預處理高濃度污泥厭氧消化性能研究.pdf

1、高濃度污泥厭氧消化可直接利用脫水污泥進行反應，具有反應設備體積小、加熱保溫的能耗低、容積產氣率高等優(yōu)點。然而，高濃度污泥在運行中由于固體濃度增大，粘度也隨之增大，攪拌比較困難，容易造成氨氮和有機酸的積累；另外在容積產氣率提高的同時，有機質降解率和甲烷產率卻有所下降。與餐廚垃圾混合進行厭氧消化以及對污泥進行預處理是提高污泥產氣效率比較有效的方法。本研究針對固體濃度為8％的污泥進行混合發(fā)酵與預處理兩方面的研究。
　　混合厭氧消化方面，

2、通過批式試驗探究污泥與餐廚垃圾在不同的混合比例下的產氣特性，通過產氣量、甲烷產率及有機質去除率等指標確定最佳混合比例。結果表明，當污泥與餐廚垃圾TS之比為4:1時，產氣效果最好，其累積甲烷產率與VS去除率分別為122.4mL/g-VSadd和47.9%，比污泥單獨厭氧消化時提高了39.1%和18.0%。通過CSTR反應器進行污泥與餐廚混合厭氧消化動態(tài)試驗，結果表明，當污泥與餐廚TS比為4:1時，其甲烷產率比污泥單獨厭氧消化提高了2.7~

3、3.5倍，VS去除率提高了1倍。當水力停留時間從25d縮短到20d時，混合厭氧消化系統(tǒng)的pH值隨之降低到6.8左右。同時隨著有機負荷的提高，高濃度污泥消化底物降解不完全，導致甲烷產率和有機質去除率小幅度降低。
　　預處理方面，探究了堿解與超聲預處理對高濃度污泥的破解效果，通過靜態(tài)批式試驗探究了不同投堿濃度以及幾種預處理方式對污泥產氣的影響。結果表明，污泥的pH值、溶出的SCOD以及甲烷產量隨著投堿量的增大而增大，且堿解處理能夠縮短

4、厭氧消化的周期，使產氣高峰提前；堿和超聲同時作用的方式在低濃度（0.01g-CaO/g-TS）的投堿量情況下效果比較顯著，在0.01g-CaO/g-TS的濃度下，堿解和超聲同時作用30min，污泥厭氧消化的累積甲烷產率增加了55.13%。綜合考慮污泥的破解效果、厭氧消化產氣率、系統(tǒng)穩(wěn)定性及實際運行的經濟性等方面，高濃度污泥更適合采用低濃度堿解耦合超聲預處理的方式。采用CSTR反應器對預處理方式進行動態(tài)試驗，結果證明堿解與超聲同時處理的方