城市剩余活性污泥與餐廚垃圾混合厭氧消化特性研究.pdf

1、剩余活性污泥作為污水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其產(chǎn)量隨著污水處理率的提高而迅速增加，對城市環(huán)境的保護(hù)造成越來越大的威脅。作為剩余污泥的處理方法，厭氧消化與堆肥、焚燒及填埋相比不僅可以使污泥得到減量化、無害化，還可以產(chǎn)生清潔能源——沼氣，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源化。為了解決污泥傳統(tǒng)厭氧消化產(chǎn)能效率不高的缺點(diǎn)，在厭氧消化系統(tǒng)中加入有機(jī)物含量高的餐廚垃圾，以均衡厭氧消化系統(tǒng)的營養(yǎng)配比，提高厭氧系統(tǒng)的消化性能。本文采用全混式厭氧反應(yīng)器(CSTR)對剩余活性

2、污泥與餐廚垃圾混合厭氧消化性能進(jìn)行研究，整個(gè)實(shí)驗(yàn)分為最佳混合比例探討以及不同溫度下有機(jī)負(fù)荷率(OLR)對混合厭氧消化性能的影響兩個(gè)階段。
　　在第一階段中，于高溫(55℃)厭氧條件下以半連續(xù)式進(jìn)料方式啟動(dòng)厭氧反應(yīng)器，考察混合比例對厭氧消化效率及穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在啟動(dòng)初期添加餐廚垃圾的厭氧反應(yīng)器產(chǎn)酸量急劇升高，但均能在NaHCO3調(diào)節(jié)堿度及pH值的條件下逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，且產(chǎn)能效率遠(yuǎn)高于純污泥組。剩余活性污泥與餐廚垃圾以固含

3、量(TS)之比為1∶0.5時(shí)，平均產(chǎn)甲烷量在穩(wěn)定期達(dá)到600mL/d，揮發(fā)性有機(jī)物(VS)去除率達(dá)到60％左右，從產(chǎn)能效率及穩(wěn)定性角度綜合評價(jià)，此混合比例最佳。
　　在第二階段中，以TS之比1∶0.5分別在35、45和55℃下以1gVS/L/d啟動(dòng)混合厭氧反應(yīng)器，在188天內(nèi)逐漸增加各個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷(1～8gVS/L/d)，考察厭氧系統(tǒng)性能的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在1gVS/L/d時(shí)，55℃的平均產(chǎn)氣量分別為35和45℃系統(tǒng)的1.

4、6及1.3倍，平均產(chǎn)甲烷量分別為0.40，0.26和0.30LCH4/gVSadded。在穩(wěn)定期內(nèi)，混合厭氧消化系統(tǒng)的產(chǎn)氣率隨著有機(jī)負(fù)荷增大而增加，但甲烷產(chǎn)量以及VS去除效率則呈現(xiàn)下降趨勢。高溫厭氧系統(tǒng)具有最佳的有機(jī)負(fù)荷抵抗能力，而中溫厭氧系統(tǒng)則在低有機(jī)負(fù)荷(＜5gVS/L/d)時(shí)有最佳的穩(wěn)定性。三個(gè)系統(tǒng)能忍受的極限有機(jī)負(fù)荷值分別為5、6及7gVS/L/d。進(jìn)一步對各個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定條件下的微生物群落進(jìn)行PCR-DGGE研究發(fā)現(xiàn)，溫度比有機(jī)負(fù)