不同預(yù)處理方式對污泥厭氧發(fā)酵的影響.pdf

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1、2014年9月農(nóng)業(yè)機械學(xué)報第45卷第9期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．09．031*不同預(yù)處理方式對污泥厭氧發(fā)酵的影響11223張萬欽戚丹丹吳樹彪董仁杰趙萬生(1．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，北京100193;2．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京100083;3．北京峻德安裝工程有限公司，北京100079)摘要:污水生物處理的應(yīng)用產(chǎn)生了大量污泥，污泥的處理與處置已成為污水處理廠面臨的一個重大挑戰(zhàn)。填埋、焚燒等傳統(tǒng)污泥處理方法，不僅污染環(huán)境而且消耗大量能源，而厭氧發(fā)酵處理作為一種可持續(xù)的污泥處理方法具有保護環(huán)境、節(jié)約能源

2、等優(yōu)點。傳統(tǒng)的污泥厭氧發(fā)酵處理存在反應(yīng)效率低、污泥降解性差、停留時間長等不足，污泥預(yù)處理在改善其厭氧發(fā)酵性能方面越來越受到關(guān)注。根據(jù)污泥的理化特性、厭氧發(fā)酵特點，論述了各類預(yù)處理方式的不同作用機制，分類比較了不同類型預(yù)處理的處理效果及其對污泥厭氧發(fā)酵特性的影響，深入分析了影響不同預(yù)處理強化污泥厭氧發(fā)酵的主要因素。同時，對其強化污泥厭氧發(fā)酵存在的不足及其今后的發(fā)展方向作了簡要的分析和展望。關(guān)鍵詞:污泥厭氧發(fā)酵預(yù)處理中圖分類號:X703文獻標識碼:A文章編號:1000-1298(2014)09-0187-12泥停留時間長(20～30d)、甲烷產(chǎn)量低和污泥降

3、解引言性差等缺點，嚴重限制了污泥厭氧發(fā)酵技術(shù)的推廣隨著我國城市人口數(shù)量和城市化進程的快速發(fā)應(yīng)用。針對污泥厭氧發(fā)酵過程中胞外聚合物(EPS)展，城市污水產(chǎn)量不斷增加，污水處理廠的數(shù)目、處難降解、細胞壁難打破等問題，國內(nèi)外學(xué)者在污泥預(yù)理能力和污泥產(chǎn)生量也隨之增加。據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)處理改善污泥厭氧發(fā)酵性能方面，開展了大量研究部統(tǒng)計，截止2012年底全國累計建成城鎮(zhèn)污水處理和應(yīng)用實驗，研究發(fā)現(xiàn)預(yù)處理可以促進EPS降解、3廠3340座，污水日處理能力約為1.42億m，年污提高污泥中大分子有機物水解、打破污泥菌體細胞［1］泥產(chǎn)生量接近2200萬t。目前，雖然我國多數(shù)

4、城壁，有效提高污泥厭氧發(fā)酵性能、縮短水力停留時鎮(zhèn)污水處理廠實現(xiàn)了污泥的初步減量化，但仍未能間。然而，當(dāng)前對污泥預(yù)處理提高污泥厭氧發(fā)酵性充分實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化處理。據(jù)統(tǒng)計約有80%的能等的研究多種多樣且缺乏系統(tǒng)性歸納總結(jié)，使污污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理而導(dǎo)致污泥中惡臭物質(zhì)、病原泥厭氧發(fā)酵的應(yīng)用受到了限制。本文根據(jù)污泥的理體、持久性有機污染物等進一步擴散，造成嚴重的環(huán)化特性、厭氧發(fā)酵特點，討論污泥厭氧發(fā)酵的研究特［2］境污染。因此，污泥的穩(wěn)定化處理在我國污泥環(huán)點及不足，根據(jù)各類預(yù)處理方式的不同作用機制，分境友好型可持續(xù)處置過程中具有重要意義。類比較不同類型預(yù)處理的作

5、用特點與處理效果及其目前，我國主要的污泥穩(wěn)定化處理技術(shù)包括厭對污泥厭氧發(fā)酵特性的影響。［3］氧發(fā)酵、填埋、干化焚燒等。其中填埋、焚燒的土1污泥厭氧消化理化特性地利用處置方式因其選址難、耗能高、投資大等缺點，應(yīng)用推廣受到限制;而厭氧發(fā)酵過程所需能量消城市污水處理廠污泥類型主要包括初沉污泥、耗較低，并且在回收清潔能源、減少污泥體積、殺滅二沉污泥、活性污泥、剩余污泥和消化污泥等5種。病原微生物和改善污泥性能等方面具有明顯優(yōu)其中初沉污泥是從初沉淀池直接排出的沉淀物;二［4］勢，這使得污泥的厭氧發(fā)酵技術(shù)逐漸成為具有廣沉污泥是從二次沉淀池(或沉淀區(qū))排出的沉淀物;

6、泛應(yīng)用前景的污泥環(huán)境友好型資源化利用的途徑之活性污泥是指曝氣池中繁殖的含有各種好氧微生物一。然而，傳統(tǒng)的污泥厭氧發(fā)酵過程因反應(yīng)緩慢、污群體的絮狀體污泥;消化污泥指經(jīng)過好氧消化或厭收稿日期:2013-12-04修回日期:2014-01-04*“十二五”國家科技支撐計劃資助項目(2012BAD14B03、2012BAD47B00)作者簡介:張萬欽，博士生，主要從事產(chǎn)業(yè)化沼氣與能源生態(tài)工程研究，E-mail:wqzhangcau@gmail．com通訊作者:吳樹彪，講師，博士，主要從事生物質(zhì)能源工程與低碳技術(shù)研究，E-mail:wushubiao@gmail

7、．com188農(nóng)業(yè)機械學(xué)報2014年［8］氧消化的污泥，所含有機物質(zhì)濃度較高;剩余污泥是65%。在日本大多數(shù)污水處理廠也采用厭氧發(fā)活性污泥系統(tǒng)中從二次沉淀池排出系統(tǒng)外的活性污酵來處理污泥且近年來日本的污泥發(fā)酵工藝也在［1，5－6］泥。表1列出了不同類型污泥的主要組成。進一步改善，如通過機械濃縮脫水后進行厭氧消［9］化、并進行攪拌和熱效的改善等。為降低消化表1不同污泥特性指標的含量(以干質(zhì)量計)Tab．1Contentofdifferentsludgecharacteristics時間，減小池容，采用高溫厭氧發(fā)酵的處理廠數(shù)量［1，5－6］也在增加。ind

8、icators揮發(fā)性固體質(zhì)量有機質(zhì)質(zhì)量灰分質(zhì)量鑒于厭氧發(fā)酵技術(shù)在污泥資源化利用方面的優(yōu)類型分數(shù)