消化处理（精选9篇）
消化处理 篇1
目前, 我国的污泥处理方式主要有直接填埋、焚烧、热干化以及基于生物降解的厌氧、好氧处理工艺, 这几种方式的最终处置为残渣填埋或土地利用。随着我国环境标准的日益严格, 污泥高温好氧发酵 (俗称好氧堆肥) 工艺因其具有经济简便、产品可资源化等特点, 将逐步成为中小城市污水厂污泥处理的重要方法。
一、城市污水处理厂污泥的性质
1、污泥的含水量和含固量
污水处理厂初沉污泥的固体含量大约在2%~4%左右, 而剩余活性污泥固体含量在0.5%~0.8%左右。一般固体颗粒越小, 所含有机物越多, 污泥含水量越高, 量较高。
营养物质包括有机物及植物生长所必须的肥分 (氮、磷、钾) 、微量元素及有机腐殖质。经对我国8个城市14座污水处理厂的污泥分析, 并与其他国家 (英国、美国、南非) 的平均值进行比较, 可以看出除了钾以外的其他元素含量都要低于其他几个国家。
2、污泥的理化性质
通常处理生活污水所产生的污泥中重金属含量较低, 而处理工业废水中所产生的污泥中重金属含量较高。
二、污泥的预处理
污泥预处理的目的是要实现污泥的减量化、稳定化。
1、污泥的浓缩
污水处理过程中排出的污泥含水量都很高, 体积很大, 需要经过浓缩处理来降低污泥的含水量。主要浓缩方法有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。初沉污泥用重力浓缩法处理最经济。对于剩余污泥, 浓度低, 有机物含量高, 重力浓缩效果不好, 而气浮浓缩、离心浓缩效果较好但能耗较高。
2、污泥脱水
污泥常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种。脱水过程可使污泥的含水率大大降低, 减小污泥的体积, 便于运输及贮存, 且利于污泥的后续处置。
3、污泥的稳定
污泥稳定目的是减少各种病原体、抑制腐化、消除难闻的气味、减少污泥的体积。常用的污泥稳定方法如下:
氯氧化法:是利用高剂量的氯气将污泥化学氧化、灭菌。
石灰稳定法:即在加入石灰的条件下将污泥的PH值调高, 使其不利于微生物的生存, 污泥不易腐化、不产生气味。
污泥热处理法:是使污泥在一定压力下得到短时间加热, 污泥即被消毒, 臭味几乎被消除。热处理包括porfeus法和低温湿式氧化法。
污泥消化:污泥分好氧消化、厌氧消化。好氧消化是在曝气池中进行, 此法降解程度高, 无臭稳定, 易脱水, 肥分高。好氧消化污泥消减量少, 降解程度随温度波动大。厌氧消化是在厌氧条件下, 污泥中的有机物将转化成为一些无机物和气体。消化后污泥体积显著减小, 呈黑色粒状结构, 易脱水、性质稳定。
三、污泥消化处理技术
消化装置的主体是有机玻璃柱, 有效容积13L, 消化柱周围用电热丝加热, 用继电器和节点温度计进行恒温控制, 上部用泥斗加泥, 下部出泥管排放消化后的污泥, 柱中心装设搅拌装置, 产生的气体通过消化柱上端出气管进入集气瓶, 从集气瓶出来的气体经过气体流量计随时记录产气量。在消化柱内设玻璃连通管用做观测柱内液面高度和测定p H值。
1、p H值和碱度
从理论上看消化反应的两个阶段, 第一阶段主要是兼性厌氧菌起作用, 首先是细菌表面和周围介质中的酶将高分子有机物水解成水溶性简单有机物, 兼性菌将这些简单有机物通过细胞膜的选择吸收并在细胞膜内代谢, 产生的挥发性脂肪酸、醇、醛、酮等都是第二阶段甲烷菌的养分, 产酸菌和甲烷菌必须在适当p H值和碱度范围内才能保持代谢平衡, 消化才能正常进行, 试验中两种投配比正常运行时p H均在7.05~7.5之间, 碱度超过2 300mg/L。说明此时p H值范围和碱度是较合适的。
2、VSS的消化率
有机物的消化率随时间的延长而增加。但本次试验4%投配率时VSS的消化率仅为48.45%, 反略低于5%投配率VSS的48.56%消化率。其主要原因是4%投泥是在8月下旬和9月上旬, 这一季节雨量较大, 截流污水沉淀试验污泥中VSS含量较低, 仅为45.08%, 在含水率相同时, 自然VSS低时会使消化率有一定下降。因此在试验结果中并没有表现出4%投配率的消化率高。
四、对城市污水处理厂污泥处理有关问题的建议
鉴于上述所提到的问题, 想要妥善处理好城市污水厂的污泥, 使它不造成二次污染, 建议如下:
1、制定和完善污泥处置相关法律法规, 做到有法可依, 有法必依
目前我国已经制定了一系列与污泥处理处置相关的标准。如《农用污泥中污染物控制标准》 (GB4284-84) 、《城市污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002) 、《城市污水处理厂污泥泥质》 (CJ247-2007) 、《城市污水处理厂污泥处置分类》 (CJfr239-2007) 等等。各地要严格执行国家的法规标准, 并结合地方特点按照严于国家标准的原则, 修订和补充现行标准中缺失的指标。环保部门要严格按照法规要求, 采取措施坚决制止随意外运、倾倒和不规范堆填的违法行为, 并对其进行经济处罚, 在媒体上曝光。真正做到有法可依, 有法必依。
2、要建立鼓励和扶持污泥处理处置产业发展的财政、税收优惠措施, 以财政补贴、税费减免
鉴于目前用于污泥处理处置的资金不足, 需研究制订相关政策措施, 促进污泥处置市场化运行, 建立和完善多元化的资金投入机制, 鼓励社会各类投资主体参与污泥处置基础设施建设和运营。通过财政补贴、税收优惠等经济杠杆来引导企业积极采用能量回收和物质回用的工艺技术。污泥处理处置应与污水处理受到同等重视。调整现有污水处理收费标准, 从污水处理费中提取一定比例的资金, 专项用于污泥处置。
3、加大对污泥处理处置的监管和执法力度
针对污泥处理责任不明确, 无控排放的现状, 各级环保部门应加强以下工作:加强对现有污水处理厂和污泥处置设施的清查工作, 清楚掌握其污泥产生的量及去向, 污泥的处理要符合相关法律法规。新建的污水处理设施, 要配套建设污泥规范化处置设施。缺少可靠污泥规范化处置方案的污水处理设施项目, 不得通过环境影响评价。对于污泥未按规范处置的, 按照有关规定核减城市污水处理厂对主要污染物的削减量。
4、加强对污泥资源化的认识、认清污泥技术路线的误区
对污泥处理处置的技术路线和资源化的认识, 目前存在夸大其资源化和追求技术路线统一的两大认识误区。目前污泥处理处置技术的发展程度, 尚不能高效地实现能量回收和物质回用, 以实现经济效益和节约能源的效果。污泥处理处置是需要政府投人和建立收费体系来支撑的公益事业, 应该以“减量化、稳定化、无害化”为目的。
5、加强对生活污水和工业废水的分别排放工作
应加强生活污水管网的改造和工业废水和生活污水的分开处理, 降低污泥中重金属的含量, 提高污泥资源化的潜力。大量资料表明, 各地城市污水处理厂污泥受工业污染程度不同, 在工业不发达的城市和城市化成熟的中心城区, 其污水处理厂污泥很少受到工业污染, 重金属等化学污染物质含量没有超过农用标准或其它综合利用要求。工业区污水处理厂污泥的重金属等化学污染物质的含量往往超标。
参考文献
[1]杨忠军.污水处理厂污泥处理与处置技术分析[J].中国新技术新产品, 2008 (16) .[1]杨忠军.污水处理厂污泥处理与处置技术分析[J].中国新技术新产品, 2008 (16) .
[2]阎鸟飞, 王继欣.关于小城镇污水处理厂污泥处理处置的探讨[J].山西建筑, 2010 (36) .[2]阎鸟飞, 王继欣.关于小城镇污水处理厂污泥处理处置的探讨[J].山西建筑, 2010 (36) .
[3]余杰, 田宁宁, 王凯军, 等.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J].环境工程学报, 2007, 1 (1) :82-86.[3]余杰, 田宁宁, 王凯军, 等.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J].环境工程学报, 2007, 1 (1) :82-86.
消化处理 篇2
消化内科
目录：
1、口腔护理并发症预防及处理---------------------P 3
2、清洁灌肠操作并发症预防及处理-----------------P 3
3、导尿操作并发症预防及处理---------------------P 4
4、肌肉注射并发症预防及处理---------------------P 4
5、皮下注射并发症预防及处理---------------------P 5
6、密闭式周围静脉输液并发症预防及处理-----------P 6
7、浅表静脉留置针并发症预防及处理--------------P 7
8、鼻饲护理并发症预防及处理---------------------P 8
9、吸痰护理并发症预防及处理---------------------P 9
10、鼻塞吸氧并发症预防及处理------------------P10
11、心肺复苏操作并发症预防及处理----------------P10
12、胃肠减压术并发症预防及处理------------------P11
13、三腔两囊管置管术并发症预防及处理------------P13
14、静脉输血法并发症预防及处理------------------P15
1.口腔护理并发症预防及处理 1)窒息：
预防：
①意识不清者禁漱口，用血管钳夹紧棉球，每次只用一个棉球，防止棉球遗漏在病人口腔内。
②棉球湿度适当，以不滴水为标准。
③有活动性假牙者应先取下。处理：
①呼叫报告医生。
②取出异物（用手，血管钳，吸引器等）。
③给病人取头低脚高位，排背。开放气道，给痒，必要时人工呼吸。2）粘膜损伤
预防：
①夹棉球方法正确，不能用镊子直接接触粘膜。②擦洗动作轻柔。处理：
①损伤黏膜处出血者立即止血。②保护受损粘膜（用西瓜霜等）。清洁灌肠操作并发症预防及处理 1）肠道痉挛或出血
预防：
①正确选用灌肠溶液，温度适当（39~41℃）。②观察病人生命体征及关注病人主诉。③肛管插入轻柔，插入7~10cm，勿插入过深。处理：
①及时报告医生。
②如发生脉速，面色苍白，出冷汗，剧烈腹痛，心慌气急时，应立即停止 灌肠。
③遵医嘱给予治疗药物。2）腹压升高 预防：
①密切观察病情变化。②转移患者注意力。
③注意灌肠液流入速度（一般流速100ml/分钟，需10~16分钟）。处理。
①灌肠中途如有腹胀或便意时，嘱深呼吸及放松腹部肌肉。②降低灌肠桶的高度，以减慢流速过暂停片刻。3）损伤肠黏膜 预防：
①掌握好灌肠溶液的量、温度、浓度、流速和压力。②动作要轻柔，如插入受阻，可退出少许旋转后缓缓插入。处理：
①立即停止灌肠。②保护受损粘膜。3 导尿操作并发症预防及处理 1）感染 预防：
①实施导尿术时严格无菌操作。②鼓励患者多饮水，自然冲洗尿路。
③保持引流通常，避免导尿管受压、扭曲、堵塞。④ 避免误入阴道。
⑤集尿袋不得超过膀胱高度，防止尿液返流。处理：
①遵医嘱给予抗菌素治疗。
②嘱患者每天摄取足够的水分，使尿量维持在2000ml以上。③保持尿道口清洁，做好会阴护理。2）虚脱及血尿
预防：
①防止患者膀胱高度膨胀。②实施导尿术时动作轻柔。③密切观察患者脸色、神志等。处理：
①导尿第一次放尿量＜1000ml。
②适量补充能量。
③报告医生，有血尿者积极寻找原因，及时处理。3）黏膜损伤 预防：
①操作动作轻柔。
②用无菌液体石蜡油润护导尿管。③选择合适的导尿管。处理：
①报告医生，做好患者心理护理。②保护受损粘膜。③做好会阴护理。肌肉注射并发症预防及处理 1）局部硬块、局部感染 预防：
①加强无菌操作。②粉剂的药物要充分溶解。③更换注射部位。处理：
①一旦发生皮下硬结，可用土豆片或50%硫酸镁外敷患处。②必要时用微波照射。
③发生局部感染者遵医嘱使用抗生素。2）出血、断针
预防：
①选择质量有保证的注射器。
②注射时注意避开浅静脉。
处理：
①一旦发生穿刺针眼处出血，可用消毒干棉签压迫局部2~3min，一般可止血。若针筒里回抽出血液，立即拔出针头并按压至出血停止。
②发生断针时，使患者保持安静，用手固定断针处皮肤，用止血钳拔出断针。
3）周围神经损伤
预防：
①注射时选位正确。
②关注病人的主诉。
处理：
①一旦发生应行微波照射理疗等处理。
②遵医嘱使用营养神经的药物。4）晕厥
预防
①避免空腹注射。
处理：
①立即使患者平卧，解开衣领，吸氧。
②心电监护密切观察生命体征变化。
③报告医生，根据病情做相应处理并做好记录。5）过敏反应
预防
①注射前询问有无过敏史。
②注射后观察30min。
③再次核对患者药物过敏史。
处理：
①快速、正确评估患者病情。
⑴一般过敏反应
①安抚患者，取合适体位。
②立即通知医生。遵医嘱对症处理。
⑵过敏性休克
①应立即停药，将病人就地平卧抢救，呼叫援助，吸氧并注意保暖，快速建立有效静脉通道。
②立即皮下注射或肌注0.1%盐酸肾上腺素1ml。
③心跳骤停者立即行胸外心脏按压、心肺复苏，并通知麻醉科，做好气管插管准备。
④密切观察病情并记录。5 皮下注射并发症预防及处理 1）疼痛
预防
①针头刺入角度不宜超过45度，以免刺入肌层。
②凡对组织刺激性强的药物不可用作皮下注射。
③根据注射药物剂量，选择合适注射器和针头，注射做到“二快一慢”。
处理：
①拔针后给予冷热敷。
2）注射部位皮肤不良反应（血肿，硬结）
预防
①经常注射者，应更换部位，制定交替注射部位的计划。
②注意进针技巧，注射技巧。
处理：
①局部用50%硫酸镁湿敷，亦可用中药金黄散加醋外敷。密闭式周围静脉输液并发症预防及处理 1）静脉炎
预防
①加强对患者穿刺点皮肤的评估。
②要选择弹性好，且回流通畅的血管。
③严格无菌操作，对长期输液者，应有计划地更换输液部位，或留置深静脉导管。
④输注刺激性强的药物可调慢滴数，每次输完后充分冲管。
处理：
①拔针后给予冷热敷。一般冷敷用于非缩血管药物所致的外渗。热敷适用于血管收缩药物所致的外渗
②常用的湿敷药物有50%硫酸镁、中药金黄散加醋等局部外敷。2）肺水肿
预防：
①必须计算每段时间内患者的输液滴数，避免忽快忽慢。
②经常巡视有无不适，并严密观察患者输液情况。
处理：
①停止输液或将输液速度减到最低。
②使患者端坐，两腿下垂，减少静脉回心血量。
③35%酒精湿化加压给氧，使用镇静剂、脱水剂、强心剂等，严重者必要时呼吸机机械通气。3）渗漏
预防
①提高穿刺技术，尽量避免使用静脉钢针。
②需要中、长期静脉输液的患者，建议使用静脉留置导管或行深静脉插管，输注易致渗漏损伤的药物时，应选弹性好且较粗的血管，避免选用下肢静脉。
③输液过程中，若出现局部疼痛，不能根据回血排除渗漏。
处理
①发生渗漏时，停止在原部位静脉滴注，抬高患肢。
②假如渗出溶液刺激性不强时则予以热敷患处，渗出溶液刺激性强时要及时做好局部损伤、坏死的预防护理。4）空气栓塞
预防
①避免气体随液体进入人体静脉系统。
处理
①给氧
②嘱患者左侧头低脚高位卧位，避免气体阻塞肺动脉口。7 浅表静脉留置针并发症预防及处理 1）静脉炎
预防：
①严格执行无菌操作。
②选择粗、直、弹性好的静脉，位置便于固定，力争一次穿刺成功。
③对血管刺激性较强的药物前后应用生理盐水冲管，以减少静脉炎的发生。
处理：
①立即给予拔管，嘱患者抬高患肢，以促进静脉回流缓解症状。
②在肿胀部位用50%硫酸镁或土豆片等湿敷20min/次，4次/d.③留置针留置期间，指导患者不宜过度活动穿刺肢体。
④营养不良、免疫力低下的患者应加强营养，增强机体对血管壁创伤的修复能力和对局部抗炎能力。2）液体渗漏
预防：
①妥善固定导管。
②嘱患者避免留置针肢体过度活动，必要时可适当约束肢体。
③注意穿刺上方衣服勿过紧。
④加强对穿刺部位的观察及护理。
处理：
①对液体外渗者，予50%硫酸镁、土豆片等湿敷。3）皮下血肿
预防
①护理人员应熟练掌握穿刺技术，穿刺时动作应轻、巧、稳、准。
②依据不同的血管情况，把握好进针角度，提高一次性穿刺成功率。
处理：
①可行冷敷或热敷，每日1~2次。4）导管堵塞
预防：
①在静脉营养输液后应彻底冲洗管道，每次输液完毕应正确封管。
②根据患者的具体情况，选择合适的封管液浓度及用量，并注意推注
速度不可过快。
③采血正压封管，即边推注封管液边夹紧留置针塑料管上的夹子，夹子尽量夹在塑料管的近心端。处理：
①发生堵管的时候，切记不能用注射器推液，正确的方法是回抽，以免将凝固的血栓推进血管内，导致血栓栓塞等其他并发症的发生。5）静脉血栓形成
预防：
①再次输液时，用0.5﹪碘伏消毒肝素帽处，接上输液器，如果液体滴入不畅，勿用力挤压输液管，否则可将小凝血块挤入循环而发生栓塞，应先调整肢体位置，检查静脉留置针有无脱出，然后用5ml针管抽取0.1﹪肝素盐水2ml，连接输液针头回抽凝血块，通畅后再换接输液管输液。②穿刺时尽可能首选上肢粗静脉，并注意保护血管，避免在同一部位反复穿刺，且留置时间不可过长。处理：
①及时通知医生，积极处理。
②抬高患肢，卧床休息，患肢抬高略超过心脏水平，促进血液回流，减轻浅静脉内压力，使疼痛减轻。③避免碰触伤肢。
④加强静脉血管的保护，急性期患者需静注扩血管，抗凝及溶栓药物，发热患者需输注抗生素。
⑤为保护静脉血管，每日热敷穿刺处2次，预防浅静脉炎的发生。6）导管脱出 预防：
①妥善固定导管，延长管应弧形固定，以利于导管受外力牵拉时有一定的余地。
②在更换敷料时应向心揭开敷料。
③加强宣教，指导患者置管侧肢体勿负重或过度活动。
④神志不清者，应使用约束带约束另一上肢，以免把针头拔出。处理：
①局部按压至不出血。8.鼻饲护理并发症预防及处理 1）食物返流，误吸导致吸入性肺炎 预防：
①注射器抽出胃液法。
②置胃管末端于水中，观察水下气泡。
③用注射器向胃管内快速注入20-30ml气体，同时用听诊器在胃部可听到气过水声。④患者取30-45度卧位，控制每次鼻饲量，或者采取持续输入。处理：
①停止营养液的输入，让患者取右侧卧位吸出口鼻返流物，必要时可使用纤维支气管镜帮助清除误吸物。②调整鼻饲的体位使其保持于低半坐卧位，降低鼻饲速度和每次鼻饲的容量。③让鼻饲管头部的侧孔完全进入胃内，减少食物返流。2）鼻饲管堵塞 预防：
①鼻饲前应检查鼻饲管是否通畅 在位。
②制作营养食时要打烂，过稠时加水稀释，药物要研成细末输入，牛奶不要与果汁同时喂。③ 鼻饲前后应用温开水20-30冲洗管道 处理：
①遇鼻饲管堵塞，立即用灌注器或针筒抽吸，排除堵塞。②报告医师，给予重新置管。③立即更换鼻饲管。
3）胃管脱出 预防：
①放置胃管后，嘱患者及照顾者注意胃管勿拔出除。②妥善固定胃管，在出鼻孔处贴胶布，标记胃管放置的长度。
③用小棉绳双向反折固定于胃管上，再将小棉绳栓于患者的双耳后，胃管固定牢固。处理：
①胃管脱出后，立即报告医师：⑴按医嘱重新留置胃管； ⑵重新置胃管后，加强看护。9.吸痰护理并发症预防及处理 1）气道黏膜损伤 预防：
①动作应轻柔，应避免反复插入，防止粘膜损伤出血和咽部充血水肿。②吸引负压不得超过6.67KPa.③吸痰时注意吸痰管插入是否顺利，遇到阻力时应分析原因，不要盲目插入。
处理：
①吸痰前，吸痰管必须用生理盐水浸湿润滑。②负压勿过高，吸痰停留时间勿长。
2）加重缺氧 预防：
①吸痰时注意吸痰管插入是否顺利，遇到阻力时应分析原因，不要盲目插入。②严重缺氧患者慎用口鼻吸痰
③操作过程中，注意无菌操作，吸痰时间不超过15s，且持续吸氧。处理： ①停止吸痰。
②给予高浓度吸氧，观察血氧饱和度。
③取侧卧位，床头抬高15-30度，并将患者头部后仰，口稍向下。
10.鼻塞吸氧并发症预防及处理 1）氧中毒 预防：
①高浓度供氧不宜时间过长。②有效控制吸入氧气的浓度和时间。处理：
①选择机械通气。
②密切注意观察出现胸骨后不适及疼痛，吸气时加重，咳嗽、呼吸困难等。③持续血氧饱和度监测，定期做血气分析。
2）呼吸道分泌物干燥 预防：
①吸氧应通过加用无菌蒸馏水湿化瓶装置，以湿化氧气。②用氧者，应每日更换导管1~2次，并由另一侧鼻孔插入。
③停氧时应先拔出导管再关闭氧气开关，以免关错开关，大量氧气定然冲入呼吸道而损伤组织。处理： ①报告医师。
②及时安装湿化氧气装置。
执行医嘱，给予生理盐水湿化气道。11.心肺复苏操作并发症预防及处理 1）胃膨胀和返流 预防：
①避免过大的通气量和过快的通气速度使气体进入胃内，导致胃胀气。②应注意检查和调整头部及气道位置，观察胸部的起伏，避免过高的气道压力。未清除胃内容物时，要行慢的通气方式。③如果胃部胀满，患者侧卧，然后挤，勿压腹部，同时清理呼吸道。处理：
①有返流发生，复苏者要使患者侧卧，从嘴里向外擦拭干净胃内容物，然后继续仰卧行CPR.2）肋骨、胸骨骨折 预防：
①正确的心肺复苏可减少并发症。②按压力度掌握正确。处理：
①待心肺复苏后摄片，诊断是否有骨折。②平卧或包扎固定处理。
12.胃肠减压术操作并发症预防及处理 1)引流不畅 预防及处理：
①.清醒的患者在插胃管过程中要耐心向其说明插管的目的、步骤、注意事项，插管速度尽量与患者吞咽速度相吻合，以免胃管在口腔内盘曲，定时检查，及时发现和纠正滑出的胃管。
②.昏迷患者在插胃管前撤去患者枕头，头向后仰，以免误入气管，插入15cm时，将头部托起，使下颌靠近胸骨柄，增大咽喉通道弧度，防止胃管在咽部或食管上段盘旋。体位不当引起胃管引流不畅时可改变体位
③.定时更换胃管，普通胃管一周更换一次，硅胶胃管一个月更换一次 ④.对于昏迷、烦躁的患者进行适当约束，减少胃管滑脱，防止胃管被拔出 ⑤.医护人员熟练操作技术，确定胃管在胃腔行负压引流，插管长度要适中（发际到剑突的长度再插进4-5cm）
⑥.维持有效负压，使用前检查引流装置有无漏气，避免连接管道打折，负压装置压下2/3，相当于-7～-5kPa,胃肠道术后患者的吸引压力值为-7～-5kPa，负压不宜过大或者过小
⑦.禁止多渣粘稠的食物、药物注入胃管内，胃管注入药物，需定时用生理盐水冲洗。
.⑧.胃液过少不能引出时，更换体位进行抽吸，胃肠减压器的位置应低于胃部，以利于引流 2）插管困难 预防及处理：
①.插管前做好患者心理护理，指导患者有节律的吞咽动作，动作要轻柔。②.剧烈呕吐者，嘱其张口呼吸，暂停插管让患者休息；慢性支气管炎患者，插管前适当的镇静剂或者阿托品，再试行插管。
③.选用质地优良的胃管,液体石蜡充分润滑胃管，及时插管 ④.熟练掌握专业知识及专科操作技能
⑤.对于咽反射消失或者减弱者，反复插管困难者，可在气管镜及胃镜的配合下进行，胃管内置导丝辅助插管。
⑥.胃肠减压器的位置应低于胃部，以利于引流。3）上消化道出血 预防及处理：
①.操作时动作熟练、轻柔，切勿强行插管.②.对凝血机制差的患者操作时动作轻柔，避免反复插管，吸引时不要用力过猛。
③.负压引流无液体时，要检查胃管是否通畅，如不通畅，可向胃管内注入少量生理盐水在回抽，不可盲目回抽
④.发现引流液有鲜红色血液,应立即停止吸引，及时报告医生 ⑤.遵医嘱补充血容量及制酸、止血治疗 4）声音嘶哑 预防及处理：
①.选择粗细合适，质地柔软，表面光滑的胃管，不宜反复回抽，反复插管。②.胃肠减压过程中，嘱患者少说话或禁声，使声带得到充分的休息 ③及时评估病情，在病情允许的情况下，尽早拔除胃管
④出现声音嘶哑者，注意嗓音保键，加强口腔护理，保持局部湿润。
⑤长时间插管患者，可使用抗生素喷喉或者雾化吸入，雾化结束后及时漱口。5）呼吸困难 预防及处理：
①.耐心向患者做好解释，取得配合，插管过程中严密观察病情变化。②.根据患者病情采取相应措施，必要时给予氧气吸入。③.病情允许的情况下，尽早拔除胃管。6）吸入性肺炎 预防及处理：
①.患者咽喉部如有分泌物聚积时，鼓励其咳嗽、排痰，加强翻身、拍背、促进排痰。
②.保持引流通畅，不畅时及时处理，防止胃液反流。③保持口腔清洁、湿润。
④.病情允许的情况下，尽早拔除胃管。
⑤.发生吸入性肺炎者，结合相应的症状对症处理。13.三腔两囊管并发症的预防及处理 1）心律不齐、心脏骤停 预防及处理：
①置管时，气囊完全通过贲门后再充气。②做好标志，定期测压了解有无漏气。
③出现胸闷、恶心等症状时，调整三腔两囊管位置，必要时，拔管重置。④出现心脏骤停，立即放气拔管，开放气道，行心肺复苏术。2）粘膜溃烂、出血、坏死 预防及处理：
①做好健康教育，使患者主动配合操作，避免多次插管。②操作时动作轻柔敏捷，避免过度刺激。③插管时间不宜超过７２小时。3）食管溃疡、穿孔
预防及处理: ①食道囊内空气要严格控制,不超过150ml。②每日往鼻腔滴石蜡油3-4滴,湿润粘膜。
③发现食管穿孔,立即拔出三腔两囊管,送外科手术治疗。
4)呼吸困难或窒息 预防及处理: ①准确测量长度，保证胃囊通过贲门处。②做好标志，定期测压了解有无漏气。
③发现胃管外滑，立即放气，调整深度重新充气。④出现呼吸困难，立即剪断胃管，解除堵塞。5）吸入性肺炎
预防及处理：
①嘱患者勿下咽唾液、痰液，避免误吸。②加强口腔护理，每次吸净咽喉部分泌物。
③帮助咳嗽排痰，有肺部感染迹象者及时应用抗生素。6）气囊漏气破裂
预防及处理：
①插管前仔细检查三腔两囊管质量。
②准确掌握胃囊及食管囊的充气量、压力范围。③定时测压，及时发现气囊漏气、破裂情况。④发现有气囊漏气破裂，及时更换三腔两囊管。7）拔管困难
预防及处理：
①拔管时先安慰病人，病人情绪稳定方可拔管，不能强行拔管。
②拔管前15-30分钟口服液体石蜡30ml，粘膜和气囊粘连松解后再拔管。③拔管困难者不能强行拔管，每隔15分钟口服液体石蜡30ml，2-3次后再拔管。
④上述方法均无效时，可考虑手术取管。8）拔管后再出血 预防及处理：
①拔管前15-30分钟口服液体石蜡30ml，粘膜和气囊粘连松解后再拔管。②拔管动作轻柔、敏捷，如遇拔管困难，查找原因，切勿强行拔管。③严密观察患者的生命体征，引出胃液及大便的颜色、性质及量。判断患者出血停止后，保留管道继续观察24小时，未再出血可考虑拔管。
④拔管引起的再出血，根据出血量大小分别作不同的处理。出血量小者，可给予止血药对症处理；出血量大者，可在急诊内镜下给予止血治疗。14静脉输血法并发症的预防及处理 1）非溶血性发热反应 预防及处理：
①输血过程中，医务人员严格执行无菌操作。
②一旦发生发热反应，立即停止输血，密切观察生命体征变化，给予对症处理。
③停止输血后，如患者病情需要再行配血输注。④将输血器、剩余血连同储血袋一起送检。2）过敏反应及变态反应 预防及处理：
①正确管理血液及血制品。②输血前详细询问过敏史。
③既往有输血过敏史者，尽量避免输血如病情需要须输血时，应输注洗涤红细胞或者冰冻红细胞，输血前30分钟口服抗组胺药或使用类固醇类药物。④根据患者过敏反应的程度给予对症处理。
3）溶血反应 预防及处理：
①认真做好血型鉴定和交叉配血试验。②输血前认真执行查对制度。
③严格遵守血液保存规则，不可使用变质血液。
④血液要轻拿轻放，运送血液时不要剧烈震荡；严格观察储血冰箱温度，并详细记录。
⑤一旦发生溶血反应，立即对症处理。严重患者进行血浆置换治疗。4）循环负荷过重反应 预防及处理：
①输血过程中严格控制输血速度和短时间内输血量。
②出现急性肺水肿症状，立即停止输血，通知医生，进行紧急处理。③给予高流量氧气吸入，一般氧流量为6-8L/min,同时给予20%-30%酒精湿化吸氧。
④严密观察病情并记录，遵医嘱给予对症药物治疗。必要时用止血带进行四肢轮扎。
⑤清除呼吸道分泌物，保持呼吸通畅。5）出血倾向 预防及处理：
①短时间内输入大量库存血时应密切观察护着的生命体征变化及皮肤黏膜有无出血。
②尽可能输注保存期较短的血液。
③每输注库存血1000ml，静脉注射10%葡萄糖酸钙10ml，防止发生低血钙。
④血容量不足的患者，输血前勿使用过多的右旋糖酐，可交替输注其他血浆代用品。
⑤若出现出血症状，首先除外溶血反应，要立即抽血查明原因，给予补充各种凝血因子。6）低体温 预防及处理
①大量快速输血时将室温控制在24-25°C。
②将库血放置在温度适宜的环境中自然升温，也可以用热水袋加热输血的肢体。
③注意给患者保温，输血过程中用温热的盐水及冲洗液。④加强心理疏导，减轻患者的紧张情绪。⑤密切观察并记录患者的体温变化。7）疾病传播 预防及处理：
①严格掌握输血适应症，非必要时应避免输血。②严格对献血者进行血液和血制品的检测。③鼓励自体输血。
消化处理 篇3
关键词 蒸汽爆破 ；预处理 ；香蕉茎秆 ；厌氧消化 ；产气潜力
分类号 S216.4 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.01.013
Abstract Rich resources of banana stem （BS） are typical organic wastes in tropical regions and are ignored for a long time. In fact， they can be used to produce bio-gas by anaerobic digestion as corn stalks， wheat stalks and so on. Recycling and stabilization of wastes of stalks through anaerobic digestion is a better approach for treatment than aerobic treatment or composting. For enhancing utilization of banana stalks and improving the biogas production efficiency. The objective of this research was to propose and investigate the availability of digested banana stem （BS） to produce biogas. In this study， BS were pretreated by steam explosion with different explosion pressure，Investigate the effects on anaerobic digestion performance with BS and swine manure （SM）. The results show that the capability of biogas production after pretreatment. Anaerobic digestion experiments were operated at （35±2）℃ for 30 days， and only SM was taken as the control. Analysis results of anaerobic digestion experiment show that the explosion pressure was 3.0 MPa， the biogas and methane yields loading were 4 130 mL and 2 350 mL which were 35.8% and 71.4% higher than the untreated control （biogas 3 040 mL， methane 1 371 mL）. Based on TS were 413 mL/g TS and 235 mL/g TS respectively. Results indicated that the method of steam explosion processes could be effective methodes for using BS to produce biogas.
Keywords steam explosion ； pretreatment ； banana stalk ； anaerobic digestion ； biogas potential
据FAO（国际粮农组织）数据统计，2011年中国香蕉栽培面积40.32万hm2，产量1 070.6万t，分别占世界总额的7.6%和10.0%，排名世界第5和第2，中国已成为仅次于印度的第二大香蕉生产国[1]。香蕉果实采收后会产生几乎等量的香蕉茎秆，目前在产区大多直接废弃，不仅造成资源的极大浪费，而且污染农村和蕉园环境，日益成为香蕉产业可持续发展亟待解决的瓶颈问题[2]。香蕉茎秆是我国热区主要的农作物秸秆资源之一，数量巨大且周年生产，是优质的生物质能源化利用原料。
厌氧消化是农作物秸秆回收利用的有效途径。香蕉茎秆与其他秸秆类生物质资源相比，木质素含量高，木质素与半纤维素、纤维素相互交联，结构极其复杂，在厌氧消化的过程中，厌氧微生物无法快速将有机物成分分解和利用，直接进行厌氧消化会出现启动慢、效率低等问题。需针对生物质资源结构特点和成分组成设计开发有效合理的预处理技术，破坏其交联结构，对木质素进行预降解，增加微生物对纤维中各成分的可及度，促进木质纤维素的高效降解。常用预处理方法主要有物理法[2-5]、化学法[6-10]、生物法[11-14]以及其他联合预处理等[15-18]。国内外研究表明，蒸汽爆破法预处理秸秆具有操作简单、降解效果好等诸多优点[19-20]，是一项绿色、高效、节能的预处理手段。目前，国内外应用于香蕉茎秆预处理的方法主要是物理法（机械粉碎或研磨）和碱法（NaOH）。本文考察蒸汽爆破法在不同压力下对香蕉茎秆厌氧消化性能及产气能力的影响，为香蕉茎秆资源进一步厌氧消化提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
香蕉茎秆取自海南省澄迈县福山镇，自然风干后剪碎至1～2 cm2大小备用。接种污泥采用以猪粪为原料的发酵剩余物，取自海南省澄迈县福山镇农村沼气池。原料理化特性见表1。
1.2 方法
1.2.1 试验装置
1.2.1.1 蒸汽爆破装置
蒸汽爆破装置如图1。
1.2.1.2 厌氧消化装置
厌氧消化装置由500 mL发酵瓶+1000 mL排水集气瓶+集水瓶组成，如图2所示。
1.2.2 预处理
将蒸汽爆破装置启动进行预热，蒸汽持续稳定产生后，待罐内蒸汽压力达1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 MPa维持180 s，打开阀门瞬间释放。每组设3次重复操作。
1.2.3 厌氧消化
预处理后的香蕉茎秆原料与接种污泥按1∶2（TS）投料于500 mL广口消化瓶，固体质量分数控制在10%，混合均匀置于恒温水浴锅（35±2）℃下厌氧发酵30 d，每天定时记录沼气日产气量和累积产气量，同时做对照和空白试验。对照组为相同条件下加入等量的未预处理的香蕉茎秆与接种污泥混合厌氧发酵，空白组为相同条件下只投等量的接种污泥进行厌氧发酵。沼气日产量和累积产沼气量均扣除空白组接种污泥产气量的影响计算。
1.2.4 数据统计分析
原料TS、VS重量法[22]分析，测试3次取平均值。厌氧消化过程中沼气日产量利用排水集气法置换溶液体积测定[17]，甲烷含量利用专业气体检测仪95C-CH4-IR进行检测，测试3次取平均值。
2 结果与分析
2.1 蒸汽爆破预处理对香蕉茎秆厌氧消化日产气量影响
不同蒸汽爆破压力预处理后香蕉茎秆厌氧消化的日产气量变化如图3。
从图3可以发现，各组的产气量变化趋势基本相同。厌氧消化5 d内，各组同时出现了产气高峰，这可能是由于反应初期产酸菌群以茎秆中可溶性有机物为原料，在将其降解为挥发性有机酸的同时，产生了 CO2和 H2等气体所致[17]。厌氧发酵前20 d，不同压力汽爆处理日产气量较对照组偏高，尤其是蒸汽压力在2.5 MPa以上的预处理组，对照组产气高峰出现在前10 d左右，10～20 d开始迅速下降，说明原料中可以被厌氧微生物消化的物质快速消耗后，剩余原料不易被厌氧消化，导致产气量降低，经过汽爆预处理的香蕉茎秆拥有更多容易被厌氧微生物利用的物质，厌氧发酵中期10～20 d，依然保持较高的产气量。这是由于预处理组使秸秆中部分复杂有机物被降解为可溶性有机物，增加了产酸菌的底物，使产气量高于对照组[18-19]，厌氧发酵后期20～30 d，各处理组产气量均减弱甚至低于对照组，说明经30 d的厌氧消化，经预处理的茎秆原料消化较完全，对照组中的茎秆原料未消化完全[20-21]。说明蒸汽爆破预处理的生物质原料易被厌氧微生物分解，利于香蕉茎秆的厌氧消化转换成沼气[22-23]。
2.2 蒸汽爆破预处理对香蕉茎秆厌氧消化累计产气量影响
不同蒸汽爆破压力预处理后香蕉茎秆厌氧消化的累积产气量变化如图4。
除去空白组产气量影响，不同蒸汽爆破压力3.5、3.0、2.5、2.0、1.5 MPa预处理后香蕉茎秆原料30 d累积产气量分别为4 050、4 130、3 525、3 100和3 170 mL，分别比对照组3 040 mL提高33.22%、35.85%、15.95%、1.97%和4.28%，说明蒸汽压力高于2.5 MPa的预处理组可显著增加香蕉茎秆原料的产气量，其中3.0 MPa预处理组累积产气量最高，单位干物质产气量达413 mL/g，高于田梦等（365 mL/g）[24] 和欧忠庆等（273 mL/g）[25]的研究结果，说明蒸汽爆破预处理方法可以有效提高香蕉茎秆原料厌氧消化性能，提高产气量。蒸汽压力继续增加到3.5 MPa时，累积产气量没有继续提升，并伴有些许焦糊气味，说明继续增加蒸汽压力不再利于厌氧消化产气量的提升，蒸汽爆破预处理压力不宜过高（3.5 MPa）。
不同蒸汽爆破压力预处理后，香蕉茎秆累积产气量甲烷含量如表2所示。
从甲烷含量百分比来看，不同蒸汽压力预处理后对香蕉茎秆厌氧消化产气中甲烷含量影响不大（45.1～56.9），这可能是由于相同接种污泥中微生物菌群组成、分布差异不大[26]。但结合累积产气量计算出的甲烷产量来看，当蒸汽压力为3.0 MPa时，甲烷产量最高为2 350 mL，比对照组1 371 mL提高71.41%，单位干物质产甲烷量为235 mL/g TS，蒸汽压力3.5 MPa（1 887.3 mL）、2.5 MPa（1 847.1）、1.5 MPa（1 562.8 mL）、2.0 MPa（1 444.6 mL）处理组分别比对照组（1 371 mL）提高37.7%、34.7%、14.0%、5.4%，说明经过不同蒸汽爆破处理，不同程度地提高了混合原料产甲烷的量。
3 结论
经过不同蒸汽爆破预处理后，香蕉茎秆与猪粪发酵剩余物混合（35±2）℃下厌氧消化最高产气潜力达413 mL/g TS，甲烷产量235 mL/g TS（3.0 MPa处理组），分别比对照组提高35.9% 和71.4%，蒸汽爆破预处理方法有效提高香蕉茎秆厌氧消化产气潜力，提高甲烷产量更为显著。当汽爆压力为3.0 MPa时，30 d累积产气量、甲烷产量最高，分别为4 130、2 350 mL，分别比对照组（累积产气量3 040 mL，甲烷量1 371 mL）提高35.8%和71.4%，单位干物质产气量达413 mL/g TS，单位干物质产甲烷量235 mL/g TS；蒸汽爆破预处理可有效提高香蕉茎秆产气潜力。
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上消化道异物的内镜处理概述 篇4
1 上消化道异物特点
虽然大多数的异物可以顺利通过上消化道而不引起任何损伤, 但是我们必须认识到异物吞入和食物堆积压缩所带来如梗阻、穿孔、甚至死亡等严重并发症[4,5]。对并发症的充分认识有助于安全有效的内镜实施计划的制定。消化道狭窄和弯转的部分常常是异物堆积的所在, 也是梗阻和穿孔最常发生的地方。
口咽部的异物往往较小而利, 如鱼骨、鱼刺、鸡骨和牙签等[1,4]。对这种异物的处理首先选择直视下医用镊子取出, 对于无法直视的异物可以考虑使用喉镜取出, 影像学定位检查对异物的取出具有很好的辅助作用[1,6]。
食管部的异物和食物压缩堆积具有极高的并发症发生率如穿孔、脓肿形成和纵隔炎。并发症的发生率与异物的停留时间呈直线相关关系。随着异物停留时间的延长, 粘膜逐渐发生水肿、感染和坏死。有研究表明, 食管异物需在24h内取出[2]。
绝大多数小而混杂的异物可以经过胃并顺利通过肠道而排出。但是对于长度 > 5cm, 直径 > 2cm的异物常常由于无法通过十二指肠而需要借助于消化内镜。
回盲瓣也是异物常停留的地方。肠蠕动和肠内容物的流动往往倾向于将异物包裹在肠腔中部, 而尖锐异物往往钝端在前, 尖端在后。针对于该种异物保守的处理方法为临床观察和每日拍片复查, 当异物连续观察3d以上无变化时则需要手术取出。而症状性异物的停留是急诊手术的指征[7]。
2 上消化道异物的诊断
详细的病史采集 ( 包括主诉和病史陈述者) 和体格检查, 对异物的性质和数量、吞入时间的详细了解是决定处理方式的关键。病史采集应该同时包括相关消化道疾病的问诊和既往有无异物吞入病史的详细了解。而体检则应该注意患者是否有持续性的流涎 ( 提示完全性食管梗阻) 、是否有气道和呼吸状态的改变、检查头颈部是否有肿胀以及捻发音 ( 提示食管穿孔) 和常规腹部触诊 ( 明确初始状态时胃肠的有无梗阻和穿孔) 。
3 上消化道异物的处理
颈部、胸部和胃肠X线检查往往有助于明确异物的状态、数量、形状和所处的具体位置, 尤其是对于那些无法进行语言交流的患者, 这项检查更加重要。X线检查可以同时辅助查看有无并发症的发生 ( 气体、皮下气肿等) 。对于食管内异物需要拍摄正侧位, 侧位片用于判断异物在气管内还是食管内[4,8,9]。美国消化内镜协会指南推荐在消化道异物处理中应避免首先使用对比影像学检查[5]。
4 消化内镜处理异物的时机
内镜使用的必要性和时限性常常取决于几个重要的临床问题: 患者的年龄和全身状况、异物的类型和所处的部位以及能否组织有效的内镜实施团队 ( 内镜医师、麻醉医师、手术医师和护理人员) 。按照美国消化内镜协会的指南, 当患者无法控制分泌物 ( 完全性食管梗阻) 和食管异物为电池及利器时应行急诊消化内镜术。
食管内非锐利异物、食物堆积压缩物、胃或十二指肠内异物的急诊内镜取出时限为24h内, 对于无症状性食管内异物和直径大于2. 5cm的胃内异物可在12 ~ 24h后取出。胃内无症状性圆盘形和圆柱形的电池如果连续观察48h位置无移动时, 应该内镜取出[5]。
5 相关器械
5.1内窥镜
易弯曲的内窥镜是顺利取出异物的重要保障, 尤其是对于异物卡压在下咽喉部、食管上括约肌等处, 易弯曲内窥镜可发挥更多作用[2,5]。
5. 2 Overtubes
Overtubes在消化内镜辅助异物取出中发挥着三个主要作用。一: 保护气道, 防止异物进入气管; 二: 方便内镜的通过; 三、当异物为利器时可起到保护粘膜的作用[2,6]。Overtubes进入食管25cm, 进入胃50cm。在使用前应该仔细阅读和审查制造商的说明和组装流程。我们建议在使用前进行演习。
5. 3 医用钳
异物取出时应配备各式各样的取出钳, 包括: 尖嘴钳、鼠齿钳、鳄鱼钳、支架钳和万向抓钳[2]。这些器械对于硬币、假牙等等特定异物的取出将发挥重要作用。
5. 4 药物
胰高血糖素可舒张食管远端平滑肌, 对于食管异物的取出有很好的辅助作用。药物作用可使异物直接进入胃内。必须清楚的是, 胰高血糖素对于食管近端的横纹肌无任何作用。静脉注射的推荐剂量为0. 25 ~ 2. 0mg[1]。
硝酸甘油和硝苯地平同时也有缓解食管痉挛, 松弛食道下括约肌的作用, 可使异物进入胃部, 以上两种药物可与胰高血糖素联合使用。但这两种药物不应在低血压人群中使用。两种药物的推荐剂量是硝酸甘油舌下0. 4 μg和硝苯地平口服5 ~ 10 mg[1,4]。
另有报道产气饮品和碳酸饮料在食管远端异物取出中有良好辅助作用。二氧化碳可以膨胀食管, 松弛食管远端括约肌, 允许异物进入胃部[5]。但我们在异物为食物时并不推荐这一方法, 因其有导致呼吸阻塞的风险。
针对于食物性异物, 蛋白水解酶可能导致高钠血症、粘膜糜烂和穿孔, 所以严禁使用。
6 结论
上消化道异物具有较高的发生率, 内镜下异物取出对于消化内镜科护士是一个巨大的挑战。对异物的发生、发展变化、内镜准备、内镜实施和相关护理知识的熟练掌握是提高异物取出率, 保障患者安全的必要前提。
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谈污泥厌氧消化预处理方法 篇5
关键词：污泥,厌氧消化,预处理,水解
随着活性污泥法在污水处理中的广泛应用, 剩余污泥的处理与处置问题已经日益突出[1]。剩余污泥具有含水率高、成分复杂、产量大等特点, 因此剩余污泥处理费用高、难度大。由于其含水率高给运输、减量化等带来难度。近年来, 已有不少研究者致力于剩余污泥消化和脱水减量化研究中, 也取得了不少成果。
由于厌氧消化具有高能源回收率和低处理费用, 是目前国内外应用较广的污泥处理方法[2]。厌氧消化能减少污泥总悬浮固体, 在一定程度上稳定污泥, 有利于后续处理。另外, 厌氧消化污泥能实现污泥消毒并且其中仍含有丰富的有机质, 可用于土地处理。同时厌氧消化可以用产生的沼气的方式来回收能源。但是, 传统的厌氧消化技术消化速率低、停留时间长且产气率低。因此, 对剩余污泥进行预处理来提高其厌氧消化效率和充分发挥厌氧消化的优势具有重要意义。厌氧消化分为水解, 酸化和产甲烷三个步骤, 其中水解步骤被认为是限速步骤[3,4]。对污泥进行预处理主要是达到加快污泥溶解和减小污泥颗粒的目的, 目前主要方法有热处理、化学处理、生物处理、机械分解处理等。研究中大多采用单一的预处理方法, 但近年来也有不少研究采用联合预处理方法[3]。本文旨在总结剩余污泥厌氧消化预处理的各种方法对厌氧消化的影响, 为研究者提供相关参考。
1 热处理
热处理是污泥预处理中研究和应用较多的方法, 在高温下污泥微生物机体基本组成物质遭到破坏, 如蛋白质变性、脂肪受热溶解从而使细胞膜产生小孔, 引起细胞内含物泄漏, 因此, 加热处理能破解污泥, 提高污泥厌氧消化性能。温度是加热处理的主要影响因素, 处理时间对其影响甚小[5]。研究中的加热处理温度范围从60℃~270℃, 多数在60℃~180℃之间。并且研究发现当温度高于200℃时会形成难溶化合物, 这一点在Bougrier[6]的研究中也有体现。Bougrier研究得出经过190℃预处理后厌氧消化过程中脂质降解从67%上升到84%, 碳水化合物从56%上升到82%, 蛋白质由35%增加到46%, COD去除率从52%增加到64%, 甲烷产气量经过190℃处理后提高25%, 但会产生难溶化合物。另外, Ferrer[4]研究了低温加热预处理对厌氧消化的影响, 经过9 h 70℃预处理后挥发性溶解固体 (VDS) 差不多增加了10倍, 72 h后产VFA的性能从0增加到5 g/L, 并且在分批和半连续实验中沼气产量增至30%。研究证明加热预处理污泥能有效改善污泥性质, 增加污泥可生物降解能力。这种预处理方法已在国外有许多应用, 如1995年, 在挪威的海德马克郡 (Hamar) 的HIAS污水处理厂在处理污泥时利用热水解法, 使得消化污泥饼体积减量30%, 产气量以及甲烷发电量均有明显提高。
此外, Montusiewicz等[7]用冰冻/解冻处理初级污泥和剩余污泥的混合污泥, 使总COD, 总N, 挥发性固体和总固体降低10%, 溶解性COD和VFA增加一倍, 并发现有氮气释放和磷化合物产生。挥发性固体去除量达1.31 m3/kg, 是未处理污泥的1.5倍。可见, 该预处理方法也能有效的增加厌氧消化效率。
2 化学处理
化学处理是相对有效的污泥溶解技术, 所采用的方法主要包括加碱、加酸处理和氧化作用。
2.1 酸/碱处理
加碱处理可提高污泥挥发性固体、COD降解率和产甲烷量, 缩短污泥厌氧消化的周期, 同时调节污泥p H, 使其处于适宜厌氧消化的p H控制范围。不同碱试剂的效果为Na OH>KOH>Mg (OH) 2和Ca (OH) 2[8], 但是过高的Na+和K+会对之后的厌氧消化产生抑制作用。Lin[9]以Na OH预处理造纸污泥, 厌氧消化中去除每千克挥发性固体的最大甲烷产量达0.32 m3, 是未预处理污泥的1.84倍。Devlin[10]用HCl预处理污泥后进行厌氧消化和脱水, 证明p H为2的污泥加酸预处理能增加剩余污泥的溶解性碳水化合物, 蛋白质和COD, 分批实验和半连续厌氧消化中甲烷产量高于未处理污泥。同时, 加酸预处理剩余污泥在脱水中达到相同含固量的泥饼时, 可减少40%的阳离子聚合物的添加, 这说明加酸预处理对污泥厌氧消化和污泥脱水都有促进作用。
袁光环等[11]利用酸碱先后处理污泥来提高厌氧消化效率, 研究表明采用先酸后碱的处理方法是最佳的预处理方法。经过酸/碱预处理污泥厌氧消化到第15天时, 甲烷累积产量达到136.1 m L CH4/g VSS, 分别是无处理、碱/酸预处理和单独碱预处理污泥的2.5倍, 1.7倍以及1.6倍, 挥发性悬浮固体 (VSS) 总去除率达到60.9%。
2.2 氧化作用
氧化作用预处理法中常用Fenton试剂和臭氧作为氧化剂, 使污泥在强氧化作用下, 破坏污泥细胞结构, 增加污泥中可溶解成分, 进而提高污泥厌氧消化性能。Erden[12]得出经过以Fenton氧化法预处理污泥能提高固体减少量和甲烷产量, Fenton法预处理可显著减少污泥细胞外聚合物 (EPS) 量, 从而降低生物固体脱水阻力。Yeom[13]以0.1 g O3/g COD预处理混合污泥, 使甲烷产气量显著增加, 达到220 m L/g。
3 机械处理
机械污泥分解方法是基于利用剪切力破坏微生物细胞壁[4]。尽管搅拌球磨机, 高压拌匀器和机械射流粉碎技术已被应用于机械预处理, 但大多数研究中利用污泥声波分解法, 而且微波也已经被用于细胞分解。
3.1 超声预处理
超声波能够击破细胞、打破刚性细胞壁, 促进污泥的水解和酸化, 因此能大大缩短厌氧消化所需的时间。影响超声机械处理的主要三个因素分别是供能、超声频率和处理材料的性质[14]。根据Bougrier[15]研究可知, 超声预处理二级污泥使污泥SCOD增加, 当供能从低于1 000 k J/kg TS增加到15 000 k J/kg TS时, SCOD从8%增加到35%。刘畅[16]研究得出在1 200 W, 2 min功率超声破解下得到的污泥破解程度较合适, 此时SCOD/TCOD为10.9%, 超声预处理污泥20 d的累计产气量较无预处理污泥提高了28.6%。超音波方法在污水厂的污泥消化的应用已有成功案例, 可在人口当量50 000~750 000之间应用, 可使污泥的减量达到30%, 并可减少约33%脱水剂的添加及增加5%的污泥脱水率。
3.2 微波处理
微波是一种振动频率在300 MHz~300 k MHz的电磁波, 这种电磁波能引起极性分子高速摩擦而产生热量, 改变微生物细胞内蛋白质的结构。微波技术具有加热快, 加热源和加热材料之间不直接接触等特点, 微波预处理是一种非常快速的细胞水解方法。利用微波技术破解污泥从而提高污泥厌氧消化性能已被广泛研究。余林锋[17]研究得出微波破解污泥后, 引起污泥上清液SCOD和TCOD值的增加, 加速污泥水解速度, 缩短厌氧消化周期, 提高污泥厌氧消化的沼气产量。
4 生物处理
生物酶技术是在污泥中直接加入溶菌酶等酶制剂水解细菌的细胞壁, 增加细胞可溶解物质, 有利于厌氧菌对底物的利用, 促进厌氧消化并提高效率, 此外也可以通过投加能够分泌胞外酶的细菌达到这一目的, 这些溶菌酶可以从消化池中直接筛选, 也可以选育特殊的噬菌体和具有溶菌能力的真菌[18]。投加能分泌胞外酶细菌的溶胞技术具有经济合理、操作简单、对设备无腐蚀、环保节能等优势。Yang等[19]研究在剩余污泥中添加商业酶制剂对污泥水解的作用, 得出了单独添加蛋白酶和淀粉酶后污泥溶化液分别提高了39.70%和54.24%, 但当两种酶以1∶3混合且反应温度在50℃时VSS减少量最佳, 可达68.43%。此外, 将一些会排泄蛋白酶、淀粉酶等的微生物添加到厌氧消化污泥中, 它们在厌氧消化过程中能改善污泥性能, 提高厌氧消化效率。由于生物酶技术起步较晚, 在这方面的研究还有待深入。
5 联合处理
近年来, 越来越多的研究者开始采用两种或几种不同的预处理方法结合来处理污泥, 对比其对污泥厌氧消化的促进作用。Park等[20]对造纸厂废水处理剩余污泥进行加碱和超声联合预处理, 污泥中溶解性COD、挥发性固体 (VS) 、TS增加3倍~14倍;并在厌氧消化研究中得出预处理后的污泥在厌氧消化中产甲烷量并无明显增加但产甲烷速率加快, 且VS减少量显著增加。池勇志[21]用微波结合碱解预处理剩余污泥, 在HRT为30 d, COD容积负荷为1.91 kg CODCr/ (m3·d) 条件下, 高温厌氧消化中SCOD增加51%, 溶解性总碳水化合物增加5%, 甲烷产率增加。Kim[3]比较了单独化学处理和热处理以及两种联合处理对污泥厌氧消化性能的影响, 得出热化学处理联合处理效果最佳, 其在厌氧消化中的产甲烷量达3 367 L/ (m3WAS) , SCOD去除率和VS去除率分别为61.4%和46.1%。Vlyssides[22]在p H=11和加热至90℃条件下, VSS=6.82%, 在10 h内VSS减少量达到45%, 同时SCOD达到70.000 mg/L, 产甲烷总效率达0.28 L/g VSS。
6 结语
以上几种污泥厌氧消化预处理方法均能达到破坏微生物细胞结构, 增加细胞可溶性, 促进污泥水解过程, 缩短厌氧消化周期, 提高甲烷产气量。目前使用的预处理方法中还存在一些弊端, 诸如, 加热和机械方法的能耗大, 温度过高时会生成难溶物质, 化学处理会引入一些抑制厌氧消化过程的离子等。生物预处理技术有经济合理、操作简单、对设备无腐蚀、环保节能的优势, 但目前研究尚未成熟, 还有待进一步的研究。
消化处理 篇6
关键词：上消化道出血,临床治疗,护理,体会
急性上消化道出血是消化内科最常见的急危重症之一, 引起该病的原因较多, 消化性溃疡是首要原因, 其次为食管胃底静脉曲张、急性胃黏膜病变和胃肿瘤[1,2], 抢救不及时极易出现失血性休克而威胁患者的性命。护理工作作为医疗服务的重要组成部分, 其质量的好坏直接影响患者的预后[3,4]。2010年6月—2012年6月我院消化内科收治56例上消化道大量出血患者, 现将其临床处理措施总结如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2010年6月—2012年6月在我院消化内科住院治疗的的56例上消化道大量出血患者作为观察对象, 纳入标准: (1) 患者具有上消化道出血的典型临床表现和体征; (2) 年龄>18岁, <65岁; (3) 本研究经医院伦理委员会批准。排除标准: (1) 患者合并其他脏器严重功能障碍; (2) 患者为过敏体质。其中, 男35例, 女21例, 年龄37岁~68岁, 平均年龄 (45.62±9.84) 岁;患者病程1 d~20 d, 平均病程 (6.72±3.38) d;首次出血29例, 第二次出血19例, 出血次数在3次或以上者8例。
1.2 方法
1.2.1 治疗方法
患者入院后均给予氧气吸入、禁食、卧床休息, 第一时间完善必要的辅助检查, 监测患者的生命体征, 建立静脉输液通道, 同时给予垂体后叶素和奥美拉唑等治疗。必要时监测患者中心静脉压、输血和三腔二囊管压迫止血。
1.2.2 护理方法
1.2.2. 1 心理护理
上消化道大量出血患者及其家属均有较明显的恐惧、焦虑和紧张等负性情绪, 尤其是首次出血患者。护理人员应该进行一对一的心理护理, 教会肌肉放松训练方法和负性情绪宣泄方法, 以最佳状态配合治疗。同时, 告知患者上消化道出血的可能病因、发病机制、临床表现和治疗方法, 避免盲目的紧张和恐惧。
1.2.2. 2 评估患者有无再出血
护理人员在患者床旁安置心电监护, 定期关注患者的生命体征, 同时在床旁做好急救抢救准备工作, 做好配血准备。根据患者的情况综合评估有无再出血: (1) 出血量大; (2) 患者有烦躁、肢体发凉和尿少等血容量减少的临床表现; (3) 患者经过积极处理, 但临床症状和特征未见明显改善; (4) 患者再次出现呕血或者胃管抽出新鲜血液; (5) 患者有柏油样便、暗红或者鲜血便。患者如出现上述情况则考虑再出血, 护理人员应及时向医生报告。
1.2.2. 3 出血量的自我估计和记录
出血量多少与患者的预后息息相关, 但是出血量估计较为困难, 仔细记录和准确计算尤为重要。综合观察患者静脉充盈情况、肢体温度等其他指标, 出血量较少时患者无明显不适, 若出血量>500 m L且速度较快时则易有头昏和心悸等不适。
1.2.2. 4 三腔二囊管的应用
患者意识清楚则在使用三腔二囊管治疗前告知该治疗操作的必要性, 以便取得配合, 患者如果烦躁或者浅昏迷则先给予安定或者非那根等镇静药物。三腔二囊管插管前, 先检查管道质量, 插管后再用空注射器充气。各气囊的空气定时放掉, 1次/12 h, 30 min/次, 再向各气囊注气。同时, 三腔二囊管压迫时间不宜太长, 一般为3 d~5 d, 出血停止24 h后放气, 拔管时先口服石蜡油15~20 m L以避免有粘连而再次大出血。
2 结果
经过积极抢救, 本组56例患者消化道大出血得到有效控制45例, 有效控制率为80.36%;另11例患者抢救无效死亡, 病死率为19.64%。
3 讨论
急性上消化道出血是消化内科急症, 如果患者未得到及时正确的治疗和护理, 易导致休克或者呼吸道梗阻而危及生命, 早期诊断、早期治疗及严密观察和护理是降低该病病死率的关键措施之一[3,4]。因此, 总结急性上消化道出血的临床处理措施意义重大。本组所有患者经过积极抢救后, 45例消化道大出血得到有效控制, 有效控制率为80.36%;11例抢救无效死亡, 病死率为19.64%。我们体会如下:首先, 迅速评估患者病情危重情况, 护理人员在患者床旁安置心电监护, 定期关注患者的生命体征。同时在床旁做好急救抢救准备工作, 做好配血准备。如果患者病情允许, 尽早或尽可能行胃镜检查明确患者上消化道大出血的病因, 确定下一步治疗的方案, 有效控制患者消化道大出血, 减少病死率, 改善患者的预后。
参考文献
[1]冯灼彬.老年人上消化道出血易见病因及临床特点分析[J].中国医药指南, 2010, 8 (14) :80-81.
[2]夏德铭, 匡勇军, 曾国强, 等.消化道出血诊治新思路探讨[J].中国误诊学杂志.2011, 11 (3) :623.
[3]黄月初, 兰彩香.护理干预对肝硬化合并上消化道出血患者的疗效分析[J].蛇志, 2011, 23 (1) :77-78.
消化处理 篇7
日经技术在线 (日) , 2014-12-17
日本东芝等5家公司组成的联盟, 在2014年12月12日就宜野湾净化中心的可再生能源发电业务与冲绳县签订基本协议。宜野湾净化中心设置了对宜野湾市、冲绳市及浦添市等产生的污水进行集中处理的污水处理设施。该业务利用处理污水污泥过程中所产生的消化气进行发电。该业务将在2016年正式启动。届时该中心将成为日本冲绳县内首个官民合作利用消化气进行发电的机构。
该中心的消化气发电能力最大为146 k W (设置了4台功率为365 k W的燃气机) , 年发电量预计约为6.40×106k W·h。据称, 通过用污水污物处理过程中产生的消化气取代化石燃料, 可将污水处理中心管辖范围内产生的二氧化碳排放量降低约20%。发电站启动运转时间预定为2016年10月1日~2036年9月30日。
消化处理 篇8
1 临床表现
1.1 呕血和 (或) 黑粪
1.2 出血量400 ml以内可无症状, 出血量中等可引起贫血
或进行性贫血、头晕软弱无力, 突然起立可产生晕厥、口渴, 肢体冷感及血压偏低等。大量出血达全身血量30-50% (约1500-2500 ml) 即可产生休克, 表现为烦躁不安或神志不清、面色苍白, 四肢湿冷、口唇发绀、呼吸困难、血压下降至测不到, 脉压差缩小 (小于3.33-4 kpa) 及脉搏快而弱 (脉率大于120次/分) 等, 若处理不当, 可导致死亡;
1.3 氮质血症
1.4 中度或大量出血病例, 于24小时内发热, 多在38.5度以下, 持续数日至一周不等。
1.5 体征
消瘦, 左锁骨上凹淋巴结肿大、上腹包块者多见于胃癌;蜘蛛痣、脾大、腹水者多见于门脉高压胃底食管静脉曲张破裂;黄疸、胆囊肿大、剧烈上腹痛, 呕血呈条状血块, 提示肝外型胆道出血;皮肤粘膜出血提示有全身性疾病, 如皮肤粘膜尤其颜面、上肢皮肤及口腔、鼻咽部粘膜有毛细血管扩张和毛细血管瘤, 见于遗传性出血性毛细血管扩张症。
2 上消化道大出血的病因
2.1 胃十二指肠溃疡
占50%, 其中3/4是十二指肠溃疡, 多为慢性溃疡, 一般位于十二指肠球部后壁或胃小弯。出血的严重程度取决于被腐蚀的血管:静脉出血较为缓慢;动脉出血则呈搏动性喷射。如在溃疡基地看到出血的血管, 常预示出血不易自止或易反复发作。
2.2 门静脉高压症
约占25%, 是危及生命的上消化道大出血最常见的病因。食管、胃底的粘膜因静脉曲张而变薄, 易被粗糙食物损伤, 也易被反流的胃液所腐蚀;在突然门静脉压力增高时导致曲中静脉破裂, 发生难以自止的大出血。出血很突然, 多表现为大量呕吐鲜血。
2.3 出血性胃炎
约占5%, 多有酗酒, 服用如消炎痛、阿司匹林抗炎药物等, 或肾上腺皮质激素药物史;可发生在休克、脓毒症、烧伤、大手术和中枢神经系统的损伤以后;可表现为表浅的、大小不等的、多发的胃粘膜糜烂, 可导致大出血。2.4肝内局限性感染、肝肿瘤和肝外伤最常见的病因是肝外伤, 其他有肝血管瘤、肝肿瘤、肝脓肿以及胆管结石、胆道蛔虫症等引起的胆道感染等。胆道出血三联征是胆绞痛、梗阻性黄疸和消化道出血。
2.5 胃癌症约占2%-4%, 癌组织缺血坏死, 表面发生糜烂或溃疡, 侵蚀血管引起大出血。黑便比呕血更常见。
3 治疗
3.1 治疗原则
3.1.1 积极控制出血。
3.1.2 治疗原发病。
3.1.3 必要时输血及手术治疗。
3.2 处理
首先, 建立1~2条大的静脉输液通道, 以保证迅速补充血容量。先输注平衡盐溶液或乳酸钠等渗盐水, 同时进行血型鉴定、交叉配血和血常规、红细胞比积检查。要每15~30分钟测定血压、脉率, 并观察周围循环情况, 作为补液、输血的参考指标。需要指出, 平衡盐溶液的输入量宜为失血量的2~3倍。只要保持红细胞比容不低于0.30, 大量输入平衡盐溶液以补充功能性细胞外液的丧失和电解质, 有利于抗休克治疗。已有休克的患者, 应置导尿管, 记录每小时尿量。有条件时, 作中心静脉压的测定。尿量和中心静脉压可作为指导补液、输血速度和量的参考依据。止血药物中可静脉注射维生素K1、纤维蛋白原等。通过胃管应用冰盐水 (内加肾上腺素0.02 mg/ml) 或5%Monsel溶液反复灌洗。血管加压素可促使内脏小动脉收缩, 减少血流量, 从而达到止血作用;但对高血压和有冠状血管供血不足的患者不适用。近年来多应用特利加压素 (Terlipressin) , 该药是激素原, 注射后患者体内以稳定速率释放加压素, 产生的副作用较轻。开始剂量为2 mg, 缓慢静脉注射 (超过1 min) , 维持剂量为每4小时静脉注射1~2 mg, 延续用药24~36小时, 至出血停止。
参考文献
消化处理 篇9
关键词：预处理,剩余污泥,厌氧消化
目前,剩余污泥的产生量越来越大,产生的二次污染问题也越来越严重,对剩余污泥的处理已成为环境保护工作者研究的热点,其中厌氧消化技术是处理剩余污泥的主要技术之一。
传统的厌氧消化存在消化速率低、停留时间长(需20~30 d)及产气率低等不足[1,2,3],限制了厌氧消化技术优势的发挥。为提高剩余污泥的厌氧消化效率,对剩余污泥中微生物细胞进行破解,使其中的有机物进入水相,从而有利于微生物对有机物的进攻、利用和降解。
近年来,国内外学者针对剩余污泥预处理方法和效率展开了广泛的研究,主要预处理手段包括超声波、热解、微波、超临界氧化、加碱法及其它方法组合而成的预处理工艺方法等。这些方法均可以有效破坏剩余污泥的结构及细胞壁,使絮体中胞内外有机物不同程度地溶出并进入液相,促进剩余污泥的水解过程。
1 超声波预处理
超声波预处理剩余污泥,可使污泥中的有机物更充分地厌氧消化降解并转化为沼气资源。其污泥破解原理是在超声波(20 k Hz~10 MHz)作用下污泥不断压缩和膨胀,污泥内部产生气穴泡,且不断成长并最终共振内爆,局部产生超高温、高压,同时产生巨大的水力剪切力[4,5],使污泥结构中相当数量的微生物细胞壁得以破坏,细胞质和酶得以释放。超声波预处理促进胞内溶解性有机物释放,表现为剩余污泥的可溶性COD的比例上升和氮与磷浓度的增加,从而改善剩余污泥的微生物可利用性[6]。
超声波预处理具有如下优势[7]:(1)紧凑的设计并且可以改装完成;(2)实现低成本和自动化操作;(3)提高产气率;(4)改善污泥的脱水性能;(5)对污泥后续处理没有影响。因此,国内外对超声波预处理剩余污泥效果进行了大量研究。
Wang等[8]研究了不同固体含量的剩余污泥经频率为20 k Hz和超声密度为0.768 W/m L、超声时间为5~15 min预处理后溶解性化学需氧量(SCOD)的释放规律。结果表明,SCOD从2 581 mg L增加到7 509 mg/L,然而当超声处理时间延长到20 min时,SCOD释放速度明显变慢,这说明超声处理有最佳操作条件,其它同类研究[9,10,11,12]也得到了相似的结果。
Khanal等[5]在超声能量输入为66 800 k J/kg TS条件下预处理剩余污泥获得了SCOD/COD增加16.2%的效果;而Bougrier等[7]研究表明,SCOD/COD比值增加2×16.2%而超声输入能量仅为6 951 k J/kg TS;在另一项研究[13]中,超声能量输入为60 000k J/kg TS却得到40%的SCOD/COD的结果;而Rai等[14]研究表明,能量输入为64 000 k J/kg TS的超声条件下使SCOD/COD增加25%。这说明许多文献中关于剩余污泥超声波预处理研究获得的结果并不一致。
进一步研究表明,超声频率是影响超声波预处理污泥破解效率一个重要参数。因为超声频率控制了空化气泡的大小[15,16],超声波在高频的范围内,空化效率迅速下降,而在低频范围内却可以获得极强烈的空化效果。同时,双频、三频超声波辐照产生的污泥破解效果远大于单频产生的污泥破解效果之和[17]。蒋建国等[18]研究发现,单频超声波处理后剩余污泥的厌氧产气累计增量高于双频超声波,为40.93%,而双频超声波处理后污泥的SCOD溶出量大,比单频超声波高出23.5%。
在评价超声预处理剩余污泥破解效率时,p H值和温度也是重要影响因素。此外,碱和超声波协同对剩余污泥进行预处理,破解的效果更好,其原因可能是碱的添加弱化了污泥的细胞壁,超声波与碱耦合作用可促进碱与污泥细胞中胞外多聚物、细胞壁及细胞质膜中脂类物质的水解作用,使细胞中的有机物更容易释放出来;加碱可以降低超声处理的成本。Wang等[19]研究了剩余污泥超声预处理破解效果,结果表明,影响污泥超声破解效率因子作用的大小顺序为污泥的p H值、污泥浓度、超声强度、超声密度。
尽管剩余污泥超声波预处理的研究成果相当多,但许多课题值得进一步去研究,这也是超声波预处理技术在剩余污泥处理中面临的挑战。
2 热水解预处理
热水解是近年来发展起来的一种有效的剩余污泥预处理技术。剩余污泥经过热水解处理后,微生物絮体解体,微生物细胞中的结合水释放出来,污泥自由水的比例增大,有利于污泥减量,同时有利于后续污泥的厌氧消化[19,20,21]。
剩余污泥热水解的温度通常为150~200℃,相应压力范围是600~2 500 k Pa[22];增加温度对污泥中的SCOD的增加有正效应,在150℃条件下,剩余污泥的SCOD增加达到15%~20%,而在200℃时,SCOD的增加达30%左右。当热水解温度较低时,增加热水解时间对增加SCOD有效;而在高温时,对剩余污泥的SCOD增加效果不太明显。
随着热水解温度的升高,热水解预处理后剩余污泥厌氧消化的产气率和有机物的去除率相应提高,在170℃达到最大值,然后开始下降;在温度相对较低的条件下,剩余污泥热水解作用对厌氧消化的影响比高温条件下的影响更显著[21]。然而,热水解温度提高到190℃时,处理后剩余污泥的厌氧消化性能开始下降,表明在高温条件下,污泥除了溶解和水解之外,可能有难降解的中间产物生成,并认为这是由于高温条件下发生了美拉德反应(Maillard Reaction)所致。美拉德反应又称棕色反应,是氨基化合物和羰基化合物之间的缩合反应,温度越高反应越激烈,所生成的系列复杂产物称为类黑色素,而类黑色素是难于生物降解的,从而导致厌氧消化性能的下降[22]。
热水解条件对剩余污泥化学成分的影响及对后续的厌氧消化处理有直接关系。王治军等[23]对热水解剩余污泥溶出液的主要化学成分进行了分析,结果表明,剩余污泥的固体有机物在热水解过程中不断溶解,同时溶解性有机物也不断水解,使污泥水解液中含有丰富的C1~C5脂肪酸。在210℃、75min热水解条件下有机酸浓度达到最大值,在所有条件下,挥发酸(VFA)占SCOD的30%~40%,乙酸占VFA的50%以上。乙酸所占比例随着热水解温度的升高而增大,说明温度越高越有利于有机物水解成最稳定的产物(乙酸)。同时,污泥经过热水解处理后,氨氮浓度升高,p H值升高,碱度增大。此外,由于水解液含有较丰富的C1~C5挥发性脂肪酸,如果将污泥水解液作为碳源用于污水处理厂的反硝化脱氮系统,可以减少额外投加的碳源,从而节省费用,这也是污泥热水解技术的一个新的应用领域[24]。
剩余污泥热水解首先需要外来能源加热污泥,可能影响运行成本,这是研究者比较关心的问题。Bougrier等[25]研究了剩余污泥热水解预处理后厌氧消化的可行性。结果表明,从COD、脂类、碳水化合物、蛋白质的溶出产生量考虑,剩余污泥热水解温度190℃比135℃条件更有效。在190℃热水解条件下,甲烷产生量增加25%,增加的甲烷量燃烧产生的热量足以弥补加热污泥消耗的热量。该研究从能量平衡角度为剩余污泥热水解的应用奠定了理论基础。
为减少热水解处理成本,研究人员又开发了与热水解工艺相组合的预处理技术。其中热碱法处理污泥与其它污泥破解方法相比,具有操作简单、方便、处理时间短、效果好等优点。
何玉风等[26]研究了热碱水解法对剩余污泥特性参数(SCOD、挥发酸、氨氮、p H值和污泥含固率等)的影响。结果表明,碱的加入减弱了污泥细胞壁对高温的抵抗力,强化了剩余污泥细胞内有机质的释放与水解,改变了污泥的性质。在反应温度为170℃、p H值13、反应时间为75 min的热碱水解条件下,SCOD达到最大溶出量,其值为17 956 mg/L,此时SCOD与总化学需氧量之比为0.65;同样在p H值13,反应时间为60 min热碱水解条件下,剩余污泥中悬浮固体、挥发性悬浮固体均达到了最大溶解率,其值分别为67%和72%;经热碱水解处理后的剩余污泥SCOD随着原污泥浓度的增大而增大,并呈现了良好的线性关系。
Vlyssides等[27]也研究了热碱对剩余污泥的预处理效果,结果表明,在温度范围50~90℃、p H值为8~11条件下,污泥的破解效率与p H值和温度的关系符合一级动力方程,在p H值为11和温度90℃下挥发性悬浮固体达到6.82%,在10 h内污泥厌氧消化的挥发性悬浮固体的去除率达到45%。
尽管剩余污泥热水解预处理方法对提高厌氧消化有一定效果,但需要外来热源并消耗能量,该技术实际应用的可行性仍是人们关注的重点。
3 微波预处理
Park等[28]利用微波对剩余污泥进行预处理再以5 L厌氧反应器厌氧消化以观察微波预处理效果。结果表明,对照实验的挥发性固体去除率为23.2±1.3%,微波预处理后污泥厌氧消化的挥发性固体去除率为25.7±0.8%;剩余污泥微波预处理后厌氧消化,当水力停留时间分别为8、10、12、15 d,沼气产生率分别为每升每天240±11 m L、183±9m L、147±8 m L和117±7 m L;而对照实验组在水力停留时间为10和15 d时,产气率分别为每升每天134±12 m L和97±7 m L。
Eskicioglu等[29]研究了微波与传统加热在50℃、75℃和96℃3种温度下对剩余污泥预处理效果。结果表明,厌氧消化运行15 d后,在96℃下微波辐照剩余污泥厌氧消化比传统加热方式处理产气量提高最大,增加率为16%。
乔玮等[30]对剩余污泥用微波促进热水解效果进行了对比研究。结果表明,微波加热使剩余污泥中有机物水解反应快速发生,水解过程受温度影响显著,热水解5 min时,150℃和170℃的挥发性悬浮固体溶解率为15.8%和29.4%;10 min时COD溶解率达到19.07%和25.75%,COD和总有机碳浓度在170℃时分别为9 860.0 mg/L和2 949.70 mg/L;预处理时间超过5~10 min,挥发性悬浮固体和COD水解率增加缓慢;与碳和氢相比,污泥中氮的水解率更高,170℃微波热水解5 min氮的水解率达到67%;150℃和170℃热水解10 min离心脱水污泥含水率降低到73.1%和65.5%;脱水性能相应改善,减量化率分别为33.9%和51.7%。
4 其它预处理方法
除了以上几种预处理方法外,臭氧预处理剩余污泥破解法也有相当有效。Zhang等[31]研究了臭氧对污泥的破解效果,最佳破解条件是每克干泥臭氧剂量为50 mg;当臭氧剂量为25 mg时经90 min预处理后,剩余污泥破解程度仅为10.4%;当臭氧剂量为80 mg时并不能进一步对污泥进行破解。
Bougrier等[32]对超声波、热水解和臭氧处理污泥效果进行了对比。结果发现,所有的预处理方法都增加了COD和总固体的溶解程度;从污泥中有机物的溶解性评价,热水解预处理效果要好于超声波处理和臭氧处理,但对预处理后剩余污泥的厌氧消化性能来说,最好的结果是在6 250 k J/kg TS或者9 350 k J/kg TS条件下超声处理和在170~190℃下的热水解处理;几种预处理方法均能使污泥的粘度减小,但热水解对污泥粘度的减小作用更明显。
超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation,SCWO)是近20年发展起来的一种清洁、无污染、对环境友好的有机废物处理技术。昝元峰等[33,34]考察了在间歇式反应器中剩余污泥的超临界水氧化预处理效果和反应动力学。结果表明,反应温度为400~500℃、反应时间为40~515 s条件下,剩余污泥中的有机物去除率可达99.9%以上;在420℃、反应时间为155 s时,剩余污泥氧化后残余固体物的体积仅为处理污泥的4%,反应后剩余收集液的COD小于10 mg/L;并以幂函数方程描述了氧化剂过量时污泥超临界水氧化的反应动力学规律,剩余污泥和氧化剂的反应级数分别为1和0,速率常数与温度的关系符合Arrhenius方程;有机物完全氧化释放的反应热为21 319.15 k J/kg,在400℃、26MPa条件下,当污泥中有机物质量含量超过3.0%时,超临界水氧化反应能实现能量的平衡-自热。显然,该技术对剩余污泥预处理有较好的效果,但是反应条件较为苛刻。
韩进等[35]对高速转盘机械法用于剩余污泥预处理进行了研究。结果表明,该法所产生的流体剪切力是导致污泥可溶化的主要原因。同时,研磨作用和酶促反应对污泥的可溶化起着促进作用,当转盘转速为5 000 r/min时,污泥溶液中悬浮固体浓度高于18 000 mg/L、处理45 min后,污泥的可溶化率达50%以上。
牟艳艳等[36]用r-射线对剩余污泥预处理,也取得了一定的效果。结果表明,r-射线穿透力强,对微生物有较强的致死作用,可将剩余污泥中的大颗粒转化为易于水解的小颗粒,并使污泥微生物的细胞膜受到破坏,释放其中的有机物使之成为可溶性有机物,从而提高厌氧消化效率,并改善污泥的脱水性能和沉降性能。
5 结语