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污泥和餐廚垃圾聯合干法中溫厭氧消化性能研究

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【中文關鍵詞】厭氧  高含固  脫水污泥  餐廚垃圾  水解速率    
【摘要】采用完全混合式反應器R1~R5,在半連續運行的狀態下,考察了停留時間為20 d時脫水污泥和餐廚垃圾混合干法厭氧消化的產氣性能、有機質降解性能和系統穩定性.
【部分正文預覽】

結果表明,隨著進料中餐廚垃圾所占比例的增大,系統的產氣率和甲烷產率呈上升趨勢,產氣中甲烷含量呈下降趨勢,污泥中添加餐廚垃圾有助于在利用原有消化罐容積的前提下顯著提高有機負荷和體積產氣率.餐廚垃圾比例越大,混合物料的水解速率常數越大,有機質降解率越高,R1~R4中有機質水解速率常數分別為0.25、0.61、1.09和1.56 d-1,有機質降解率分別為37.4%、50.6%、60.7%和68.2%,水解速率差異是導致VS降解率不同的主要原因.隨著餐廚垃圾比例的增大,系統內pH、總堿度(total alkalinity,TA)、總氨氮(total ammonia nitrogen,TAN)和游離氨氮(free ammonianitrogen,FAN)呈下降趨勢,當污泥中添加的餐廚垃圾提高60%時,系統內pH、總堿度、總氨氮和游離氨氮分別下降6%、16%、22%和75%.游離氨和Na+分別是影響污泥和餐廚垃圾單獨干法消化穩定性的重要因素,污泥和餐廚垃圾混合消化可降低潛在抑制性物質的濃度,顯著提高系統穩定性.

正文:

污泥處理一直是我國污水處理的難題之一,有關研究表明雖然目前我國城市生活污水處理率僅為77%,但是每年污泥產生量約3.0×107t(以含水率為80%計),而且每年以10%速度增長[1],如果我國城鎮污水全部得到處理,則每年污泥產生量將接近4.0×107t.此外,生活垃圾也是我國城市化進程中面臨的一個巨大問題,“十五”期間,我國生活垃圾處理能力上升了20%,但由于垃圾增長速度快于設施建設速度,無害化處理率反而從61% 下降至53%[2],而餐廚垃圾占城市生活垃圾的一半以上.目前城市污水處理廠的污泥和生活垃圾的主要處理方式是土地填埋,不僅占用有限的土地資源,而且易造成二次污染.
城市污泥和餐廚垃圾中含有豐富的有機質,適合進行資源化處理. 此外,餐廚垃圾占生活垃圾的比重大、含水率高,若將其從生活垃圾中分流出來進行集中式資源化處理,既有利于資源化利用,也有利于生活垃圾的減量和后續處理、處置.
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