沼氣中硫化氫處理與健康

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1、沼氣中硫化氫的處理與健康沼氣中硫化氫的處理與健康摘要隨著新能源的開發(fā)，沼氣成為一種新能源被廣泛應(yīng)用，但沼氣中硫化氫的存在限制了沼氣能源的推廣。生物脫硫具有較高的硫化氫去除能力，對沼氣工業(yè)化后處理部分具有指導(dǎo)意義對健康也有很大的意義。關(guān)鍵詞新能源沼氣硫化氫生物脫硫健康A(chǔ)bstractalongwiththenewenergy'sdevelopment,themethanebecomesonekindofnewenergywidelytoapply,butinthemethanethehydrogensu

2、lfideexistencehaslimitedthemethaneenergypromotion.Biologicaldesulphurizationtohavethehighhydrogensulfideeliminationability,hasguidingsensetothemethaneindustrializationpost-processingpart.ThekeywordnewenergymethanehydrogensulfideBiologicaldesulphurizatio

3、nhealth?沼氣一般含甲烷50％～70％，含二氧化碳25％～40％，和少量的氮氣、氫氣、氨氣和硫化氫、磷化氫等，具體取決于底物的有機物成分和消化的狀態(tài)。例如：硫化氫在沼氣成分中通常在沼氣成分中通常僅占0.005％～0.08％，當(dāng)污水中含有大量蛋白質(zhì)或硫酸鹽時,硫化氫的含量會達(dá)到1％；磷化氫在沼氣成分中通常痕量存在,當(dāng)有油麩、骨粉、棉籽餅、磷礦粉、動物尸體等含磷有機物時,含量會明顯增高;當(dāng)ph〈7時甲烷的產(chǎn)生會受到抑制;當(dāng)溫度從15℃25℃以下提高到35℃38℃時產(chǎn)氣效率會成倍提高。?硫化氫是一種神

4、經(jīng)毒劑。亦為窒息性和刺激性氣體。其毒作用的主要靶器是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，亦可伴有心臟等多器官損害，對毒作用最敏感的組織是腦和粘膜接觸部位。吸入的硫化氫進(jìn)入血液分布至全身，與細(xì)胞內(nèi)線粒體中的細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合，使其失去傳遞電子的能力，造成細(xì)胞缺氧。硫化氫還可能與體內(nèi)谷胱甘肽中的巰基結(jié)合，使谷胱甘肽失活，影響生物氧化過程，加重了組織缺氧。高濃度（1000mg/m3以上）硫化氫，主要通過對嗅神經(jīng)、呼吸道及頸動脈竇和主動脈體的化學(xué)感受器的直接刺激，傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，先是興奮，迅即轉(zhuǎn)入抑制，發(fā)生呼吸麻痹，以

5、至于“電擊樣中毒”。硫化氫接觸濕潤粘膜，與液體中的鈉離子反應(yīng)生成硫化鈉，對眼和呼吸道產(chǎn)生刺激和腐蝕，可致眼結(jié)膜炎，呼吸道炎癥，甚至肺水腫。由于阻斷細(xì)胞氧化過程，心肌缺氧，可發(fā)生彌漫性中毒性心肌病。綜上所述：所以硫化氫的處理刻不容緩。生物脫硫，又稱生物催化脫硫(簡稱BDS)，是一種在常溫常壓下利用需氧、厭氧菌除去石油含硫雜環(huán)化合物中結(jié)合硫的一種新技術(shù)。BDS過程是以自然界產(chǎn)生的有氧細(xì)菌與有機硫化物發(fā)生氧化反應(yīng)，選擇性氧化使C-S鍵斷裂，將硫原子氧化成硫酸鹽或亞硫酸鹽轉(zhuǎn)入水相，而DBT的骨架結(jié)構(gòu)氧化成羥基

6、聯(lián)苯留在油相，從而達(dá)到脫除硫化物的目的。沼氣中含有微量的硫化氫。它是一種強烈的神經(jīng)毒物，其毒性與氰酸氣體相當(dāng)。沼氣燃燒時，其中的硫化氫還會轉(zhuǎn)化為腐蝕性很強的亞硫酸氣霧，污染環(huán)目前，國內(nèi)廣泛采用的沼氣脫硫工藝為氧化鐵，這種方法應(yīng)用廣泛并且積累了很多經(jīng)驗境和腐蝕設(shè)備。因此，為了防止硫化氫造成的危害，在沼氣利用之前必須要進(jìn)行脫硫。目前，國內(nèi)廣泛采用的沼氣脫硫工藝為氧化鐵，這種方法應(yīng)用廣泛并且積累了很多經(jīng)驗[1，2]。但其主要缺點有投資大、脫硫成本高、再生困難以及造成二次污染等。近年來，沼氣生物脫硫法作為一項

7、新技術(shù)[3]，具有處理效果好，設(shè)備簡單，投資及運行費用低，安全性好，無二次污染，易于管理等優(yōu)點，受到了廣泛的關(guān)注。目前，在許多發(fā)達(dá)國家，生物脫硫技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)已經(jīng)實現(xiàn)了商品化[4]。在國內(nèi)，生物脫硫去除廢氣的研究還處于起步階段[5]。生物脫硫技術(shù)包括生物過濾法、生物吸附法和生物滴濾法，三種系統(tǒng)均屬開放系統(tǒng)，其微生物種群隨環(huán)境改變而變化。在生物脫硫過程中，氧化態(tài)的含硫污染物必須先經(jīng)生物還原作用生成硫化物或H2S然后再經(jīng)生物氧化過程生成單質(zhì)硫，才能去除。在大多數(shù)生物反應(yīng)器中，微生物種類以細(xì)菌為主，真菌為

8、次，極少有酵母菌。常用的細(xì)菌是硫桿菌屬的氧化亞鐵硫桿菌，脫氮硫桿菌及排硫桿菌。最成功的代表是氧化亞鐵硫桿菌，其生長的最佳pH值為2.0～2.2。生物脫硫的方法對沼氣進(jìn)行處理脫硫處理，主要利用無色硫細(xì)菌在適宜的溫度，濕度和微氧條件下的作用將硫化氫氧化成單質(zhì)硫或亞硫酸。生物脫硫分三個階段：1，硫化氫氣體溶解過程，即由氣相轉(zhuǎn)化成液相。2，溶解后的硫化氫被微生物吸收，轉(zhuǎn)移到微生物體內(nèi)。3，進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)的硫化氫作為營養(yǎng)物被微生物分解，轉(zhuǎn)化和利用，從而達(dá)到去除硫