添加剩余污泥對(duì)果渣厭氧發(fā)酵過(guò)程的影響研究.pdf

1、我國(guó)每年產(chǎn)生的的柑橘果渣廢料高達(dá)幾百萬(wàn)噸，果渣雖然屬于廢棄物，但還有較大的利用價(jià)值。國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展過(guò)對(duì)果渣厭氧發(fā)酵處理的研究，試驗(yàn)研究結(jié)果表明果渣通過(guò)厭氧發(fā)酵處理是可行的，發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的甲烷可作為能源利用，沼液可以作為肥料用于農(nóng)田。但由于柑橘果渣的成分特性，對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行厭氧發(fā)酵極易引起酸積累，降低系統(tǒng)內(nèi)的pH，嚴(yán)重影響厭氧發(fā)酵微生物活性，從而導(dǎo)致發(fā)酵效果不佳。
　　剩余污泥與果渣相同，屬于具有較高有機(jī)質(zhì)含量和含水率的有機(jī)固體廢棄物。

2、而剩余污泥成堿性，具有較強(qiáng)的緩沖能力，且富含N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素以及多種厭氧發(fā)酵微生物，將其與果渣混合發(fā)酵，能改善厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定性及產(chǎn)氣效率，降低堿元投加量以減少開(kāi)支，而且能實(shí)現(xiàn)固體廢物減量化。
　　本實(shí)驗(yàn)以四川某柑橘果汁廠(chǎng)的果渣為研究對(duì)象，采用半連續(xù)發(fā)酵法，每天定時(shí)進(jìn)出料一次，設(shè)置兩組反應(yīng)器。其中混合組中果渣與剩余污泥按體積比3:1混合投料，設(shè)純果渣投料組作為對(duì)照，對(duì)兩組反應(yīng)器的產(chǎn)氣量及系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行比較分析，并研究厭氧發(fā)酵

3、過(guò)程中的相關(guān)指標(biāo)和投料負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)的影響程度，確定反應(yīng)器有效的啟動(dòng)方式和最佳投料負(fù)荷。
　　本文基于多元回歸原理，采用SPSS軟件來(lái)進(jìn)行相關(guān)分析，利用大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，為其建立了產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)模型，為實(shí)際工程的應(yīng)用提供一定的參考。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，主要得到以下結(jié)論:
　　(1)在本實(shí)驗(yàn)厭氧發(fā)酵過(guò)程中，果渣-剩余污泥混合組反應(yīng)器的COD去除率、營(yíng)養(yǎng)元素配比、產(chǎn)氣量以及系統(tǒng)穩(wěn)定性都要好于果渣組反應(yīng)器，說(shuō)明添加剩余污泥有

4、利于果渣的厭氧發(fā)酵。
　　(2)本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，果渣與果渣-剩余污泥兩組反應(yīng)器的最佳投料負(fù)荷分別為2.1kgCOD/m3.d和2.5kgCOD/m3.d。在此投料負(fù)荷下反應(yīng)器的CODcr濃度分別達(dá)到最低值11012mg/L和10045mg/L，產(chǎn)氣量分別為1409.7mL/d和889.6mL/d，系統(tǒng)pH、VFA和ALK等各項(xiàng)指標(biāo)也較穩(wěn)定。當(dāng)兩組反應(yīng)器的投料負(fù)荷分別超過(guò)2.1 kgCOD/m3.d和2.5 kgCOD/m3.d

5、，產(chǎn)氣量有下降趨勢(shì)，且后續(xù)運(yùn)行中產(chǎn)氣量得不到明顯的提升，波動(dòng)較大，系統(tǒng)開(kāi)始失穩(wěn)。
　　(3)實(shí)驗(yàn)投料負(fù)荷宜采用逐級(jí)遞增的方式從低投料負(fù)荷開(kāi)始進(jìn)料。這種逐級(jí)遞增的投料模式有助于厭氧反應(yīng)器的正常運(yùn)行，直接采用較高負(fù)荷的投料方式不利于反應(yīng)器的后續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)部易造成VFA累積，導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性惡化。
　　(4)通過(guò)外加堿元能及時(shí)、有效的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的pH值，但隨著投料的持續(xù)和投料負(fù)荷的持續(xù)上升后，系統(tǒng)內(nèi)新增的VFA不能及時(shí)被厭氧微生物轉(zhuǎn)