腐熟藍(lán)藻厭氧發(fā)酵工藝研究.pdf

1、太湖因富營(yíng)養(yǎng)化問題導(dǎo)致藍(lán)藻頻繁暴發(fā)。及時(shí)打撈與收集藍(lán)藻是迅速減少水體中藍(lán)藻的常用方法。不能得到及時(shí)處理的藍(lán)藻貯存于池塘中，在自然條件作用下成為腐熟藍(lán)藻。厭氧消化產(chǎn)沼是腐熟藍(lán)藻有效的處理與資源化利用方式。本課題考察了藍(lán)藻腐熟特性，考察不同腐熟程度的藍(lán)藻產(chǎn)甲烷潛能，開展腐熟藍(lán)藻在不同厭氧反應(yīng)器中厭氧消化產(chǎn)沼技術(shù)研究，分析了主要影響因子對(duì)反應(yīng)器產(chǎn)氣性能和厭氧生物環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定產(chǎn)甲烷，優(yōu)化并確定主要運(yùn)行參數(shù)。研究結(jié)果表明:

2、>　　 新鮮藍(lán)藻水pH、COD、TN和TP平均值分別為6.84、、45845mg/L、2109 mg/L和269mg/L，VS/TS為0.74。溫度為(30～35℃)時(shí)，經(jīng)過21d的腐熟后，VS/TS提高到86.9％，COD、葉綠素、纖維素的降解率分別為45.2％、82％、26％。腐熟過程中存在反硝化作用，TN總體呈下降趨勢(shì)，而由于水分的蒸發(fā)，TP緩慢增加。設(shè)計(jì)腐熟時(shí)間為9d時(shí)可以控制腐熟過程在水解階段，以pH值的變化為控制指標(biāo)。對(duì)該

3、腐熟程度的藍(lán)藻液進(jìn)行厭氧發(fā)酵，可得到較高的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化效率。通過腐熟前后藍(lán)藻液中有機(jī)物的GC峰面積對(duì)比可知，微量有機(jī)物多數(shù)達(dá)到60％以上，去除率較高。
　　 中溫(35℃)條件下，不同腐熟程度藍(lán)藻厭氧消化小試研究結(jié)果表明，藍(lán)藻腐熟時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)酵前期產(chǎn)氣速率越大。藍(lán)藻腐熟腐熟7d的藍(lán)藻樣品雖不如腐熟9d的來得水解充分，但其進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)氣速率較快，產(chǎn)氣量高，產(chǎn)甲烷潛力分別為標(biāo)況下272.6mLCH4/gTS、248.1 mLCH

4、4/gVS;其水解速率常數(shù)為0.22d-1，厭氧消化水力停留時(shí)間可控制在16d左右。消化過程中的氨氮濃度達(dá)到2g/L左右，對(duì)產(chǎn)甲烷過程無明顯抑制作用。厭氧發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的各種生物酶活性均處在一定范圍內(nèi)，說明腐熟藍(lán)藻厭氧發(fā)酵的酶各種反應(yīng)有一定的抗沖擊負(fù)荷能力，具有一定的適應(yīng)性和調(diào)節(jié)能力。在經(jīng)過9d的腐熟后，胞內(nèi)微囊藻毒素基本被釋放出來，微囊藻毒素的總降解率可達(dá)96.5％。(TMC-LR)
　　 采用3套擴(kuò)大化裝置對(duì)腐熟藍(lán)藻進(jìn)行

5、厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究。穩(wěn)定運(yùn)行期間UASB、CSTR反應(yīng)器及脈沖循環(huán)廊道式厭氧反應(yīng)器(PCCR)的COD去除率由高到低依次為:UASB＞ CSTR＞脈沖反應(yīng)器。UASB在停留時(shí)間為20h、負(fù)荷為2.226kgCOD/(m3·d)時(shí)，COD去除率可達(dá)到75％以上，單位有機(jī)質(zhì)產(chǎn)氣量為0.46mL/gCOD，并可保持系統(tǒng)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)甲烷性能的強(qiáng)化。N、P營(yíng)養(yǎng)鹽的去除率均較高，達(dá)到20％及45％以上。通過UASB進(jìn)出水反應(yīng)前后的有機(jī)物峰面積對(duì)