餐余垃圾 生活垃圾 城市垃圾 厌氧发酵罐 耐磨防腐漆 成功案例详细介绍

志盛威华功能材料在厨余垃圾处理行业配套应用

唐工

厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。

厨余垃圾含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭。经过妥善处理和加工，可转化为新的资源，高有机物含量的特点使其经过严格处理后可作为肥料、饲料，也可产生沼气用作燃料或发电，油脂部分则可用于制备生物燃料。

厨余垃圾处理经历了粉碎直排、垃圾填埋、好氧堆肥、饲料化处理、资源化综合处理等多个发展阶段。

随着日益趋严的环保政策出台、实施，资源化综合处理厨余垃圾有望成为未来的重点发展趋势。因其不仅可以实现无害化处理，而且可以回收热值，节省能源。主要包括焚烧法、热分解法、发酵法等，以其相应的组合工艺，如厌氧发酵产生的污泥通过水泥回转窑进行资源利用。上海倍奇能源采用干式厌氧发酵技术可以实现96%的减量率，同时，每吨湿垃圾可产沼气170立方。

厌氧生物处理（Anaerobic Process）是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,通过***和兼性菌代谢作用，对有机物进行生化降解的过程。有时候也称其为厌氧发酵、厌氧消化、沼气发酵、甲烷发酵，是将复杂有机物在无氧条件下利用各种厌氧微生物，如发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢耗乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等降解生成N、P等无机化合物和甲烷、二氧化碳等气体的过程。

主要包括四个过程：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。

1、水解阶段

水解阶段就是将复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在***阶段被细菌胞外酶分解为小分子。

例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。水解速度的可由以下动力学方程加以描述：ρ=ρ_o/(1+Kh·T)

ρ：可降解的非溶解性底物浓度（g/L）；

ρ_o：非溶解性底物的初始浓度（g/L）；

Kh：水解常数（d^-1）；

T：停留时间（d）

2、发酵阶段

发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。

在这一阶段，上述小分子的化合物发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格***，但通常有约1%的兼性***存在于厌氧环境中，这些兼性***能够起到保护像甲烷菌这样的严格***免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，因此，未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。

在厌氧降解过程中，酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程pH下降到4时才可以进行。但是产甲烷过程，pH值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗，并进一步引起酸化末端产物组成的改变。

3、产氢、产乙酸阶段

该阶段是在产酸菌如胶醋酸菌、部分梭状芽孢杆菌等的作用下分解上一阶段产生的小分子物质，生成乙酸和氢气。这一阶段产酸速率很快，致使料液pH值迅速下降，使料液具有腐烂气味。

CH₃CHOHCOO^-+2H₂O→CH₃COO^-+HCO₃^-+H⁺+2H₂ 

CH₃CH₂OH+H₂O→CH₃COO^-+H₊+2H₂O

CH₃CH₂CH₂COO^-+2H₂O→2CH₃COO^-+H⁺+2H₂ 

CH₃CH₂COO^-+3H₂O→ CH₃COO^-+HCO₃^-+H⁺+3H₂

4CH₃OH+2CO₂→ 3CH₃COO^-+2H₂O

2HCO₃^-+4H₂+H⁺→CH₃COO^-+4H₂O

4、产甲烷阶段

甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、二氧化碳和氢气等转化为甲烷的过程有两种生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的1/3，后者约占2/3。在此阶段pH值上升。

最主要的产甲烷过程反应有：

CH₃COO^-+H₂O－>CH₄+HCO₃^- 

HCO₃^-+H⁺+4H₂－>CH₄+3H₂O

4CH₃OH－>3CH₄+CO₂+2H₂O

4HCOO^-+2H⁺－>CH₄+CO₂+2HCO₃^- 

在甲烷的形成过程中，主要的中间产物是甲基辅酶M（CH₃-S-CH₂-SO₃^-）。

垃圾在厌氧发酵过程中除了产生甲烷和二氧化碳以外，还会产生NH3、H2S、HCl、HF、SO2等腐蚀性气体，对生产设备造成严重的腐蚀现象。同时垃圾在发酵过程体积减少，物料下沉，对设备内壁造成磨损、刮擦现象，破坏了不锈钢表面的保护膜，在腐蚀介质的作用下设备腐蚀进一步加剧。轻则增加企业的维修成本，缩短设备使用寿命，重则造成停产检修的安全生产事故。

为了确保厌氧生物处理设备长期稳定运行，通常采用特殊的功能涂层对其内壁进行处理。所采用的功能涂层不仅可以保护设备基材免受介质腐蚀，而且具有很好的耐磨性，可以耐受各种固体颗粒的磨损作用。

北京志盛威华化工有限公司是北京市科委认证的高新技术企业，公司以高新技术为核心，专业研究、开发及推广新型功能涂料。经过二十余年的专业发展，目前已形成了隔热、防腐、耐磨、绝缘、节能等11大系列，100余种产品型号规格。公司秉承“创造***产品，追求***服务”的经营理念，本着“团结、拼搏、创新、共赢”的经营信条，打造了无数的成功案例，树立了良好的品牌形象。

志盛威华唐工根据上海倍奇能源、蓝德环保等单位厌氧发酵罐使用工况，精心设计的ZS-911耐磨防水涂层成功的解决了设备磨损和腐蚀问题，根据新大环保、天瑞泽环保等公司提供的腐蚀介质成分而设计的ZS-1033防腐涂层也成功的解决了USAB反应器耐磨防腐问题。

为什么北京志盛威华公司生产的这些功能涂料可以成功的解决设备耐磨防腐问题呢？

一是因为成膜树脂采用了公司自制的改性树脂，成膜性好，交联度高，抗渗透性强；

二是涂料中添加了多种功能填料，如ZS-911中加入了刚玉、陶瓷微粉、球状石墨粉、钼粉等高耐磨的填料。耐磨性能是 16Mn钢的10倍、65Mn钢的9倍、耐火浇注料的50倍，随着使用温度的提高耐磨防水涂料的耐磨性能变化很小。

三是公司产品服务及时、周到。我们在售前技术交流阶段会跟据客户的使用工况，量身制定免费的防腐方案。客户施工时也会进行详细的施工指导及细节处理，及时解决使用过程中的各种疑惑，定期跟踪设备的使用情况。

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公司研发、生产的多种节能涂料都为世界***，并在多个国家申请专利。经过20余年的技术沉淀，发展形成了11大系列产品：ZS隔热保温涂料系列、ZS系列热反射隔热涂料系列、ZS系列特种防腐涂料系列、ZS系列绝缘防护涂料系列、ZS系列粘合剂涂料系列、ZS系列耐磨防水涂料系列、ZS自洁不沾覆涂料系列、ZS系列红外线辐射吸收涂料系列、ZS系列高温抗氧化封闭涂料系列、ZS系列耐高温防护涂料系列。志盛威华公司特种节能涂料主要针对高能耗、特种强腐蚀、强氧化的高温环境工况，目前公司特种节能涂料耐温达3000℃，窑炉特种节能涂料涂刷后节能效率可以达到50%。

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ZS-911高温耐磨涂料可以涂刷在各种金属、水泥、玻璃、陶瓷或是其他长时间耐磨的基体上，其优异的性能成功医治了长时间工业耐磨的结症。本涂料以陶瓷骨料和自制的无机胶粘剂为原料，研制出一种具有高温耐磨性能的涂层。ZS-911高温耐磨涂料由于陶瓷材料多具有离子键和共价键结构，键能高，原子间结合力强，致使陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性、摩擦系数小等优点。而陶瓷涂层若与金属形成复合体则将既有陶瓷材料的耐热、耐磨、耐腐蚀等性能，又兼有金属材料的良好韧性。ZS-911高温耐磨涂料胶粘剂把无机陶瓷骨料与金属基体在界面处通过互扩散而联结起来，因此胶粘剂的选择是至关重要的。而磷酸铝胶粘剂具有在高温下表现很好的粘结性能，同时还具有较好的耐磨性能。因而ZS-911高温耐磨涂料耐磨骨料大小配比恰当，涂层中的骨料形成紧密堆积，涂层致密，多种材料的内应合力大提高，耐磨性极好。