不同预处理方式对污泥厌氧发酵的影响

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1、2014年9月农业机械学报第45卷第9期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．09．031*不同预处理方式对污泥厌氧发酵的影响11223张万钦戚丹丹吴树彪董仁杰赵万生(1．中国农业大学农学与生物技术学院，北京100193;2．中国农业大学工学院，北京100083;3．北京峻德安装工程有限公司，北京100079)摘要:污水生物处理的应用产生了大量污泥，污泥的处理与处置已成为污水处理厂面临的一个重大挑战。填埋、焚烧等传统污泥处理方法，不仅污染环境而且消耗大量能源，而厌氧发酵处理作为一种可持续的污泥处理方法具有保护环境、节约能源等优点。传统

2、的污泥厌氧发酵处理存在反应效率低、污泥降解性差、停留时间长等不足，污泥预处理在改善其厌氧发酵性能方面越来越受到关注。根据污泥的理化特性、厌氧发酵特点，论述了各类预处理方式的不同作用机制，分类比较了不同类型预处理的处理效果及其对污泥厌氧发酵特性的影响，深入分析了影响不同预处理强化污泥厌氧发酵的主要因素。同时，对其强化污泥厌氧发酵存在的不足及其今后的发展方向作了简要的分析和展望。关键词:污泥厌氧发酵预处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000-1298(2014)09-0187-12泥停留时间长(20～30d)、甲烷产量低和污泥降解引言性差等缺点，严重限

3、制了污泥厌氧发酵技术的推广随着我国城市人口数量和城市化进程的快速发应用。针对污泥厌氧发酵过程中胞外聚合物(EPS)展，城市污水产量不断增加，污水处理厂的数目、处难降解、细胞壁难打破等问题，国内外学者在污泥预理能力和污泥产生量也随之增加。据住房城乡建设处理改善污泥厌氧发酵性能方面，开展了大量研究部统计，截止2012年底全国累计建成城镇污水处理和应用实验，研究发现预处理可以促进EPS降解、3厂3340座，污水日处理能力约为1.42亿m，年污提高污泥中大分子有机物水解、打破污泥菌体细胞［1］泥产生量接近2200万t。目前，虽然我国多数城壁，有效提高污泥厌氧发酵性能、缩短

4、水力停留时镇污水处理厂实现了污泥的初步减量化，但仍未能间。然而，当前对污泥预处理提高污泥厌氧发酵性充分实现污泥的稳定化处理。据统计约有80%的能等的研究多种多样且缺乏系统性归纳总结，使污污泥未经稳定化处理而导致污泥中恶臭物质、病原泥厌氧发酵的应用受到了限制。本文根据污泥的理体、持久性有机污染物等进一步扩散，造成严重的环化特性、厌氧发酵特点，讨论污泥厌氧发酵的研究特［2］境污染。因此，污泥的稳定化处理在我国污泥环点及不足，根据各类预处理方式的不同作用机制，分境友好型可持续处置过程中具有重要意义。类比较不同类型预处理的作用特点与处理效果及其目前，我国主要的污泥稳定化处

5、理技术包括厌对污泥厌氧发酵特性的影响。［3］氧发酵、填埋、干化焚烧等。其中填埋、焚烧的土1污泥厌氧消化理化特性地利用处置方式因其选址难、耗能高、投资大等缺点，应用推广受到限制;而厌氧发酵过程所需能量消城市污水处理厂污泥类型主要包括初沉污泥、耗较低，并且在回收清洁能源、减少污泥体积、杀灭二沉污泥、活性污泥、剩余污泥和消化污泥等5种。病原微生物和改善污泥性能等方面具有明显优其中初沉污泥是从初沉淀池直接排出的沉淀物;二［4］势，这使得污泥的厌氧发酵技术逐渐成为具有广沉污泥是从二次沉淀池(或沉淀区)排出的沉淀物;泛应用前景的污泥环境友好型资源化利用的途径之活性污泥是指曝气

6、池中繁殖的含有各种好氧微生物一。然而，传统的污泥厌氧发酵过程因反应缓慢、污群体的絮状体污泥;消化污泥指经过好氧消化或厌收稿日期:2013-12-04修回日期:2014-01-04*“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAD14B03、2012BAD47B00)作者简介:张万钦，博士生，主要从事产业化沼气与能源生态工程研究，E-mail:wqzhangcau@gmail．com通讯作者:吴树彪，讲师，博士，主要从事生物质能源工程与低碳技术研究，E-mail:wushubiao@gmail．com188农业机械学报2014年［8］氧消化的污泥，所含有机物质浓度

7、较高;剩余污泥是65%。在日本大多数污水处理厂也采用厌氧发活性污泥系统中从二次沉淀池排出系统外的活性污酵来处理污泥且近年来日本的污泥发酵工艺也在［1，5－6］泥。表1列出了不同类型污泥的主要组成。进一步改善，如通过机械浓缩脱水后进行厌氧消［9］化、并进行搅拌和热效的改善等。为降低消化表1不同污泥特性指标的含量(以干质量计)Tab．1Contentofdifferentsludgecharacteristics时间，减小池容，采用高温厌氧发酵的处理厂数量［1，5－6］也在增加。indicators挥发性固体质量有机质质量灰分质量鉴于厌氧发酵技术在污泥资源化利用方面的

8、优类型分数