外加酶預(yù)處理剩余污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫研究.pdf

1、隨著污水處理設(shè)施的普及、處理量的增加、處理標(biāo)準(zhǔn)的提高和處理功能的拓展，污泥的產(chǎn)生量和處理費(fèi)用也大幅度地增加。污泥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)，是一種可利用的資源，在能源短缺的今天實(shí)現(xiàn)新生剩余污泥的減量化及資源化的研究成為國際新趨勢。一般來說通過物理、化學(xué)或生物等預(yù)處理方法改變污泥的物化和生化特性，結(jié)合后續(xù)工藝，可以達(dá)到資源化的目的。利用預(yù)處理污泥發(fā)酵產(chǎn)氫氣，就是預(yù)處理污泥利用的后續(xù)工藝中的一種，其反應(yīng)條件溫和，發(fā)酵產(chǎn)物H2是一種燃燒值高、無污染可

2、再生的理想燃料，應(yīng)用前景良好。目前，基于低能耗、低污染、低成本、更安全的生物技術(shù)越來越受重視。相對于物理法、化學(xué)法、生物法等污泥處理方法，外加酶水解污泥技術(shù)不但可以縮短消化時間，改善污泥消化性能，而且經(jīng)濟(jì)高效，易控制。
　　 本研究采用向污泥中加外加酶(α-淀粉酶和中性蛋白酶)強(qiáng)化污泥水解的處理方式，考察了單一酶作用時(投加量分別為0、30、60、120、180 mg酶/gTS，水解時間分別為4、8、12 h)，溶解性化學(xué)需氧量

3、與總化學(xué)需氧量(SCOD/TCOD)的變化趨勢，確定酶最佳投加量。同時還研究了在最佳投加量酶的作用下，污泥中蛋白質(zhì)和糖類隨時間的變化，以及兩種酶預(yù)處理污泥的后續(xù)產(chǎn)氫效果。結(jié)果表明：在厭氧條件下，外加酶水解反應(yīng)在4 h內(nèi)基本完成，α-淀粉酶和中性蛋白酶的最佳投加量均為60 mg酶/gTS。此時，淀粉酶預(yù)處理污泥中SCOD/TCOD從原污泥的6.36％增加到23.47％，可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖分別達(dá)到原污泥的8.65倍和51.65倍。蛋白酶

4、處理污泥中SCOD/TCOD從原污泥的6.36％增加到19.51％，糖類和蛋白質(zhì)的濃度分別為原污泥的14.1倍、7.48倍。淀粉酶預(yù)處理污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫效果比蛋白酶預(yù)處理污泥好，前者是后者的1.56倍。本文還研究了最佳條件下經(jīng)外加淀粉酶預(yù)處理過的剩余污泥，在接種產(chǎn)氫菌(Enterococcus sp.LG1)和未接種產(chǎn)氫菌兩種狀況下，污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫效果，并與相應(yīng)溫度(60℃)熱預(yù)處理污泥的發(fā)酵產(chǎn)氫效果進(jìn)行對比，同時分析探討了污泥發(fā)酵產(chǎn)