餐廚垃圾厭氧消化污泥的流變性質(zhì)研究.pdf

1、利用中溫干式厭氧消化技術(shù)處理餐廚垃圾,具有反應(yīng)器容積利用率高、消化液產(chǎn)出量低的優(yōu)點。研究表明餐廚垃圾成分、溫度、含固率、攪拌強(qiáng)度及顆粒粒徑等因素對厭氧消化反應(yīng)器產(chǎn)氣效率和運行穩(wěn)定性具有不同程度的影響,同時這些因素也影響到厭氧消化污泥的流變性質(zhì),污泥的流變狀態(tài)會改變物料的傳熱與傳質(zhì),進(jìn)而影響其它與反應(yīng)器穩(wěn)定運行有關(guān)的因素。
　　本文以餐廚垃圾厭氧消化污泥為研究對象,首先通過序批式試驗考察厭氧消化污泥的流動性;其次在序批式試驗基礎(chǔ)上運

2、行半連續(xù)式厭氧消化反應(yīng)器,進(jìn)一步探究影響污泥流變性的因素,結(jié)合反應(yīng)器在高含固率及高有機(jī)負(fù)荷下的運行特征,分析動力粘度作為反應(yīng)器運行穩(wěn)定性評估指標(biāo)的可行性。以期為餐廚垃圾中溫干式厭氧消化系統(tǒng)的運行和優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　①序批式試驗研究餐廚垃圾中溫厭氧消化污泥的流變性
　　以序批式反應(yīng)器中的餐廚垃圾厭氧消化污泥為研究對象,研究含固率(TS)和剪切速率(γ)與污泥流變性的關(guān)系,并考察消化污泥的時間相關(guān)性及觸變性。使用旋轉(zhuǎn)粘度計

3、測定污泥動力粘度,污泥TS為12.09％~22.48％,旋轉(zhuǎn)粘度計剪切速率(γ)為2.09 s-1~41.8s-1。
　?、诟吆搪氏掳脒B續(xù)式反應(yīng)器運行特征及污泥流變特性
　　使用半連續(xù)式反應(yīng)器進(jìn)行餐廚垃圾中溫干式厭氧消化,結(jié)合半連續(xù)式反應(yīng)器在高含固率(TS21.41％~29.54％)及高有機(jī)負(fù)荷(OLR4.5~5 kgVS·m-3·d-1)下的運行特征,分析動力粘度作為反應(yīng)器運行穩(wěn)定性評估指標(biāo)的可行性。
　　以半連續(xù)

4、式反應(yīng)器內(nèi)的餐廚垃圾厭氧消化污泥為研究對象,對污泥進(jìn)行流變性測試,考察溫度(T)、含固率(TS)和剪切速率(γ)對消化污泥流變性的影響。測定時溫度范圍20℃~70℃,TS為21.41％~29.54％,剪切速率(γ)為2.09 s-1~41.8s-1。
　　試驗結(jié)果表明,反應(yīng)器內(nèi)物料TS>27％并且有機(jī)負(fù)荷超過5 kgVS·m-3·d-1后,厭氧消化容易失衡并受抑制。系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷承受能力隨TS增高而降低;動力粘度可以作為反應(yīng)器運行

5、穩(wěn)定性的評估指標(biāo),相比于正常運行階段,受抑制狀態(tài)下的污泥動力粘度較低。厭氧消化系統(tǒng)受到抑制后會對污泥活性造成不可逆的影響,系統(tǒng)對二次沖擊負(fù)荷的承受能力會大幅降低。
　　污泥流動性隨溫度升高而增強(qiáng),隨溫度降低而減弱,且溫度變化會對污泥流變性造成不可逆的影響;污泥的動力粘度隨TS含量增高而變大;粘度曲線說明厭氧消化污泥為非牛頓流體,具有剪切變稀的特點;通過剪切應(yīng)力的上升曲線和下降曲線可判斷厭氧消化污泥為時間相關(guān)性流體,動力粘度—時間曲