餐廚垃圾與污泥共消化工藝中產(chǎn)甲烷菌豐度及對(duì)工藝效果的分析.pdf

1、污泥和餐廚垃圾高溫厭氧共消化產(chǎn)甲烷是一種發(fā)展前景廣闊的廢物資源化方式。餐廚垃圾和污水廠污泥共消化產(chǎn)甲烷的過程中，PH、氨氮、VFA等因素影響著產(chǎn)甲烷菌的活性，進(jìn)而影響了工藝產(chǎn)甲烷的速率和效率。發(fā)酵底物經(jīng)脫氮工藝處理后可有效降低產(chǎn)甲烷菌受到的抑制作用，相關(guān)研究目前還主要停留在宏觀控制方面，涉及消化過程中產(chǎn)甲烷菌豐度變化及其與工藝效果、工藝參數(shù)的分析較少。在脫氮工藝及前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，本課題改變了二次發(fā)酵的工藝參數(shù)，優(yōu)化了FISH相對(duì)定

2、量技術(shù)的實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)消化過程中產(chǎn)甲烷菌的豐度變化及對(duì)工藝參數(shù)和效果進(jìn)行分析，研究表明：
　?。?）一級(jí)靜態(tài)發(fā)酵時(shí)，餐廚垃圾和污水廠污泥按照不同TS比混合時(shí)，發(fā)酵過程中產(chǎn)甲烷菌豐度變化趨勢(shì)一致，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)產(chǎn)甲烷菌豐度均在12.5％左右。同一階段時(shí)，隨著混合比的增加，產(chǎn)甲烷菌豐度并沒有呈現(xiàn)相關(guān)性的變化。PH、VFA是影響發(fā)酵過程中產(chǎn)甲烷菌豐度的最主要因素。
　?。?）二次發(fā)酵時(shí)，各混合比下，一級(jí)反應(yīng)器的出料經(jīng)脫氮處理后，

3、二級(jí)反應(yīng)器中產(chǎn)甲烷菌豐度顯著增加，最高時(shí)可達(dá)一級(jí)反應(yīng)器的3倍左右。而混合比一定時(shí)，隨著二級(jí)反應(yīng)器中投配率的增大，產(chǎn)甲烷菌的豐度沒有呈現(xiàn)相關(guān)性的變化。
　　（3）各混合比最佳投配率下產(chǎn)甲烷菌豐度及對(duì)工藝效果的分析表明，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在混合比1：3，二級(jí)反應(yīng)器投配率為14%的工況下，產(chǎn)甲烷菌活性最高，但有機(jī)物去除效果并非最佳；混合比1：4，投配率為16%時(shí)，產(chǎn)甲烷菌活性較高，數(shù)量較多，工藝運(yùn)行效果較佳，穩(wěn)定時(shí)間短；混合比1：5，投配

4、率16%時(shí)，VFA濃度達(dá)到4610mg/L，工藝的產(chǎn)甲烷性能受到抑制。氨氮是影響三種工況下產(chǎn)甲烷菌活性的最主要因素。
　?。?）本課題中最佳工況為：混合比1：4，二級(jí)反應(yīng)器投配率為16%。該工況下產(chǎn)甲烷的環(huán)境條件適宜，PH、氨氮、VFA分別為8.07、2050mg/L、633.8mg/L；產(chǎn)甲烷菌活性相對(duì)較高，產(chǎn)甲烷菌豐度為39.1%；工藝效果較佳，VS去除率、甲烷日產(chǎn)量、SCODCr分別為51.4%、8140mL、9562mg/