碱预处理提高剩余污泥厌氧产甲烷性能研究

发布时间：2024-06-29 07:43

　　文章针对剩余污泥细胞壁难打破、水解难,厌氧消化产甲烷效率低的问题,采用中温批式厌氧消化实验探讨了不同浓度碱预处理对其产甲烷性能的影响。结果表明采用0.1,0.5和1.0 mol·L^-1的NaOH对污泥在厌氧消化前进行预处理,可有效促进污泥胞内有机物溶出,使可溶性COD含量比对照组分别提高了1.5倍,2.2倍和3.5倍。0.1和0.5 mol·L^-1 NaOH预处理的污泥甲烷产量分别为170.8和253.6 mL·g^-1VS_added,比对照组分别提高了101.7%和199.4%。动力学模型参数表明,0.5 mol·L^-1 NaOH预处理的污泥的水解速率常数和最大产甲烷速率分别为0.091 d^-1和15.13 mL·g^-1VS·d^-1,均明显高于其他处理组,另外该预处理组厌氧消化的延滞期由对照组的2.5 d缩短至1.2 d,说明碱预处理促进了污泥的水解和缩短了厌氧产甲烷过程启动周期。

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【部分图文】：

图4一级降解速率常数拟合曲线

碱预处理污泥破壁技术可促进胞内有机物溶出,适当的碱预处理可以有效提高污泥的厌氧消化性能,而过量的碱浓度(≥1.0mol·L-1)反而可能对污泥降解过程造成抑制。污泥经0.1和0.5mol·L-1NaOH进行预处理后,污泥上清液中可溶性COD浓度分别比对照组提高1.5倍和2.....

图1剩余污泥甲烷累积产气量

表2碱预处理前后剩余污泥理化特性处理组氨氮(mg?L-1)SCΟD(mg?L-1)可溶性蛋白浓度(mg?L-1)粘度(mΡa?s)胞外聚合物EΡS浓度(mg?kg-1)蛋白质多糖未预处理(对照)532.51166.2108.3....

图2污泥蛋白质、多糖降解率

为进一步分析碱预处理对污泥的厌氧消化系统的影响,厌氧消化结束后,对发酵液中蛋白质和多糖浓度进行了测定,并计算其降解率,结果如图2所示。经过厌氧消化后,对照组,0.1,0.5和1.0mol·L-1NaOH的预处理组发酵液中蛋白质降解率分别达到了41.7%,76.2%,93.4%....

图3污泥发酵前后粘度变化

由图3可知,对照组,0.1,0.5和1.0mol·L-1NaOH预处理组的粘度分别由185.0,96.0,22.2和19.1mPa·s下降至52.7,33.2,16.2和13.9mPa·s,较厌氧消化前分别降低了71.5%,65.4%,27.0%和27.2%。因而可以初步....

本文编号：3997383