添加剩余污泥對果渣厭氧發(fā)酵過程的影響研究.pdf

1、我國每年產(chǎn)生的的柑橘果渣廢料高達幾百萬噸，果渣雖然屬于廢棄物，但還有較大的利用價值。國內(nèi)外已開展過對果渣厭氧發(fā)酵處理的研究，試驗研究結(jié)果表明果渣通過厭氧發(fā)酵處理是可行的，發(fā)酵過程產(chǎn)生的甲烷可作為能源利用，沼液可以作為肥料用于農(nóng)田。但由于柑橘果渣的成分特性，對其單獨進行厭氧發(fā)酵極易引起酸積累，降低系統(tǒng)內(nèi)的pH，嚴重影響厭氧發(fā)酵微生物活性，從而導致發(fā)酵效果不佳。
　　剩余污泥與果渣相同，屬于具有較高有機質(zhì)含量和含水率的有機固體廢棄物。

2、而剩余污泥成堿性，具有較強的緩沖能力，且富含N、P、K等營養(yǎng)元素以及多種厭氧發(fā)酵微生物，將其與果渣混合發(fā)酵，能改善厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定性及產(chǎn)氣效率，降低堿元投加量以減少開支，而且能實現(xiàn)固體廢物減量化。
　　本實驗以四川某柑橘果汁廠的果渣為研究對象，采用半連續(xù)發(fā)酵法，每天定時進出料一次，設置兩組反應器。其中混合組中果渣與剩余污泥按體積比3:1混合投料，設純果渣投料組作為對照，對兩組反應器的產(chǎn)氣量及系統(tǒng)穩(wěn)定性進行比較分析，并研究厭氧發(fā)酵

3、過程中的相關指標和投料負荷對系統(tǒng)的影響程度，確定反應器有效的啟動方式和最佳投料負荷。
　　本文基于多元回歸原理，采用SPSS軟件來進行相關分析，利用大量的實驗數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，為其建立了產(chǎn)氣量預測模型，為實際工程的應用提供一定的參考。
　　通過實驗研究，主要得到以下結(jié)論:
　　(1)在本實驗厭氧發(fā)酵過程中，果渣-剩余污泥混合組反應器的COD去除率、營養(yǎng)元素配比、產(chǎn)氣量以及系統(tǒng)穩(wěn)定性都要好于果渣組反應器，說明添加剩余污泥有

4、利于果渣的厭氧發(fā)酵。
　　(2)本實驗研究結(jié)果表明，果渣與果渣-剩余污泥兩組反應器的最佳投料負荷分別為2.1kgCOD/m3.d和2.5kgCOD/m3.d。在此投料負荷下反應器的CODcr濃度分別達到最低值11012mg/L和10045mg/L，產(chǎn)氣量分別為1409.7mL/d和889.6mL/d，系統(tǒng)pH、VFA和ALK等各項指標也較穩(wěn)定。當兩組反應器的投料負荷分別超過2.1 kgCOD/m3.d和2.5 kgCOD/m3.d

5、，產(chǎn)氣量有下降趨勢，且后續(xù)運行中產(chǎn)氣量得不到明顯的提升，波動較大，系統(tǒng)開始失穩(wěn)。
　　(3)實驗投料負荷宜采用逐級遞增的方式從低投料負荷開始進料。這種逐級遞增的投料模式有助于厭氧反應器的正常運行，直接采用較高負荷的投料方式不利于反應器的后續(xù)運行，系統(tǒng)內(nèi)部易造成VFA累積，導致系統(tǒng)穩(wěn)定性惡化。
　　(4)通過外加堿元能及時、有效的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的pH值，但隨著投料的持續(xù)和投料負荷的持續(xù)上升后，系統(tǒng)內(nèi)新增的VFA不能及時被厭氧微生物轉(zhuǎn)