腐熟藍藻厭氧發(fā)酵工藝研究.pdf

1、太湖因富營養(yǎng)化問題導致藍藻頻繁暴發(fā)。及時打撈與收集藍藻是迅速減少水體中藍藻的常用方法。不能得到及時處理的藍藻貯存于池塘中，在自然條件作用下成為腐熟藍藻。厭氧消化產(chǎn)沼是腐熟藍藻有效的處理與資源化利用方式。本課題考察了藍藻腐熟特性，考察不同腐熟程度的藍藻產(chǎn)甲烷潛能，開展腐熟藍藻在不同厭氧反應器中厭氧消化產(chǎn)沼技術研究，分析了主要影響因子對反應器產(chǎn)氣性能和厭氧生物環(huán)境的影響，實現(xiàn)厭氧反應器穩(wěn)定產(chǎn)甲烷，優(yōu)化并確定主要運行參數(shù)。研究結(jié)果表明:

2、>　　 新鮮藍藻水pH、COD、TN和TP平均值分別為6.84、、45845mg/L、2109 mg/L和269mg/L，VS/TS為0.74。溫度為(30～35℃)時，經(jīng)過21d的腐熟后，VS/TS提高到86.9％，COD、葉綠素、纖維素的降解率分別為45.2％、82％、26％。腐熟過程中存在反硝化作用，TN總體呈下降趨勢，而由于水分的蒸發(fā)，TP緩慢增加。設計腐熟時間為9d時可以控制腐熟過程在水解階段，以pH值的變化為控制指標。對該

3、腐熟程度的藍藻液進行厭氧發(fā)酵，可得到較高的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化效率。通過腐熟前后藍藻液中有機物的GC峰面積對比可知，微量有機物多數(shù)達到60％以上，去除率較高。
　　 中溫(35℃)條件下，不同腐熟程度藍藻厭氧消化小試研究結(jié)果表明，藍藻腐熟時間越長，發(fā)酵前期產(chǎn)氣速率越大。藍藻腐熟腐熟7d的藍藻樣品雖不如腐熟9d的來得水解充分，但其進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)氣速率較快，產(chǎn)氣量高，產(chǎn)甲烷潛力分別為標況下272.6mLCH4/gTS、248.1 mLCH

4、4/gVS;其水解速率常數(shù)為0.22d-1，厭氧消化水力停留時間可控制在16d左右。消化過程中的氨氮濃度達到2g/L左右，對產(chǎn)甲烷過程無明顯抑制作用。厭氧發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的各種生物酶活性均處在一定范圍內(nèi)，說明腐熟藍藻厭氧發(fā)酵的酶各種反應有一定的抗沖擊負荷能力，具有一定的適應性和調(diào)節(jié)能力。在經(jīng)過9d的腐熟后，胞內(nèi)微囊藻毒素基本被釋放出來，微囊藻毒素的總降解率可達96.5％。(TMC-LR)
　　 采用3套擴大化裝置對腐熟藍藻進行

5、厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究。穩(wěn)定運行期間UASB、CSTR反應器及脈沖循環(huán)廊道式厭氧反應器(PCCR)的COD去除率由高到低依次為:UASB＞ CSTR＞脈沖反應器。UASB在停留時間為20h、負荷為2.226kgCOD/(m3·d)時，COD去除率可達到75％以上，單位有機質(zhì)產(chǎn)氣量為0.46mL/gCOD，并可保持系統(tǒng)穩(wěn)定，實現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)甲烷性能的強化。N、P營養(yǎng)鹽的去除率均較高，達到20％及45％以上。通過UASB進出水反應前后的有機物峰面積對