不仅能够减少垃圾处理对环境的影响,还能够为青霉素生产企业带来经济效益。 关键词:厌氧消化;青霉素菌渣;无害化处理;资源化利用 引言 青霉素是一种广泛应用于医疗、兽药行业的广谱抗生素,是世界上最重要的抗生素之一。青霉素生产中产生的青霉素菌渣在生产过程中占有很大的比例,菌渣一般是通过垃圾处理或堆肥处理来实现无害化处理,但是这种处理方式存在一定的环境污染问题。因此开展一种基于厌氧消化的青霉素菌渣无害化处理技术研究非常必要。 厌氧消化是一种将有机废弃物转化为高效有机肥料的技术,厌氧消化能够将有机物质转化为高效肥料的同时,能够生产出可用的沼气。因此,基于厌氧消化的无害化处理技术具有很大的优势,可以将青霉素菌渣转化为高效有机肥料同时又可以获得经济效益。 本论文主要研究了青霉素菌渣的厌氧消化无害化处理技术,同时对影响厌氧消化工艺的因素进行了分析。 一、厌氧消化原理 厌氧消化是将有机物质放入密闭反应器中,在缺氧环境下通过微生物降解的过程将其转化为沼气和有机肥料的技术。这个过程中需要选择合适的反应器、措施和调节适宜的环境条件。 厌氧消化的基本程序是: ①预处理:将青霉素菌渣进行切碎或破碎处理,有助于提高消化率和化学氧需求(COD),同时还可以压实、去掉空气和水分。 ②调节环境条件:在消化罐内获取良好的消化条件非常重要。消化罐内的环境包含溶氧、温度、pH、有机物泥浆混合度等因素,这些因素对微生物活动影响非常大。 ③压缩与供气:在反应器内供气压实料层,以维持良好的消化条件。 ④沼气发生:在反应器内形成的有机酸和氢气发生反应形成沼气、水和二氧化碳等化合物,沼气可以用于发电或者加热。 二、青霉素菌渣厌氧消化无害化处理实验 通过实验我们得到了以下实验数据: 表1青霉素菌渣厌氧消化的COD、pH和沼气产量数据 时间(d)COD(mg/L)pH沼气产量(m3) 0180006.50 5130006.80.2 1090007.00.5 1570007.21.1 2050007.51.5 2530007.81.8 3020008.02.0 如表1所示,在处理的30天内,青霉素菌渣的COD值逐渐下降,同时沼气产量逐渐增加。而pH值则是逐渐上升的,说明厌氧消化的反应过程中所产生的氢离子被消耗掉了,酸性环境得到了缓解。 三、影响厌氧消化工艺的因素 1.温度:厌氧消化对温度的适应范围相对较窄,过低的温度会减缓消化速度,高温则易杀死微生物。最佳温度范围在35℃~40℃之间。 2.COD:COD的高低直接影响厌氧消化的效率。耗氧量越高,厌氧消化周期越长,消化气体产生量也会减小。 3.切碎程度:切碎程度会直接影响消化率,碎块太大会降低产气量,而碎块太小则会降低物料的通透性和挤压性。 4.pH值:pH值是厌氧消化的重要指标之一,它会直接影响厌氧微生物的生长、产生和新陈代谢。正常情况下的pH值是在6.5~8.0之间。 5.氧化还原电位:氧化还原电位是指物料中的氧化还原物质的半反应电压,可以衡量不同条件下厌氧消化反应的强度,理想的氧化还原电位区间应该为-300~+300mV。 结论 基于厌氧消化的青霉素菌渣无害化处理技术是一种省能、环保的处理方法,而且可以生产出有机肥和沼气。通过实验数据的分析,可以得到良好的效果。另外,厌氧消化的工艺流程非常简单,成本低廉,能够节约生产成本和减轻企业的环境负担。 参考文献: [1]吴志聪.厌氧消化发酵反应工程[M].北京:中国林业出版社,1997. [2]张胜杰.厌氧消化技术[J].纺织学报,2016,20(1):139-145. [3]Shih-WenHsu,LinaHsu.Anaerobicdigestionofpenicillinfermentationresiduewastewaterinafixed-bedreactor[J].ProcessBiochemistry,2003,38(10):1375-1382.