【摘要】：近年來,剩余污泥的產(chǎn)量巨大且大部分沒有得到有效的資源化處理,污泥厭氧消化技術(shù)可實現(xiàn)污泥的資源化和減量化,但是常規(guī)的污泥厭氧消化技術(shù)能源轉(zhuǎn)化率低導(dǎo)致產(chǎn)甲烷量偏低,產(chǎn)生的沼氣含有較高含量的硫化氫(Hydrogen Sulfide,H_2S)需提純等而制約了厭氧消化技術(shù)的推廣與普及。廢鐵屑是一類常見的廉價工業(yè)廢料,基于還原性材料零價鐵可以強化污泥厭氧消化,以廢治廢的理念,本研究主要考察應(yīng)用廢鐵屑強化污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷,以及原位控制污泥厭氧消化過程中硫化氫的釋放,實現(xiàn)污泥資源最大化。以屠宰場污泥為底物展開研究,主要得到如下結(jié)論:(1)考察廢鐵屑和零價鐵粉對污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷的影響。廢鐵屑和零價鐵粉都能夠提高乙酸和丁酸的產(chǎn)量,減少丙酸的積累,提高甲烷產(chǎn)量,但是廢鐵屑強化污泥厭氧消化的效果要好于零價鐵粉。0.4 g/g VSS廢鐵屑投加量條件下,乙酸濃度比采用零價鐵粉高13.10%,甲烷產(chǎn)量高7.41%。0.70 g/g VSS的廢鐵屑投加量下,甲烷累積產(chǎn)量為205.02 mL/g VSS,相比對照組提高了21.34%,消化時間縮短8天,VSS降解率提高25.97%。(2)考察廢鐵屑投加對污泥厭氧消化H_2S控制的影響。從H_2S的累積產(chǎn)量分析可以看出,0.70 g/g VSS廢鐵屑投加量條件下,H_2S累積量減少62%,隨著廢鐵屑投加量繼續(xù)增大,H_2S累積量的減少效果不明顯;廢鐵屑能夠顯著減少污泥消化液中的溶解態(tài)硫化物的濃度,避免過高的硫化物對厭氧微生物群落產(chǎn)生的抑制作用。(3)廢鐵屑投加提高了微生物群落的豐富度,對于降解復(fù)雜有機物的相關(guān)微生物群落相對豐度有不同程度的提高,如厚壁菌門(Firmicutes),擬桿菌門(Bacteroidetes),熱袍菌門(Thermotogae)等。廢鐵屑能提高氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌群的相對豐度,如甲烷桿狀菌屬(Methanobacterium),甲烷短桿菌屬(Methanobrevibacter)和Methanoregula菌屬等。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703
【圖文】：

第 1 章 緒 論余污泥的來源及危害剩余污泥的來源及危害污泥是采用活性污泥法處理污水過程中的副產(chǎn)物，是活性污泥物和難降解有機物質(zhì)的累積產(chǎn)物，需要排出污水處理系統(tǒng)外作近年來，隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和城市人口的增加，污水的國家對于環(huán)境的保護力度進一步加大，人民對美好生活的向往愈背景下，污水處理設(shè)施也越來越多，其中多數(shù)的污水處理工藝法。目前，我國的市政污水處理廠已經(jīng)超過 3000 座，污水處理污水處理設(shè)施所產(chǎn)生的剩余污泥量也非常龐大，產(chǎn)生的污泥量超過 3000 萬噸每年，并且有進一步增多的趨勢[1]。

圖 1.2 污泥主要成分近年來由于城市現(xiàn)代化水平以及人民生活水平的提高，對于家禽牲畜的肉制品需求量增大。以前零散的屠宰模式滿足不了需求，而且排出的廢水廢渣得不到有效的處理處置，對自然環(huán)境造成了極大的危害。牲禽的集中屠宰模式在全國大部分城市已經(jīng)鋪張開來，屠宰場的規(guī)模也不斷擴大，而處理屠宰的廢水處理設(shè)施產(chǎn)生的剩余污泥量也越來越大，由于呈現(xiàn)“三高”（高氨氮、高有機物、高懸浮物濃度）的屠宰場廢水含有大量的血污、油脂、肉渣、糞便等物質(zhì)，還含有飼料中投加的殘留重金屬微量元素、抗生素類物質(zhì)等[6, 7]，在廢水處理過程中并不能夠達到完全的降解，最終大部分的污染物質(zhì)都流向污水廠排出的剩余污泥中。目前主流的屠宰場污水處理工藝以生物法處理為主，并輔助必要的物化方法[8]。生物法多采用厭氧工藝可以回收廢水中的能量轉(zhuǎn)化為沼氣，由于厭氧生物處理成本低，但是氨氮的去除效果不顯著，屠宰場污水處理設(shè)施排出的剩余污泥中的有機物、氨氮含量依然很高，并污泥攜帶有大量的致病菌易腐爛，臭味大，排出的剩余污泥急需穩(wěn)定化無害化處理[9, 10]。屠宰場剩余污泥中含有高濃度有機物組分，

圖 1.4 污泥厭氧消化四階段解階段段有機物降解的第一步，由于這個階段的時間比較長，并受多種因素（類、溫度等）影響，被視為是厭氧消化過程中的限速階段[22]。本階水解菌分泌出的胞外酶作用將復(fù)雜的大分子有機物（多糖、脂肪、蛋為較為簡單的可被微生物吸收利用的溶解性有機物（糖、氨基酸等）葡萄糖組成的大分子多糖，通常與半纖維素、果膠和木質(zhì)素結(jié)合在一解菌能分泌纖維素降解酶系，纖維素被其水解為葡萄糖；脂類是指用生成的酯及其衍生物，在厭氧消化水解階段脂類水解酶的作用下脂肪酸和甘油；蛋白質(zhì)是以氨基酸為基礎(chǔ)經(jīng)過特定排列組合形成的的復(fù)雜有機物質(zhì)，污泥中含有大量的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)首先被蛋白質(zhì)鏈，再在多肽酶的作用下水解成氨基酸。氨基酸是微生物增殖的重污泥厭氧消化體系中氨氮和 H2S 物質(zhì)的主要來源[23, 24]�；A段

【參考文獻】

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本文編號：2799015