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文檔簡介
1、脫水污泥兼具危害性和資源性。厭氧堆肥因能耗低和產物肥料性質好,是眾多污泥處理處置手段中適合我國國情的一種,但周期長的問題限制其實際應用。本文基于微生物燃料電池(MicrobialFuelcells,MFC)加速污泥厭氧降解的有利條件,將微生物燃料電池技術同厭氧堆肥工藝結合,構建微生物燃料電池-脫水污泥厭氧堆肥耦合系統(MicrobialFuelCells-AnaerobicComposting,MFC-AnC),以期加速厭氧堆肥過程中脫
2、水污泥厭氧降解同時回收電能。本文從MFC-AnC的產電性能、微生物燃料電池對脫水污泥厭氧消解的強化作用和對堆肥腐熟度的影響三個方面考察MFC-AnC系統運行效能。
研究結果表明,MFC-AnC可直接利用脫水污泥厭氧堆肥產電。以脫水污泥為底物的MFC-AnC啟動5d后,電池電壓和陽極電勢分別達到0.52V和-0.36V的穩(wěn)定狀態(tài);系統電池電壓和陽極電勢在運行前15d分別保持在0.53±0.02V和-0.36±0.03V,15~2
3、0d達峰值,隨后逐漸降低。運行至18d系統具有最小內阻79.3Ω,最大功率密度5.4W/m3。運行至15d系統具有最小陽極內阻22.95Ω,此時歐姆內阻、電荷轉移內阻和擴散內阻分別為1.28Ω,0.53Ω和20.53Ω。庫侖效率于15~20d達最大增幅,產電菌在陽極表面形成密集的菌群。
微生物燃料電池技術引入脫水污泥厭氧堆肥系統可以促進污泥厭氧消解。MFC-AnC的VS降解率顯著高于AnC,運行結束時兩系統VS降解率分別達到2
4、1.8%和16.8%;MFC-AnC同AnCVS降解率差值在15~20d達最大。微生物燃料電池技術引入脫水污泥厭氧堆肥系統增加了VFAs和SCOD的含量,提高了脫水污泥的可生化降解性。原泥中有機物主要以難溶形式存在,內部合成和降解過程頻繁;堆肥中期,MFC-AnC中微生物代謝活性顯著高于AnC,腐殖酸和富里酸可作為產電菌原料物質;堆肥后期,芳香族氨基酸蛋白質熒光團強度變弱。
微生物燃料電池-厭氧堆肥耦合系統較厭氧堆肥系統的堆肥
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