預(yù)處理高濃度污泥厭氧消化性能研究.pdf

1、高濃度污泥厭氧消化可直接利用脫水污泥進(jìn)行反應(yīng)，具有反應(yīng)設(shè)備體積小、加熱保溫的能耗低、容積產(chǎn)氣率高等優(yōu)點(diǎn)。然而，高濃度污泥在運(yùn)行中由于固體濃度增大，粘度也隨之增大，攪拌比較困難，容易造成氨氮和有機(jī)酸的積累；另外在容積產(chǎn)氣率提高的同時，有機(jī)質(zhì)降解率和甲烷產(chǎn)率卻有所下降。與餐廚垃圾混合進(jìn)行厭氧消化以及對污泥進(jìn)行預(yù)處理是提高污泥產(chǎn)氣效率比較有效的方法。本研究針對固體濃度為8％的污泥進(jìn)行混合發(fā)酵與預(yù)處理兩方面的研究。
　　混合厭氧消化方面，

2、通過批式試驗(yàn)探究污泥與餐廚垃圾在不同的混合比例下的產(chǎn)氣特性，通過產(chǎn)氣量、甲烷產(chǎn)率及有機(jī)質(zhì)去除率等指標(biāo)確定最佳混合比例。結(jié)果表明，當(dāng)污泥與餐廚垃圾TS之比為4:1時，產(chǎn)氣效果最好，其累積甲烷產(chǎn)率與VS去除率分別為122.4mL/g-VSadd和47.9%，比污泥單獨(dú)厭氧消化時提高了39.1%和18.0%。通過CSTR反應(yīng)器進(jìn)行污泥與餐廚混合厭氧消化動態(tài)試驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)污泥與餐廚TS比為4:1時，其甲烷產(chǎn)率比污泥單獨(dú)厭氧消化提高了2.7~

3、3.5倍，VS去除率提高了1倍。當(dāng)水力停留時間從25d縮短到20d時，混合厭氧消化系統(tǒng)的pH值隨之降低到6.8左右。同時隨著有機(jī)負(fù)荷的提高，高濃度污泥消化底物降解不完全，導(dǎo)致甲烷產(chǎn)率和有機(jī)質(zhì)去除率小幅度降低。
　　預(yù)處理方面，探究了堿解與超聲預(yù)處理對高濃度污泥的破解效果，通過靜態(tài)批式試驗(yàn)探究了不同投堿濃度以及幾種預(yù)處理方式對污泥產(chǎn)氣的影響。結(jié)果表明，污泥的pH值、溶出的SCOD以及甲烷產(chǎn)量隨著投堿量的增大而增大，且堿解處理能夠縮短

4、厭氧消化的周期，使產(chǎn)氣高峰提前；堿和超聲同時作用的方式在低濃度（0.01g-CaO/g-TS）的投堿量情況下效果比較顯著，在0.01g-CaO/g-TS的濃度下，堿解和超聲同時作用30min，污泥厭氧消化的累積甲烷產(chǎn)率增加了55.13%。綜合考慮污泥的破解效果、厭氧消化產(chǎn)氣率、系統(tǒng)穩(wěn)定性及實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性等方面，高濃度污泥更適合采用低濃度堿解耦合超聲預(yù)處理的方式。采用CSTR反應(yīng)器對預(yù)處理方式進(jìn)行動態(tài)試驗(yàn)，結(jié)果證明堿解與超聲同時處理的方