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影响污泥厌氧消化的因素探析及预处理技术介绍

添加时间:2020/05/04

  污泥是由众种微生物造成的菌胶团的召集体,含有巨额极易腐烂的有机物,据统计,2015年我邦污泥天生量已到达3015.9万吨,估计到2020年将打破6000万吨。污泥产量延长的同时亦带来了厉刻的情况污染压力。于是奈何节减污泥污染而且有用操纵这类生物质能源对告竣情况和经济的可接续发达具有厉重意思。

  目前污泥的紧要管理办理工艺有厌氧消化、好氧堆肥、干化点燃、石灰宁静、深度脱水等。污泥办理工夫固然呈众样化的式子,但人人是基于使污泥到达减量化、无害化和宁静化的宗旨。于是,正在到达这些宗旨同时,奈何连接社会效益、经济效益和环保效益最大化地操纵污泥中的有机质,是以后污泥管理办理工夫发达所需斟酌的要点倾向。

  此中,污泥厌氧消化产沼气动作污泥办理的厉重工夫,不但可以处置天生量睹长的污泥所酿成的情况题目,并且可以缓解暂时日益危殆的能源供需抵触。早正在“十一五”起,邦度已提出厌氧发酵产沼气动作污泥管理的厉重工艺工夫,并煽惑通俗施行。

  不过,污泥厌氧消化的投资高、管理工夫较丰富、启动和管理的时光长,更加是我邦北方地域因为温度低,对污泥厌氧消化体系的运转拘束提出了更高的恳求,于是必定水平上节制了污泥厌氧消化法的行使。于是奈何充足外现污泥厌氧消化的上风,处置污泥厌氧消化的题目,抬高污泥消化速度,走污泥的资源化操纵之道,是以后发达污泥厌氧消化管理的重中之重。

  污泥厌氧发酵产沼气是指操纵厌氧菌对污泥实行发酵,使污泥中富含的卵白质、碳水化合物、脂类等大分子有机质逐级降解为甲烷、二氧化碳等小分子物质的经过。目前厌氧消化较为公认形式为三阶段外面,第一阶段为水解发酵阶段,第二阶段为产氢产乙酸阶段,第三阶段为产甲烷阶段。

  正在第一阶段,污泥中的极少组织丰富的有机物被解析成纯粹的有机物,如极少脂类的物质会被转化成脂肪酸和甘油,极少卵白质分子会被转化成氨基酸,极少纤维素类物质也会被水解成糖类等,然后产酸菌会通过厌氧发酵和氧化等经过把这些纯粹的有机物进一步的转化成醇类和脂肪酸类如甲酸、乙酸、丙酸等;

  正在第二阶段,产氢产乙酸菌会把水解阶段发生的中央产品,如醇类和丙酸、丁酸等脂肪酸类纯粹有机物(甲烷、甲醇、乙酸除外)转化乙酸和氢而且会有二氧化碳放出;

  正在第三阶段,产甲烷菌会将前两个阶段发生的乙酸、氢气及二氧化碳等小分子物质转化为甲烷。

  ①温度。温度是厌氧发酵经过紧要影响身分,适宜的温度能使污泥中有机物充足解析,增添产胸襟。凭据温度的上下可分为常温消化(10-30℃)、中温消化(30-35℃掌握)和高温消化(50-55℃掌握)。目前的消化体系温度普通正在35℃掌握,属于中温消化,正在此温度下,有机物的反映速度较速,产胸襟比拟众,发生的浮渣量比拟少,且反映后污泥同化液固液容易辨别。

  ②污泥底物养分构成。污泥底物养分紧要阐扬正在C/N比值,厌氧细菌所需求的养分物质是由投配污泥供应的,是权衡养分配比的最厉重的目标,C/N太高,细菌所需求的氮含量缺乏,消化液的缓冲才能就会下降,pH值就会降低;C/N 太低 ,氮含量过众,pH值就会升高,从而禁止消化经过,且容易酿成体系中氨氮浓渡过高,呈现氨中毒。

  ③pH值。水解经过与发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值的适宜周围大致为5-6.5,而对产甲烷菌的pH值的适宜周围为6.6-7.5。假若高出厌氧微生物孕育滋生适宜的pH值周围,进而影响微生物细胞内的生物化学经过。

  ④其他影响身分,如搅拌,其宗旨是使消化池内的新旧污泥同化匀称,同时避免污泥结壳,使消化产品实时辨别,从而抬高消化恶果、增添产胸襟。别的则是污泥龄与投配率则阐扬正在污泥正在消化池内的阻滞时光,投配率是指每天加入的新污泥占消化池有用体积的比例,投配率高,消化速率慢,则会酿成产胸襟降低,于是需凭据基修面积和含水率适量投配。

  正在污泥厌氧消化经过中,可能通过采用必定的预管理工夫,比方败坏细胞组织,开释有机质,增进污泥的水解速度,从而改革污泥厌氧消化职能,使污泥厌氧消化工夫的经济性和可用性延续获得抬高。

  操纵高压泵,轮回喷射污泥至一个固定的碰撞盘上,正在这个经过中发生的机器力可能将污泥当中微生物的细胞组织予以败坏,开释细胞当中的物质,使污泥中卵白质含量获得抬高,增进水解。操纵3MPa高压喷射预管理的污泥,进程厌氧消化,污泥挥发性固体的去除率鲜明取得抬高,可能到达13%-50%,这就解释操纵高压喷射技巧可能增进污泥厌氧消化的实行。

  操纵超声波管理法、碎裂细胞超声波工夫推行污泥的预管理。紧要是败坏微生物细胞的细胞壁,可能开释细胞的有机质,增进污泥水解和消化。通过尝试可能显着,操纵低频超声波可能取得最有用地机器力,超声波管理污泥的时光要管制正在30分钟 以内,由于跟着管理时光的增添,污泥产胸襟也会由此增添。超声波工夫不会发生污染,同时解析速率额外速,可能正在极短的时光内开释细胞中的物质,不过固体水解成绩却比拟差,其余各式液体参数和超声波摆设会直接影响到超声波的用意,于是正在大范围工程中还是无法普及使用。

  热管理法紧要即是操纵加热的格式,使污泥当中个人细胞体受热膨胀,末了离散,开释出卵白质和胶质等,随后正在高温影响下,通过受热水解、熔化,造成氨氮、挥发酸、碳水化合物等,云云可能增进污泥厌氧消化。通过巨额的试验,可能得知污泥水解热管理最佳的温度周围为165℃-180℃。

  正在常温要求下,通过加碱的格式,增进污泥消融自己极少纤维因素。操纵碱液预管理,可能有用地消融污泥中硝化纤维,转化硝化纤维为有机碳化合物,具有可溶性特征。总之,操纵碱管理法可能正在增污泥中COD和VS的降解率,使其产胸襟延续增大,同时抬高产气中的甲烷含量,使污泥厌氧消化的周期延续鲜明缩短。12

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