城市有機垃圾厭氧消化pH控制動力學(xué)研究.pdf

1、作為一種可回收能源的有機廢物處理方法，厭氧消化在城市有機垃圾的處理方面愈來愈受到青睞。但是由于厭氧過程是一個非常復(fù)雜的生物過程，因此如何提高城市有機生活垃圾厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)氣的穩(wěn)定性是一個非常重要的課題。pH值是厭氧消化過程中一個重要的控制參數(shù)，pH值的大小及其穩(wěn)定性對產(chǎn)氣效果有很大影響，對厭氧消化過程中的最佳pH值進(jìn)行預(yù)測并有效控制是至關(guān)重要的。 根據(jù)厭氧消化三階段原理，在物料平衡、電離平衡的基礎(chǔ)上建立城市有機垃圾間歇厭氧消化

2、pH值控制微生物動力學(xué)模型。根據(jù)該模型，運用MathWorks公司的Matlab6.5語言編制出“間歇厭氧消化過程pH值與產(chǎn)氣量最優(yōu)化”計算機運行程序。通過輸入?yún)捬跸幕竟に噮?shù)、實驗初值，運用程序可計算出不同pH值條件下各種微生物、有機質(zhì)、乙酸、氨氮及甲烷的變化曲線，通過比較得出甲烷產(chǎn)量最大時的pH值，并可通過控制厭氧系統(tǒng)在最佳pH值使系統(tǒng)的產(chǎn)氣量達(dá)到最大。 通過兩組中高溫厭氧消化對比實驗驗證模型對于不同溫度條件下厭氧反

3、應(yīng)的有效性。實驗結(jié)果表明，通過控制厭氧過程的pH值在模型預(yù)測的最佳值后，中溫和高溫厭氧消化過程的產(chǎn)氣都比控制前穩(wěn)定，而且產(chǎn)氣量也平均提高20％左右。實驗結(jié)果說明模型對中高溫厭氧消化過程的穩(wěn)定性及產(chǎn)氣量的提高方面有比較顯著的作用。 通過兩組對比實驗驗證模型在不同TS條件下的有效性。實驗結(jié)果表明，通過控制厭氧過程的pH值在模型預(yù)測的最佳值后，各系統(tǒng)的產(chǎn)氣較控制前穩(wěn)定，而且產(chǎn)氣量也有較大的提高。但在中溫條件下，模型預(yù)測的不同TS條件