不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响
剩余污泥厌氧消化预处理技术研究进展
●Vol．28，No．62010年6月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization目前，剩余污泥的产生量越来越大，产生的二次污染问题也越来越严重，对剩余污泥的处理已成为环境保护工作者研究的热点，其中厌氧消化技术是处理剩余污泥的主要技术之一。
传统的厌氧消化存在消化速率低、停留时间长（需20～30d）及产气率低等不足［1-3］，限制了厌氧消化技术优势的发挥。
为提高剩余污泥的厌氧消化效率，对剩余污泥中微生物细胞进行破解，使其中的有机物进入水相，从而有利于微生物对有机物的进攻、利用和降解。
近年来，国内外学者针对剩余污泥预处理方法和效率展开了广泛的研究，主要预处理手段包括超声波、热解、微波、超临界氧化、加碱法及其它方法组合而成的预处理工艺方法等。
这些方法均可以有效破坏剩余污泥的结构及细胞壁，使絮体中胞内外有机物不同程度地溶出并进入液相，促进剩余污泥的水解过程。
1超声波预处理超声波预处理剩余污泥，可使污泥中的有机物更充分地厌氧消化降解并转化为沼气资源。
其污泥破解原理是在超声波（20kHz～10MHz）作用下污泥不断压缩和膨胀，污泥内部产生气穴泡，且不断成长并最终共振内爆，局部产生超高温、高压，同时产生巨大的水力剪切力［4-5］，使污泥结构中相当数量的微生物细胞壁得以破坏，细胞质和酶得以释放。
超声波预处理促进胞内溶解性有机物释放，表现为剩余污泥的可溶性COD的比例上升和氮与磷浓度的增加，从而改善剩余污泥的微生物可利用性［6］。
超声波预处理具有如下优势［7］：（1）紧凑的设计并且可以改装完成；（2）实现低成本和自动化操作；（3）提高产气率；（4）改善污泥的脱水性能；（5）对污泥后续处理没有影响。
因此，国内外对超声波预处理剩余污泥效果进行了大量研究。
Wang等［8］研究了不同固体含量的剩余污泥经频率为20kHz和超声密度为0.768W/mL、超声时间为5～15min预处理后溶解性化学需氧量（SCOD）的释放规律。
添加厨余垃圾对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响
２ ｃ ｏｌ ｆ ｎｉ ｎ ｅｔｌ ｎ ｉｌ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｊ ｎｎ ｎＵ ｉｅｓｙ Ｗｕｉ １１２ ｈｎ． ．Ｓｈ ｏ ｏ ｖｒ ｍ ｎａ ａ ｄＣｖ ｇ ｅｒ ， ｉ ｇ ａ ｎｖｒｔ， ｘ ２ ４ ２ ，Ｃ ｉａ ） Ｅ ｏ ｉＥ ｎ ｎ ａ ｉ
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能的影响 。结果表 明， ３ 在 ５℃下 ， 随着剩余 污泥中厨 余垃圾 添加量的增加 ， 氧消化 系统 中碳 氮质 量比 （ ／ 、 厌 Ｃ Ｎ） 胞 外 多聚物（ Ｐ ） 生理 生化指标均有不 同程度的改善。其 中当剩余 污泥与厨 余垃圾质 量 比为 ２ １ 混合 有机废 ＥＳ等 ： 时，
弃 物 中 沼 气产 量 和 甲 烷 含 量 均 达 到 最 大 值 ， 克 挥 发 性 固 体 （ Ｓ 产 生 了 １ ６５ 沼 气 ， 烷 体 积 分 数 为 每 Ｖ） ５ ． ６ｍＬ 甲 ６ ． ２ ， 别 比 剩 余 污 泥 单 独 厌 氧 消 化 时的 产 气 量 提 高 了 ５倍 和 １５倍 。 ７５ ％ 分 ． 关键词 ： 氧消化 ； 气； 余垃圾 ； 厌 沼 厨 剩余 污 泥
剩余污泥预处理方法
汇报人：文小库2023-11-28•剩余污泥概述•物理预处理方法•化学预处理方法•生物预处理方法•不同预处理方法的优缺点分析•实际工程案例及效果评估•预处理后污泥资源化利用途径探讨剩余污泥概述01剩余污泥是指在污水处理过程中，通过微生物代谢作用产生的、不能被生物降解的有机物质和无机物质的混合物。
定义主要来源于活性污泥法、生物膜法等污水处理工艺中的二沉池、曝气池等构筑物。
来源定义与来源01剩余污泥的含水率通常高达99%以上，导致体积庞大，处理难度大。
高含水率02剩余污泥中含有大量的有机物质，包括蛋白质、多糖、脂肪等，易于腐败发臭。
高有机物含量03剩余污泥中可能含有多种病原体和有毒物质，对人类和环境造成潜在危害。
含有病原体和有毒物质剩余污泥特点通过预处理手段，降低剩余污泥的体积和含水率，减少后续处理难度和成本。
通过预处理手段，破坏剩余污泥中的有机物质结构，使其趋于稳定，减少腐败发臭现象。
通过预处理手段，提取剩余污泥中的有用物质，实现资源化利用，变废为宝。
减量化稳定化资源化处理意义与目的物理预处理方法02利用污泥中不同组分的质量差异，在离心力的作用下实现固液分离。
分离效果好，操作简便，适用于各种污泥。
能耗较高，设备投资大，处理成本较高。
原理优点缺点离心分离法利用过滤介质对污泥进行过滤，实现固液分离。
操作简便，处理效果好，适用于处理颗粒较大的污泥。
过滤介质易堵塞，需要定期清洗和更换，处理成本较高。
原理优点缺点利用重力作用使污泥中固体颗粒沉降，实现固液分离。
原理优点缺点能耗低，操作简便，适用于处理颗粒较大的污泥。
沉降时间较长，占地面积大，对污泥性质要求较高。
030201化学预处理方法03通过向剩余污泥中投加混凝剂，使污泥中的胶体颗粒和微小悬浮物聚集成较大颗粒，从而实现固液分离。
原理聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等。
常用混凝剂操作简单，处理效果稳定，可去除部分有机物和磷。
优点对污泥中的亲水性胶体物质处理效果较差，易产生大量化学污泥，增加处理成本。
预处理方法对剩余活性污泥水解影响的比较研究
中图分类号 ：［０ ３ ３ ７
Ｃｏ ａ ｉｏ ｆ Ｄｉ ｅ ｅ ｔＰｒ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｏ ｄ ｏ ｙ ｉ ｓ ｕ ｌ ｔ ａ ｅ ｌ ｄ ｅ ｍｐ ｒ ｓ ｎ ｏ ｆ ｒ ｎ ｅ ｒ ａ ｍ ｎ ｓ ｆ ｒ Ｈｙ ｒ ｌ ｓｓｏ Ｒｅ ｉ ａ ｉ ｔ ｄ Ｓ ｕ ｇ ｆ ｄ Ａｃ ｖ ＷＡ ＮＧ ｉ ｇ ，Ｆ ｎ ｍｅ ，Ｌ ｎ ，Ｌ Ｕ ｉ ，Ｆ ＮＧ ｈ ａ ｇ Ｌ ｎ Ｕ Ｘｉ — ｉ ＥＩＹａ Ｉ Ｌ Ｅ Ｓｕｎ
８ ００ ３ ０４； ６ １１ ） ２ ０ ０ （ ．新疆产品质量监督检验研究 院，乌鲁木齐 １
２ ．西南科技 大学环境工程 自控技术 四川省高校重点实验室 ，四川 绵 阳
摘 要 ：污泥预 处理 对污泥水解有较 大促进作 用，可以明显 改善 污泥的脱 水、厌 氧消化性 能及其减 量化 。本文通 过 比较 ４种预 处理方法加热 、加碱 、微 波、超 声波对剩余 活性 污泥水解性能的影响 ，探 索效率 高、成本低 的污泥顸 处理技 术。 研 究结果显 示，加 热、加碱 对 污泥水解 的促进 作 用要 明显 高于微 波、超声 波顸 处理 ，其 中加碱 预 处理 的水 解效 率 最
（ ｉ ｉｎ ｕｅ ｉｏ １ ｎａ ｇＳｐｒｓ ｎ＆ Ｉ ｐｃｏ ｔｕ ｆｒ ｒｄｃ Ｑ ａｉ ， ｒｍ ｉ ３ ０４， ｈｎ ； Ｘ ｊ ｖｉ ｎ ｅｔ ｎＩ ｉ ｔ ｏ ｏｕｔ ｕ Ｚｙ Ｕ ｕ ｑ ８０ ０ Ｃ ｉａ ｓ ｉ ｎ ｔｅ Ｐ ｓ ｔ ２ＫｙＬ ｂｒｔ ｙｏ Ａ ｔ Ｃ ｎｒｌ ｅｈｏｏｙ ｏ ｎｉ ｎ ｅｔｌ ｎｉｅｒ ｇｏ ｎｖｒｔｓｉ Ｓｃｕ ｎＰｏｉ ｅ ｅ ａｏ ｏ ｕ ｏｔ ｃ ｎｌ ｆｒ ｖ ｏ ｍ ｎａ ｇｎｅｉ Ｕ ｉ ｓｉ ｉ ａ ｒ ｎ ， ａｒ ｆ ｏ ｏＴ ｇ Ｅ ｒ Ｅ ｎ ｆ ｅ ｉｅ ｎ ｈ ｖｃ Ｓ ｕｈ ｅｔ ｎｖｍｔ ｆ Ｓｉ ｅ＆ Ｔｃｎｌ ， ａ ｙ ｎ ， ｉ ｕｎ６ １ １ ， ｉ ） ｏｔｗ ｓ Ｕ ｉ ｉ ｅ ｙｏ ｃ ｎ ｅ ｃ ｅ ｏ ｏ Ｍｉｎａ ｇ Ｓｃ ａ ２ ０ ０ Ｃ ｎ ｈ ｇ ｙ ｈ ｈ ａ
废活化污物的组合预处理的效果厌氧消化工艺
组合预处理对剩余污泥厌氧消化工艺的影响摘要: 碱性和低温热预处理已用于剩余活化污泥（WAS）分别的厌氧消化。
这两种方法的不同组合，研究生物化学甲烷势（BMP）的试验来评估的预处理WAS厌氧消化。
在研究中，通过合并预处理和BMP试验得到最佳反应条件。
该组合是碱化24小时后，把0.05 g NaOH/ g TS 9小时70℃条件下去除的SS达到21％，可溶性化学需氧量（SCOD）超过对照组200倍的比率可溶性糖/总碳水化合物可以达到72.8％。
对于BMP测试，这是沼气生产比控制和沼气生产的甲烷含量的平均值的近6倍，获得64％。
因此，结合（碱性+低温热）预处理对溶解和沼气生产是有效率的。
关键词：厌氧消化;预处理;碱性;低温热预处理;BMP1.引言在污水处理厂的大量增加，污水污泥生产量（污水处理厂）成为快速，健康发展城市的一个严重和紧迫的问题[1]。
前处理的污水污泥，它必须充分地稳定化，以减少其有机物含量，气味问题和致病菌污染。
Neyens报告了污泥处理和处置已经在2004年占废水纯化的总处理成本高达50％[2]。
厌氧消化是污泥稳定无害化和资源化，实现污泥减量常见的方法。
与其它方法相比，它的优点是所需的能量较少，更好的稳定化的产物和气体可用[3]。
厌氧消化有三个基本步骤：水解，酸化和甲烷[4]。
然而，它有局限性的保留时间长和有机物整体降解效率低。
所有这些限制与第一步骤：水解相关。
因为在污水污泥中大部分有机物是在细胞中的，细胞膜微生物是一种半刚性的结构，以保护细胞渗透裂解。
因此，在许多文献中预处理方法已经提出了用于克服的限制增强的消化速度。
用预处理过程，不但水解加速增加溶解成分，而且改善的生物降解性，以及污泥脱水和减少病原体和发泡也可以实现[5]。
预处理方法已被证明对厌氧消化有积极的影响，包括物理（热，机械，超声波，微波），化学（碱性，臭氧氧化），和生物水解（酶法）或组合任何两种这些方法（碱性+热，碱性+微波，碱性+超声波）。
酸化预处理对剩余活性污泥厌氧消化及其脱水性能的影响研究
ｑ ｅ ｔｄｇ ｓｉｎ ａ ｄ ｄ ｗａｅ ｎ ｆＷ ＡＳ ｈ ｐｉ ｌｔｃ ｎｃ ｌｐ ｒｍｅｅｓｗｅｅｏ ｔｉｅ ｙｃ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅＨＣ１ ｏ ｅａ ｄ ｄｇ ｓ ｕ ｎ ｉｅｔ ｎ ｅ ｔｒ ｇｏ ｏ ｉ ．Ｔ ｅｏ ｔ ｍａ ｅ ｈ ｉａ ａａ ｔｒ ｒ ｂ ａｎ ｄｂ ｏ ｓｄ ｒ ｇｔ ｉ ｈ ｓ ｎ ｉｅ — ｄ
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不同污泥预处理方法对污泥厌氧消化产气量影响研究
热碱预处理的过程 ：把 １ Ｌ选择的污泥利Biblioteka Ｎ ａ Ｏ Ｈ和 Ｈ Ｃ １ 进
１引 言
污 泥是 污染 城 市 环 境 的有 害物 质 之 一 ， 其 中含 有 的众 多 有 机
２ ． ４指 标 及 分 析 方 法
２材 料 与 方 法
２ ． １污 泥来 源
根 据 此 次 试 验 的 目标 ， 需 要 分 析 的 指 标 主 要 为 沼 气 累 计‘ 产 量
在整个 本次试验研究选择的污泥选 自某污水处理厂 四期工程的二 和产气速率 。每种破解方式都设置 了两套厌氧 消化装置 ， 沉 池 ， 该 污水 处 理 厂 主 要 针 对 居 民 生 活 产 生 的污 水 进 行 处 理 ， 采 厌氧消化过程 中，每 日都需要保证 当 日沼气产量 的数值读取 ， 并 取 Ａ — Ａ — Ｏ Ｔ艺 ， 处理 能力为 １ Ｘ １ ０ ４ ｍ ３ ／ ｄ ， 二 沉 池 的 污 泥 经 重 力 浓 在此基础 上计算第 Ｎ日的沼气产量 累计值 以及 日 产 气率 。 缩后其含 阔率约为 ３ ％。 污泥取 回之后 ， 先使用格筛过滤掉大颗粒 此外 ，对于沼气组分的分析本文采取了 日 本某科谱分析仪器有 物质及 夹杂 的毛发 ， 之后放入冰 箱 ， 在４ ￣ Ｃ 条 件下保存 １ ０ ｈ ， 并将 限公司生产的 Ｇ Ｃ 一 ２ ０ １ ０型气相色谱仪 ， 分析基本条件如下 ： 检测器 上 层 滤 清 液 排 掉 。 污 泥 的主 要 特 性 如 表 １ 所示。 Ｔ Ｃ Ｄ ， 基 本温 度为 １ ２ ０ ， 柱 流量 ２ ｍｌ Ｊ ｍ ｉ ｎ ， 样 品进 口温度 约为 １ ０ ０ ℃，
《2024年污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化》范文
《污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的快速发展，污泥处理成为了环境工程领域中一个亟待解决的问题。
污泥中含有大量的有机物和营养物质，如果不经过适当的处理和处置，将对环境造成严重污染。
厌氧消化技术作为一种有效的污泥处理方法，近年来受到了广泛关注。
本文将详细探讨污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化的相关内容。
二、污泥预处理污泥预处理是厌氧消化过程中的重要环节，其主要目的是提高污泥的生物降解性能，降低其含水率，为后续的厌氧消化过程提供良好的条件。
预处理方法包括物理法、化学法和生物法等。
物理法主要包括机械破碎、热解和干燥等，通过这些方法可以破坏污泥的物理结构，提高其表面积，有利于后续的生物降解过程。
化学法主要是通过添加化学试剂来改变污泥的物理化学性质，如添加碱来中和污泥的酸性。
生物法则主要是通过利用某些特定的微生物来降解有机物，如采用溶菌酶等方法。
三、厌氧消化工艺性能厌氧消化是一种利用微生物将有机物转化为沼气和细胞质的过程，是处理污泥的一种有效方法。
该过程需要在适宜的条件下进行，包括温度、pH值、有机负荷等。
在厌氧消化过程中，有机物经过水解、酸化、甲烷化和气固分离等阶段，最终生成沼气和细胞质等产物。
厌氧消化的优点在于其能将有机物转化为可再生能源（如沼气），同时还能实现污泥的减量化和稳定化。
此外，厌氧消化过程中产生的沼气可以用于发电、供热等用途，具有很好的经济效益和环保效益。
四、预处理过程中有机物变化在污泥预处理过程中，有机物的变化是影响整个处理过程的重要因素。
在物理预处理过程中，由于机械破碎和干燥等作用，污泥中的大分子有机物被破坏成小分子有机物，有利于后续的生物降解过程。
在化学预处理过程中，添加的化学试剂可以改变有机物的结构和性质，使其更易于被微生物降解。
在生物预处理过程中，特定的微生物通过分泌酶等物质来降解有机物，使其转化为更简单的化合物。
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第28卷第1期2009年1月 食品与生物技术学报Journal of Food Science and Biotechnology Vol.28 No.1Jan. 2009 文章编号:167321689(2009)0120107206 收稿日期:2007212229 基金项目:江苏省高技术研究项目(D G 2006044);江苏省自然科学基金项目(B K2006023)。
3通讯作者:阮文权(19662),男,上海人,教授,工学博士,主要研究环境厌氧生物技术。
Email :wqruan @ 不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响高瑞丽1, 严群1,2, 邹华1,2, 阮文权31,2(1.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;2.江南大学环境与土木工程学院,江苏无锡214122)摘 要: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4h 产气速率最快,平均每小时为3129mL/g ;经热处理后,剩余污泥累积产气量最多,为45180mL/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62126%,比对照增加了130%。
关键词:剩余污泥;厌氧消化;预处理;甲烷中图分类号:X 703;X 705文献标识码:AE ffects of Different Pretreatment of W aste Activated Sludgeon Methane Production via Anaerobic DigestionGAO Rui 2li1, YAN Qun1,2, ZOU Hua1,2, RUAN Wen 2quan1,23(1.Key Laboratory of Industrial Biotechnology ,Ministry of Education ,Jiangnan University ,Wuxi 214122,China ;21School of Environment and Civil Engineering ,Jiangnan University ,Wuxi 214122,China )Abstract :In t his manuscript ,effect s of different p ret reat ment met hods on t he met hane p roduction by waste activated sludge were caref ully investigated.It was found t hat :(1)by t reated wit h alkali p rotease ,t he specific rate of gas achieved at t he highest value (3129mL/g vs/h );(2)by t hermally t reated in an autoclave ,t he gas production was 4518mL/g ,higher 230%t han t hat of t he cont rol ;(3)by t reated by microwave irradiation ,t he met hane content was increased to 62126%,higher 130%t han t hat of t he control.K ey w ords :waste activated sludge ,anaerobic digestio n ,p ret reat ment ,met hane 随着国民经济的不断发展,我国城镇工业废水以及生活污水排放量不断增加。
为了防止水域污染,改善生态环境,截止到2004年底,我国已建成城市污水处理厂708座,日处理能力达71387×107m 3。
在污水处理过程中,一般会产生占污水体积0102%的污泥,因而数量巨大,目前已成为亟待处理的城市固体废物之一[1]。
目前国内外对污泥厌氧消化的研究多集中于采用剩余污泥或初沉污泥和剩余污泥的混合污泥。
其中剩余污泥的有机质含量为城市污水的10倍,其中生物易降解的有机组分含量为有机固体总量的59%～88%,是很好的厌氧消化产沼气基质,其研究空间和实用意义甚大[2]。
为了加速水解过程,缩短反应周期并提高污泥的厌氧消化效率,可采用物理法(热处理、超生波处理等)、化学法(碱处理、臭氧氧化等),以及生物法(投加酶制剂、抗菌素等)对剩余污泥进行预处理[326]。
目前,关于热碱预处理和超声波预处理对污泥厌氧消化过程影响的研究比较多,但对微波处理的研究甚少,并且国内对酶法处理污泥的研究目前尚未见报道[7-9]。
作者采用碱、热、微波和酶法对剩余污泥进行预处理,比较了4种不同的预处理方法对污泥厌氧消化产沼气过程的影响,从而为实际生产过程中选择经济合理的预处理方法提供一定的依据。
1 试验111 试验材料剩余污泥取自无锡某污水处理厂经脱水后的污泥,剩余污泥的性质见表1。
接种物为取自无锡某柠檬酸厂的厌氧颗粒污泥。
接种污泥的p H为7103,含水率为82122%,TS为17178%,VS/TS为87145%。
表1 剩余污泥的性质T ab.1 Characteristics of excess activated sludge used in experimentsp HTOC/(mg/g)TS/%VS/%SCOD/(mg/g)N H32N质量分数/(mg/g)TN/(mg/g)7175136134271661815991030107632818112 分析处理方法TS(总固体质量分数)、VS(挥发性固体质量分数):称重法[8];COD(化学需氧量):用5B21B型COD快速测定仪测;TN(总氮质量分数):过硫酸钾氧化2紫外分光光度法[10];N H32N质量分数:水杨酸2次氯酸盐光度法[10];甲烷含量:气相色谱仪(GC910),TCD检测器;微波处理:美的PJ17C2M型微波炉,频率2450M Hz;辅酶F420:紫外分光光度法[11]。
113 试验装置及方法11311 试验装置 试验装置见图1,反应瓶是体积为250mL的密封玻璃容器,反应器内温度采用恒温水浴锅自动控制,温度为35℃,误差±1℃。
气体采用排水法收集。
11312 碱预处理方法 在一定量的剩余污泥中分别加入NaO H,使得NaO H/VS分别为0104、0107、0111、0114、0118,轻轻搅拌使其混合均匀。
室温反应24h后,用盐酸调节p H值,使其介于715～718之间。
11313 热预处理方法 将剩余污泥放在灭菌锅中分别在80、100、121℃下,处理30min。
11314 微波预处理方法 将剩余污泥放在微波炉中,分别在70、210、350W的辐射功率下处理5min。
11315 酶预处理方法 在剩余污泥中分别加入碱性蛋白酶(Protex6L,无锡杰能科公司提供)0101、0102、0104、0106、0111mL/g。
搅拌均匀后,室温放置10h。
11恒温水浴;21反应瓶;31取泥口;41气体取样口;51排气管;61量筒;71水槽图1 试验装置示意图Fig.1 Equipment for anaerobic digestion of sludge 最后,取各预处理过的剩余污泥50g,加到250mL的反应瓶中,再加入60g厌氧颗粒污泥,搅拌使其混合均匀,封好瓶口,放在35℃的水浴锅中进行厌氧发酵。
取未经过预处理的剩余污泥作为对照组。
2 结果与讨论211 碱预处理对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响碱法预处理是指在污泥厌氧消化前加入一定801食 品 与 生 物 技 术 学 报 第28卷 量的碱进行处理,该方法可使污泥中45%以上的有机质溶解,因而消化过程的产气量、有机碳和VS 的去除率亦随之提高。
与其它预处理方法相比,碱处理具有操作简单、方便以及处理效果好等优点[12]。
图2为经碱预处理后,剩余污泥厌氧消化产气量和甲烷含量的变化。
图2 不同的加碱量对产气量和甲烷含量的影响Fig.2 E ffect of N aOH on the gas and methaneproduction 由图2(a )可知,在对照组以及不同浓度的碱处理实验组中,产气速度都非常快,其中第一天的产气量已占总产气量的70%左右。
但是,经过碱处理后的剩余污泥产气量明显比未处理的多,且经0104g/g 和0107g/g 处理过的污泥产气量较高,分别为34147mL/g 和31138mL/g ,比对照组增加1倍左右,这说明低剂量NaO H 对提高污泥的厌氧消化性能效果更为明显。
由图2(b )可知,经碱预处理过的污泥,甲烷含量都比未处理的高,这可能是由于加碱水解能促进脂类及蛋白质的利用,所以加碱预处理后的污泥所产沼气中甲烷比率也会提高。
其中以0107g/g 处理过的污泥,所产气体中的甲烷质量分数最高,为44116%。
因而,碱预处理的最佳条件是碱加入量为0107g/g 。
212 热预处理对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响污泥的热处理分为低于100℃的低温预处理和高于100℃的高温预处理两种方式。
在不同的处理温度下,细胞被破坏的部位不同:在45～65℃时,热处理会导致细胞膜破裂以及rRNA 被破坏;在50～70℃时DNA 被破坏;在65～90℃时细胞壁被破坏;而在70～95℃蛋白质变性[13]。
图3为不同的热处理温度对剩余污泥厌氧消化过程中累积产气量和甲烷含量的影响。
由图可知,经过80、100、121℃处理过的污泥,产气量和甲烷含量都明显高于未处理过的污泥,并且产气量随温度的升高而增加。
其中当污泥经121℃处理30min 后,产气量和甲烷质量分数分别为45180mL/g 和53146%,比未处理的污泥分别增加2倍和115倍。
Haug 等将剩余污泥在100～250℃预处理30min 时发现,大分子的蛋白质经过热处理后被分解成溶于水的小分子片段,并可产生较高浓度的氨氮,从而使处理系统具有较好的可生化性和缓冲能力[14]。
图3 不同热处理温度对累积产气量和甲烷含量的影响Fig.3 E ffect of temperature on the total accumulativegas and methane production 试验中还研究了不同的热处理时间对产气量和甲烷含量的影响,即将剩余污泥放在121℃的灭菌锅中分别处理15、30、45、60min 。