零价铁驯化污泥对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的影响

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1、零价铁驯化污泥对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的影响　　摘要：以餐厨垃圾为基质，在中温（37±1）℃条件下进行单相厌氧发酵。污泥驯化过程中以半连续和间歇两种方式投加餐厨垃圾和零价铁混合物（零价铁投加量为餐厨垃圾的0.1%），考察不同驯化方式下的零价铁对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷潜能的影响。结果表明，用2.5g/（L?d）餐厨垃圾+2.5mg/（L?d）零价铁驯化后的厌氧污泥在2.5g/（L?d）餐厨垃圾的半连续培养过程中，反应器平均日产甲烷率较对照组提高了17.74%；而以间歇方式培养时，即在用50g/L餐厨垃圾+50mg/L零价铁驯化后的厌氧污泥中一次性投加50g/L餐厨垃圾，

2、其平均日产甲烷率较对照组降低了9.97%。因此，在半连续式驯化方式下，零价铁更有利于提升餐厨垃圾单相厌氧消化的稳定性和产气率。　　关键词：零价铁；污泥驯化；餐厨垃圾；厌氧消化；半连续式；间歇式　　中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：0439-8114（2016）14-3618-04　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.14.019　　Abstract：Asingle-phaseanaerobicdigestionfedwithkitchenwasteswasrunundermediumtemperature（37±1

3、）℃.Amixtureofkitchenwastesandzero-valentiron（zero-valentirondosagewas0.1%ofthekitchenwastes）wasaddedbytwodifferent10ways，semi-continuouswayandbatchway，intheprocessofthesludgedomestication.Theinfluenceofdifferentacclimatizationwaysofzero-valentirononmethanepotentialoutputfromkitchenwaste

4、sbyanaerobicdigestionwasinvestigated.Theexperimentalresultsshowedthataveragedailyproductionrateofmethaneincreasedby17.74%thancontrolwhenloading2.5g/（L?d）kitchenwasteswithanaerobicsludgewhichwasdomesticatedby2.5g/（L?d）kitchenwastesand2.5mg/（L?d）zero-valentironinsemi-continuousway.Butinba

5、tchway，namelyloading50g/Lkitchenwasteswithanaerobicsludgewhichwasdomesticatedby50g/Lkitchenwastesand50mg/Lzero-valentiron，averagedailyproductionrateofmethanedecreasedby9.97%thancontrol.Therefore，insemi-continuousdomesticatedway，zero-valentironismoreadvantageoustoimprovethestabilityofsin

6、gle-phaseanaerobicdigestionandtheconversionrateofkitchenwastesintomethane.　　Keywords：zero-valentiron；sludgedomestication；kitchenwastes；anaerobicdigestion；semi-continuousway；batchway　　厌氧消化产沼气作为一种新型环保技术被广泛应用于餐厨垃圾处理，然而诸多因素如有机负荷、pH、温度、C/N、微量元素等可对厌氧消化及产气过程产生较大影响[1，2]。其中，有机负荷和微量元素作为可减少厌氧消化系统酸

7、积累和保持系统稳定性的重要控制因子而被广泛关注[3，4]。10　　零价铁作为一种价格低廉的活性金属，其电极电位E（Fe0/Fe2+）=-0.44V，具有强还原能力。主要反应机理如下：在阳极Fe失电子被氧化成Fe2+，阴极H+得电子被还原为2[H]→H2[5]；同时零价铁又促进同型产乙酸菌将H2加速转化为乙酸，从而间接促进丙酸的分解转化[6]。汪桂芝等[7]在以2，4，6-三氯苯酚为基质的厌氧试验中，分别考察“Fe0/Fe2+/Fe3+-微生物”体系对2，4，6-三氯苯酚的降解效果。结果表明，当初始pH偏碱性时，“Fe0-微生物”体系对2，4，6-三氯