【摘要】：傳統(tǒng)污泥厭氧消化停留時間長、效率低、能耗大、處理處置費用高。預處理可以提高水解速率、強化污泥厭氧消化。兩相厭氧消化是一種相對低成本高效率的污泥處理方法。本文對高含固污泥兩相厭氧消化工藝參數(shù)的優(yōu)化進行了研究,以總固體含量TS=10%的剩余污泥為研究對象,探索在高溫55℃、超高溫70℃時水解產(chǎn)酸相對剩余污泥的破胞、有機物的溶出以及對產(chǎn)酸階段的促進作用,研究了在不同的HRT下VSS、SCOD、碳水化合物、蛋白質(zhì)等的水解率以及VFA的生成。并在此研究的基礎上通過對產(chǎn)酸相過程中總氮、溶解性有機氮、NH4+-N以及TP、溶解態(tài)有機磷、磷酸鹽的測定,研究了C、N、P在產(chǎn)酸相過程中的轉(zhuǎn)化規(guī)律;后續(xù)經(jīng)過中溫35℃產(chǎn)甲烷相厭氧消化與傳統(tǒng)單相厭氧消化對比分析得出以下結(jié)論:(1)55℃、70℃水解產(chǎn)酸相中HRT對TS、VS的水解率影響不大,TS的水解率分別為12.21%和25.13%,VS的水解率分別為16.86%和27.74%。(2)在55℃時碳水化合物相對于蛋白質(zhì)更容易溶出,70℃水解產(chǎn)酸過程中蛋白質(zhì)與碳水化合物的水解率相對于55℃都得到提升。高含固剩余污泥經(jīng)過2d的水解產(chǎn)酸之后SCOD基本完全溶出,隨著HRT的逐漸增加部分SCOD轉(zhuǎn)移至氣相。(3)生成VFA主要是C2~C5的有機酸即短鏈的揮發(fā)性脂肪酸,其濃度大小排序為乙酸丙酸異戊酸異丁酸正丁酸正戊酸。從產(chǎn)生的VFA來看從第5d以后污泥中生成的VFA基本保持穩(wěn)定,因此確定水解產(chǎn)酸的時間為5天。(4)碳、氮、磷在超高溫厭氧發(fā)酵過程中表現(xiàn)出不同的轉(zhuǎn)換規(guī)律。水解產(chǎn)酸相中的氮主要以有機氮的形式存在,仍然有大部分的有機氮未轉(zhuǎn)化至液相,6種工況下55℃時不溶態(tài)有機氮的水解率分別低于70℃。磷在水解產(chǎn)酸過程中基本保持平衡,只有少量的正磷酸鹽生成。(5)從pH、氨氮、堿度、VFA來看,R1反應器(70℃水解產(chǎn)酸(HRT=5d),35℃產(chǎn)甲烷相(HRT=15d))和R2反應器(35℃中溫厭氧消化(HRT=20d))均運行穩(wěn)定。R1反應器中VS的去除率平均維持在43.03%,遠高于R2反應器的23.86%。(6)從產(chǎn)氣情況來看,R1的產(chǎn)氣速率為500m L/L·d,相當于R2產(chǎn)氣速率的2倍;R1、R2分解單位質(zhì)量VS的產(chǎn)氣量分別為0.44 m3/kgVS分解和0.47m3/kgVS分解;對氣體組分進行測定,R1的生物氣組分中甲烷含量也高于R2,這充分說明了水解產(chǎn)酸后的高含固剩余污泥更易于甲烷化。
[Abstract]:Traditional sludge anaerobic digestion has long residence time, low efficiency, high energy consumption and high disposal cost. Pretreatment can increase hydrolysis rate and enhance anaerobic digestion of sludge. Two-phase anaerobic digestion is a relatively low cost and high efficiency sludge treatment method. In this paper, the optimization of two phase anaerobic digestion process parameters of high solid sludge was studied. The excess sludge with total solid content (TS=10%) was taken as the research object, and the breaking cell of hydrolyzed acid-producing sludge relative to excess sludge was explored at 55 鈩，

本文編號：2347316