青霉素菌渣厭氧發(fā)酵制取沼氣工藝研究.pdf

1、隨著中國制藥行業(yè)的發(fā)展，抗生素菌渣產(chǎn)生的數(shù)量已不容忽視，由于抗生素菌渣能夠引發(fā)微生物耐藥風險，我國已明確將其定義為危險廢物，目前青霉素菌渣的處理處置問題成為限制制藥企業(yè)發(fā)展的瓶頸。本論文針對青霉素菌渣中有機質(zhì)富含有機物并且易生物降解的特點，對青霉素菌渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣進行了系統(tǒng)的研究，深入考察了影響青霉素菌渣厭氧發(fā)酵的關(guān)鍵因素，在此基礎(chǔ)上進行了USR反應(yīng)器的半連續(xù)運行試驗，優(yōu)化反應(yīng)器的運行參數(shù)，并探索了采用鳥糞石結(jié)晶法體系外脫氮運行的可行

2、性。本文主要研究工作如下：
　　首先，對青霉素菌渣厭氧發(fā)酵的影響因素進行了研究，結(jié)果表明：中溫厭氧發(fā)酵的反應(yīng)體系累計產(chǎn)氣量最大，在本論文研究中均采用中溫（35℃）厭氧發(fā)酵；含固率為8％時，厭氧發(fā)酵反應(yīng)體系的累計產(chǎn)氣量最大，單位可揮發(fā)性固體的產(chǎn)氣量最大；接種率為0.6時，反應(yīng)體系的累計產(chǎn)氣量最大，接種率為0.7時，單位可揮發(fā)性固體的產(chǎn)氣量最大，從物料處置方面考慮，間歇式厭氧發(fā)酵采用0.7的接種率；碳氮比為15，反應(yīng)體系的累計產(chǎn)氣量最

3、大；
　　在上述工作的基礎(chǔ)上，運行USR反應(yīng)器，反應(yīng)器運行啟動階段實驗結(jié)果表明，應(yīng)按照m(菌渣)/m(淀粉)=5:1配制進料液進行后續(xù)試驗。反應(yīng)器運行提高負荷階段，當每日進料量在15g菌渣和3g淀粉（10.00g菌渣/L·d和2.00 g淀粉/L·d）時，反應(yīng)器能正常運行，此時日產(chǎn)氣量均值3500mL/d，pH值穩(wěn)定在7.5左右波動，揮發(fā)酸成分主要以乙酸為主，且總揮發(fā)酸濃度低于3500mg/L，沒有出現(xiàn)酸抑制，COD含量約為320

4、0mg/L，堿度值高達8000mg/L，甲烷含量接近60%，氨氮含量從1000mg/L升高到1700mg/L；每日進料量為20g菌渣和4g淀粉時，反應(yīng)器無法正常運行，物料不能及時被利用，從反應(yīng)系統(tǒng)降解物料的角度看，可以確定進料負荷的上限為15g菌渣和3g淀粉（10.00g菌渣/L·d和2.00 g淀粉/L·d）；
　　利用前一階段收集的青霉素菌渣厭氧發(fā)酵上清液進行鳥糞石沉淀實驗，可以得到以下結(jié)論：鳥糞石沉淀法脫氮的最佳pH值為9.