不同预处理方法促进剩余污泥破胞及厌氧消化产气效率的研究

作者：侯银萍; 蔡斌斌; 张安龙; 王先宝; 裴立影; 杜欣

来源：陕西科技大学学报, 2022, 40(02): 13-27.

DOI：10.19481/j.cnki.issn2096-398x.2022.02.002

• 污泥预处理
• 破解率
• 厌氧消化
• 减量化
• 生物化学甲烷势

水解阶段是污泥厌氧消化过程中的限速步骤，预处理技术能有效地将污泥中的大分子物质转化为溶解性有机物，提高污泥的水解效率和产甲烷量.本文以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象，以热解温度、初始pH值为预处理参数，对比研究不同条件下热解、碱解、热碱联合三种预处理方式对污泥破解率和产甲烷效果的影响.结果表明：经热解(120℃)、碱解(初始pH=12)和热碱联合(120℃、初始pH=12)后，污泥中溶解性COD (SCOD)、溶解性蛋白质与多糖等物质的浓度均有大幅度提高，污泥的最大破胞率分别为28.9%、29.7%和53.3%,SCOD的最大浓度分别可达到118.88 mg/gMLSS、 121.84 mg/gMLSS、 228.70 mg/gMLSS.三种预处理均对污泥减量化起到的一定的促进作用，热解(120℃)SS去除率达到了9.7%,VSS达到了14.7%,碱解pH=12时，SS去除率达到了9.6%,VSS达到了10.8%,热碱联合(120℃、初始pH=12) SS去除率达到了14.2%,VSS达到了31.6%.同时，污泥厌氧消化的产甲烷效率也得到了显著提升，与未处理污泥相比，经热解、碱解、热碱联合预处理后污泥产甲烷效率分别提高了72.4%、46.2%、135.8%.综合对比污泥破胞效果、污泥减量化及产甲烷效果等方面，热碱联合预处理在相同的预处理条件下，优于单独热或单独碱预处理的效果.生物化学甲烷势(biochemical methane potential, BMP)实验结果显示，在最佳热碱联合预处理条件下，甲烷产气量是对照组的2.33倍，甲烷产气率可达303.70 mL/gVSS,净效益为14.16×10-4元/gVSS.

• 单位
  环境科学与工程学院; 陕西科技大学