铁系导电介质粒度对剩余污泥厌氧消化效能的影响

作者:赫俊国; 尹诗敏; 赵美花; 崔鑫鑫; 江志峰; 李碧清; 唐霞; 肖先念
来源:中国给水排水, 2022, 38(07): 11-18.
DOI:10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2022.07.002

摘要

剩余污泥厌氧消化存在周期长、效率较低等问题,而铁系导电介质可通过促进种间电子传递来提高厌氧消化效能。为此,分别以零价铁粉和磁铁矿为导电介质,考察了不同粒度的导电介质对污泥厌氧消化效能的影响。结果表明,铁粉和磁铁矿的粒度变化对污泥厌氧消化效能的影响较大,而且两种导电介质促进厌氧消化的途径不同:磁铁矿可促进水解酸化过程,提供更多的产甲烷底物;而铁粉会加快水解酸化产物的消耗,从而促进产甲烷过程。随着铁粉和磁铁矿粒度的减小,沼气产量呈增加趋势,当粒度为400目时沼气产量分别达到了457.8、447.6 mL/gVSS,比空白组分别提高了16.8%、14.2%,甲烷含量比空白组分别提高了5.7%、4.4%;同时,有机物降解率的提升效果明显,有利于污泥减量化。另外,铁粉组和磁铁矿组污泥上清液的电导率比空白组有较大提升,这有利于微生物种群间电子传递效率的提升;污泥表面扫描电镜分析表明,铁粉和磁铁矿与微生物团聚紧密,可提高直接种间电子传递效率;微生物测序分析表明,铁粉和磁铁矿可以促进微生物种群多样化,在磁铁矿组Firmicutes得到富集,对水解酸化过程产生促进作用,而在铁粉组,随着铁粉粒度的减小,Methanosaeta产甲烷菌的相对丰度增加,对产甲烷阶段产生促进作用。

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