不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响

研究了不同预处理方法对剩余污泥固态法厌氧消化产沼气过程的影响.结果表明:不同的预处理方法均可不同程度地提高产气量和甲烷含量.其中,经酶法处理后,剩余污泥前4 h产气速率最快,平均每小时为3.29 mL/g;经热处理后,剩余污泥累积产气量最多,为45.80 mL/g,比对照提高了230%;而经微波处理后,剩余污泥所产沼气中甲烷质量分数最高,为62.26%,比对照增加了130%.     

给水污泥提高剩余污泥消化稳定性及处理水水质

为了探究活性污泥好氧及厌氧消化过程中添加给水污泥对其的影响和效果,分析了在剩余污泥好氧、厌氧消化不同时间段添加不同投加量给水污泥混凝沉淀后的总固体(TS)、挥发性固体(VS)降解效果,以对比不同条件对剩余污泥稳定性的影响。通过化学需氧量(COD)、浊度、氨氮及总氮的变化来分析加入给水污泥混凝沉淀后剩余污泥好氧、厌氧消化出水水质的变化。结果表明:在厌氧消化第8天,投加量为3000mg/L时,剩余污泥总固体(TS)下降了34.0%,挥发性固体(VS)下降了14.6%;添加给水污泥进行混凝沉淀后,最终产物出水水质变好,氨氮浓度降低;剩余污泥脱水性得到提高。在给水污泥投加量为1000mg/L时,氨氮含量下降了50.26%。     

季节变化对污泥厌氧消化产气量影响及应对措施

上海白龙港污水处理厂污泥厌氧消化系统设计处理量204tDS／d，为目前国内规模最大的污泥厌氧消化系统。通过对其日常运行数据的分析，探究污泥厌氧消化系统沼气产量随季节变化的规律及其可能的原因，并提出相应的措施。     

剩余污泥与酒精糟液共厌氧消化性能研究

利用工业废料酒精糟液,对城市剩余污泥的厌氧消化实验,分别平行设计3套不同反应条件的厌氧反应系统,并对污泥产气率,最大有机负荷,反应对污泥中TS、VS和COD的去除率,厌氧后消化液污泥比阻等项目进行了测定,并对厌氧污泥的脱水性能进行了对比分析.结果表明,高温下剩余污泥添加酒精糟液共厌氧消化,与高温剩余污泥单独厌氧消化相比,其沼气产气率增加178%以上,有机负荷增加85%,污泥脱水性能由不易脱水变为接近中等脱水.城市剩余污泥和当地酒精厂工业废料酒精糟液共厌氧达到了废物利用的功效,为城市剩余污泥的工业化应用提供了依据.     

制浆造纸污泥厌氧消化的研究进展

总结了近几年国内外制浆造纸污泥厌氧消化的研究进展。针对造纸污泥燃气化潜质,介绍了造纸污泥的主要成分、性质及厌氧消化过程中存在的问题,讨论了热、化学、生物和机械预处理方法对污泥厌氧消化产甲烷性能的影响,以期对以后的研究工作提供一定的借鉴作用。     

超声波-游离亚硝酸联合预处理污泥强化厌氧消化的机制解析

本研究对超声波（US）预处理、游离亚硝酸（FNA）预处理及超声波-游离亚硝酸（US-FNA）联合预处理对于污泥有机质溶出、絮体分散、细胞内容物释放及产甲烷性能的作用进行评估。结果表明,US预处理的主要作用是使絮体分散与胞外聚合物溶出,FNA预处理则是使细胞内容物释放。US-FNA联合预处理后,污泥甲烷产率较未预处理增加了37.1%,分别达到US预处理的1.07倍和FNA预处理的1.08倍,但US与FNA在联合预处理中所发挥作用各自独立,并未发现明显的协同增效作用。引入FNA会降低污泥厌氧消化初期产气速率,未对累积产气量造成显著影响。根据发酵后污泥微生物菌群的解析,发现FNA是影响污泥微生物多样性的主导因素。     

制浆造纸厂污泥的高温厌氧消化处理

在半连续喂料连续搅拌釜反应器中,对制浆造纸厂一级污泥的厌氧消化及一级污泥与二级污泥的联合厌氧消化进行了研究。通过批量实验可知,一级污泥在35。C和55。C下厌氧消化分别可产生甲烷210511230m3／tVS（VS为挥发性固形物）,二级污泥在35℃和55℃下分别可产生甲烷50和n100m3／tVS。在有机负荷为1．0～1．4kgVS／（m3·d）和水力停留时间为16～32天时,一级污泥厌氧消化可产生甲烷190～240m3／tVS。如果可确保pH值稳定,在有机负荷最高（2kgVS／（m3·d））和水力停留时间最短（14～16天）时,一级污泥厌氧消化也可以达到相同效果。有机负荷为lkgVS／（m3·d）和水力停留时间为25～31天时,一级污泥与二级污泥联合厌氧消化可产生甲烷150～170m3／tVS。在厌氧消化过程中,纤维素和半纤维素发生降解,而木素未降解。对制浆造纸厂污泥进行厌氧消化处理时,要注意调节pH值和判断是否缺乏氮。     

餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产甲烷性能及动力学分析研究

将餐厨垃圾与剩余污泥作为底物,设置VS质量比分别为1∶0,0∶1和1∶1 3组对照组,通过产甲烷性能和动力学的分析来研究单独厌氧消化与混合消化。结果表明在整个运行期间,除了可以提高产甲烷的效率,混合消化组还能缩短餐厨垃圾单独厌氧消化的产甲烷时间,其甲烷产量为233.394 m L/g VS,比餐厨垃圾与剩余污泥单独厌氧消化计算值198.939 m L/g VS提高17.4%,利用一级动力学模拟3组产甲烷量,相关性系数R2均大于0.989。餐厨垃圾组、剩余污泥组和混合消化组的G∞分别为276.5、113.955 m L/g VS和248.81 m L/g VS,与实际测量值285.24、112.238 m L/g VS和233.94 m L/g VS相近。同时对反应过程中的p H、VFAs、SCOD以及脱氢酶进行了对比分析,相比于餐厨垃圾的单独厌氧消化,添加一定的剩余污泥可以平衡营养物质,降低反应体系的酸化,使混合后的底物具有较大的缓冲能力,提高系统稳定性;而对剩余污泥单独厌氧消化而言,添加一定的餐厨垃圾可以增加有机物含量,提高了产甲烷处理效果。混合消化组的脱氢酶酶活在整个反应过程都大于餐厨垃圾单独消化,最大值为657.2 TFμg/(m L·h)。     

市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化实验研究

本实验在中温条件下研究了不同餐厨垃圾与市政污泥配比对厌氧消化系统产气效率及VSS降解率的影响。结果表明：与市政污泥单独厌氧消化相比,协同厌氧消化可有效提高反应器的运行稳定性,其中市政污泥与餐厨垃圾配合比为0.5:1、HRT为20 d时,VSS降解效率达到71.25%,相对市政污泥单独厌氧消化提高了98.25%;当配合比为0.5:1、HRT为15 d时,产气量达到396 mL/g·VSS,相对提升了120%。说明协同厌氧消化可以显著提高厌氧消化的效率。     

厌氧消化污泥干化后热解半焦性质

市政污水污泥厌氧消化再经干化处理后得到的干污泥(D S S)是一种具备一定热值的生物质原料.在常压下采用固定床线性升温的方法热解DSS,利用元素分析、BET、SEM、差热分析、FT-IR等测试手段研究DSS热解后气、液、固三相产物产率以及污泥热解半焦性质.结果表明:通过控制热解温度可以控制三相产物的分布,低于500℃是...     

苹果渣与剩余污泥混合消化产氢性能研究

以苹果渣和剩余污泥为消化底物,在温度为37℃,初始pH值为8.0的条件下进行批式厌氧消化产氢试验,比较单独消化和混合消化的产气性能.结果表明,苹果渣组和剩余污泥组单独厌氧消化时,H_2产量分别是11.5 mL/gVS和8.6 mL/gVS,混合厌氧消化时,混合组的H_2产量达到16.9 mL/gVS,比计算值提高了68.16%。剩余污泥组的pH值最高,苹果渣组中SCOD浓度最高,混合组的pH值和SCOD浓度均介于两个单独消化组之间,这是由于混合组能均衡两种有机底物的营养成分,提高系统的缓冲能力。这说明混合消化不单单是两种有机物的简单叠加,两者之间相互促进,存在一定的协同作用,混合消化能够提高产氢效率。另外在整个反应过程中,苹果渣组脱氢酶的活性很低,混合组高于苹果渣组,混合组脱氢酶活性最大为384 TFμg/(mL·h),且基本维持在340 TFμg/(mL·h)左右。     

厌氧消化对造纸污泥的热值及热解残焦的影响研究

以两种不同类型的造纸污泥为底物进行厌氧消化实验,分析了厌氧消化前后污泥的热值、热解残焦以及残焦浸出液中重金属含量。实验结果表明,造纸污泥厌氧消化产生的甲烷可用来干燥污泥或以外部辅助加热的形式给热解炉供热;厌氧消化后混合污泥热值有所下降,热解系统能源自给水平得以提高;热解残焦中重金属含量与接种污泥有关,其浸出率均符合危害成分浓度限值标准。     

厌氧折流板反应器中消化过程模型的研究

本文对厌氧折流板反应器(ABR)中内部处理过程、相分离特性以及流体流动模型进行了较为详细的研究,对反应器处理酒糟废水的效能也进行了初步探讨。研究结果表明,ABR具有很高的去除水中SS的能力,其内部存在相分离现象,流体流动模型对单个液相间隔区为单级全混流,整个反应器为串联多釜。ABR对水质的改善表明,它将是第二代厌氧反应器用于处理高SS含量废水的一种有效预处理装置。     

纳米零价铁强化糖蜜乙醇废水厌氧处理效果

研究了外源添加纳米零价铁(NZVI)对糖蜜乙醇废水厌氧处理的作用以及NZVI对厌氧微生物活性和厌氧消化效果的影响。向厌氧消化体系中分别添加0、0.025、0.05、0.10、0.25、0.50、2.50 g NZVI进行批次实验。结果表明,随着NZVI添加量的增加,糖蜜乙醇废水的厌氧处理效率先升高后降低。添加0.50 g NZVI实验组的COD降解率、产气率和气体中甲烷含量最高,分别为71.1%、310.9 mL/g COD和58%,比空白组提高14.7%、35.6 mL/g COD和18.8%;反应结束时该组COD和硫化物质量浓度最低,分别为2 400 mg/L和33.3 mg/L。NZVI添加量为2.5 g实验组SO42-去除效率和污泥胞外聚合物(EPS)含量最高,硫酸根最终质量浓度为288.2 mg/L,去除率为72.8%,是空白组的1.93倍;EPS中蛋白质和多糖质量分数分别为46.00 mg/gVSS和5.05 mg/gVSS,分别是空白实验组的4.43和1.66倍。脱氢酶活性在添加0.50 g NZVI的实验组中最高,为340.3 TFμg/(mL·h),比空白组提高192.5 TFμg/(mL·h)。     

Fate of Zinc Oxide Nanoparticles during Anaerobic Digestion of Wastewater and Post-Treatment Processing of Sewage Sludge

The rapid development and commercialization of nanomaterials will inevitably result in the release of nanoparticles (NPs) to the environment. As NPs often exhibit physical and chemical properties significantly different from those of their molecular or macrosize analogs, concern has been growing regarding their fate and toxicity in environmental compartments. The wastewater-sewage sludge pathway has been identified as a key release pathway leading to environmental exposure to NPs. In this study, we investigated the chemical transformation of two ZnO-NPs and one hydrophobic ZnO-NP commercial formulation (used in personal care products), during anaerobic digestion of wastewater. Changes in Zn speciation as a result of postprocessing of the sewage sludge, mimicking composting/stockpiling, were also assessed. The results indicated that "native" Zn and Zn added either as a soluble salt or as NPs was rapidly converted to sulfides in all treatments. The hydrophobicity of the commercial formulation retarded the conversion of ZnO-NP. However, at the end of the anaerobic digestion process and after postprocessing of the sewage sludge (which caused a significant change in Zn speciation), the speciation of Zn was similar across all treatments. This indicates that, at least for the material tested, the risk assessment of ZnO-NP through this exposure pathway can rely on the significant knowledge already available in regard to other "conventional" forms of Zn present in sewage sludge.     

造纸污泥厌氧发酵生物产氢研究

以实验室造纸污泥堆肥腐熟肥为菌源、造纸污泥为底物进行厌氧发酵产氢实验.结果表明,造纸污泥经超声波预处理40 min,添加10 mL质量分数0.05％的三氯甲烷后,在36.5℃,pH值5.5 ～6.0条件下与实验室造纸污泥堆肥腐熟肥按质量比2∶1进行混合厌氧发酵,累积产氢量83.5 mL/g(挥发性固形物),H2浓度51.0％ ～67.7％,有机物利用率32.4％ ～43.8％.