青霉素菌渣厭氧發(fā)酵制取沼氣工藝研究.pdf

1、隨著中國(guó)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(fēng)險(xiǎn)，我國(guó)已明確將其定義為危險(xiǎn)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(duì)青霉素菌渣中有機(jī)質(zhì)富含有機(jī)物并且易生物降解的特點(diǎn)，對(duì)青霉素菌渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣進(jìn)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(jìn)行了USR反應(yīng)器的半連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)，優(yōu)化反應(yīng)器的運(yùn)行參數(shù)，并探索了采用鳥糞石結(jié)晶法體系外脫氮運(yùn)行的可行

2、性。本文主要研究工作如下：
　　首先，對(duì)青霉素菌渣厭氧發(fā)酵的影響因素進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：中溫厭氧發(fā)酵的反應(yīng)體系累計(jì)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(shí)，厭氧發(fā)酵反應(yīng)體系的累計(jì)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(shí)，反應(yīng)體系的累計(jì)產(chǎn)氣量最大，接種率為0.7時(shí)，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(jì)產(chǎn)氣量最

3、大；
　　在上述工作的基礎(chǔ)上，運(yùn)行USR反應(yīng)器，反應(yīng)器運(yùn)行啟動(dòng)階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)按照m(菌渣)/m(淀粉)=5:1配制進(jìn)料液進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。反應(yīng)器運(yùn)行提高負(fù)荷階段，當(dāng)每日進(jìn)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(shí)，反應(yīng)器能正常運(yùn)行，此時(shí)日產(chǎn)氣量均值3500mL/d，pH值穩(wěn)定在7.5左右波動(dòng)，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(dá)8000mg/L，甲烷含量接近60%，氨氮含量從1000mg/L升高到1700mg/L；每日進(jìn)料量為20g菌渣和4g淀粉時(shí)，反應(yīng)器無法正常運(yùn)行，物料不能及時(shí)被利用，從反應(yīng)系統(tǒng)降解物料的角度看，可以確定進(jìn)料負(fù)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(jìn)行鳥糞石沉淀實(shí)驗(yàn)，可以得到以下結(jié)論：鳥糞石沉淀法脫氮的最佳pH值為9.