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污水厂污泥和厨余垃圾的混合中温厌氧消化-地污水处理设备选型
浏览: 发布日期:2018-06-03

摘要:对污水厂污泥和厨余垃圾混合厌氧消化的可行性进行了研究。采用两种混合物料,其污泥和垃圾按VS之比分别为75%∶25%和50%∶50%,HRT分别采用9、12、16、20d。实验结果表明,在所有的反应器运行过程中,进料有机负荷为1.4~4.1g/(L•d-1)VS,没有出现如pH值降低、碱度不足和VFA积累等抑制现象。在进料VS之比为50%∶50%时,稳定性和处理效果都优于进料VS之比为75%∶25%时,当HRT为12d时,此时VS去除率为58.6%~62.6%,甲烷产率为0.413~0.456L/g VS。
关键词:污水污泥;厨余垃圾;厌氧消化;混合消化
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:1672-0946(2007)01-0032–04
厌氧消化是污泥处理常用的减容稳定工艺,而目前我国污水厂中投入运行的消化池容积利用率很低,挥发性固体(VS)去除率和产气量也不高。随着厨余垃圾在城市垃圾中的比重不断上升,由于其含水率和有机成分都很高,因此很适合采用厌氧消化工艺进行处理,将厨余垃圾运送到城市污水处理厂,利用现有的污泥消化池处理厨余垃圾,而不需要很多的额外的投资,又解决了厨余垃圾的污染问题。将厨余垃圾和污水污泥混合消化能够提高物料的固体含量从而充分提高消化池的利用效率,有助于促进物料的营养平衡,提高产气量以及降解能力[1]。
本实验的主要研究目标是对厨余垃圾和污水厂污泥混合消化的可行性进行评价,对污泥和垃圾在不同比例进料以及不同的HRT对混合物料厌氧消化过程的稳定性和处理效果的影响进行了研究。
1材料与方法
1.1实验装置
实验所采用的厌氧消化反应器为圆柱型,模拟普通污泥消化池,总容积为7L,其有效容积为5L,反应器上配有进、出料口和出气口各1个,如图1,机械搅拌,转速为80r/min,放在水浴中,用温控仪控制温度为(35±1)℃,每日进出料1次。

 

污水厂污泥和厨余垃圾的混合中温厌氧消化-地埋式污水处理设备选型

 

图1试验工艺流程
1.2接种污泥
接种污泥由取自哈尔滨文昌污水处理厂的脱水剩余活性污泥培养所得,起初TS约为12%左右,经加自来水后调整至5%左右。采用逐步培养法,经运行一个月后反应器中即可产生比较稳定的沼气量,然后每日少量加入厨余垃圾和污泥的混合物料进行驯化,此时采用的污泥为含有剩余活性污泥和初沉污泥的混合污泥,取自哈尔滨文昌污水处理厂,是将两者按照体积比1∶1进行混合,大致相当于该污水厂每日两种污泥的产量之比,其中初沉污泥取自初沉污泥浓缩池,TS在4.6%~5.2%之间,VS为TS的58%~63%,剩余活性污泥取自污泥回流泵房,经充分沉淀后将TS控制在2%~2.4%,VS为TS的67%~71%。在整个培养过程中未添加任何营养物质,其主要参数见表1。
1.3进料组成
实验中采用的厨余垃圾取自哈尔滨工业大学学生食堂,其TS在15%~30%之间,VS为TS的88%~94%,其主要组成包括米饭、肉类、蔬菜等,剔除其中的骨头等硬物后用食物粉碎机将其粉碎到2~4mm,通过添加自来水调节TS到10%。厨余垃圾每两周收集一次,置于4℃下保存,实验所采用每日进料的污泥同样是采用体积比为1∶1的初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。将厨房垃圾和混合污泥按照其VS的比例为25%∶75%和50%∶50%进行混合。厨余垃圾、混合污泥以及混合物料的主要参数见表1。
表1厨余垃圾、污水污泥、接种污泥以及混合物料的主要特征

 

污水厂污泥和厨余垃圾的混合中温厌氧消化-地埋式污水处理设备选型

 

1.4实验设计
采用四个反应器,对应四个不同的HRT,分别为9、12、16、20d,将培养好的接种污泥投入反应器中,分为两个阶段进行,第一个阶段采用厨余垃圾和污泥VS之比为25%∶75%的混合物料,而第二阶段则采用VS之比为50%∶50%的混合物料,每个HRT下要经过15~20d系统达到稳定运行状态,每个阶段运行50d,考察在不同的HRT以及物料VS比的运行条件下反应器中的运行状况。
1.5分析方法

 

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