纺织印染污泥厌氧发酵产挥发性脂肪酸的研究

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1、摘要摘要纺织印染污泥的量随着我国纺织印染行业的迅速发展而大量增加，所以寻找经济有效的处理处置技术已迫在眉睫。本文在城市污泥等有机固废通过厌氧发酵获得高附加值的生物化学品基础上，提出利用厌氧发酵技术实现难处理、具有毒害性的纺织印染污泥的资源化、减量化并降低生物毒害性。全文的研究内容包括如下：(1)预处理技术对纺织印染污泥厌氧发酵产酸的影响及发酵前后生物毒性的变化。发现105℃加热2h对污泥的产酸效果没有明显影响，但加热能够杀死产甲烷菌，从而能够维持酸浓度的稳定。而热碱法预处理对污泥发酵产的总酸及乙酸的产率分别提高了64％和54％，同时生产速率和转化率也有提高，表明对纺织印染污泥进行热碱

2、法预处理能够增强产酸效果，并通过与城市污泥产酸效果等比较得知纺织印染污泥厌氧发酵产酸具有可行性。然后分析了厌氧发酵对污泥生物毒性的影响，得出纺织印染污泥的生物毒性较强，厌氧发酵处理能够降低污泥的生物毒性，但发酵后的毒性仍较强。而预处理技术对污泥生物毒性的影响不明显。(2)种泥类型及种泥浓度对纺织印染污泥厌氧发酵产酸的影响。本文在纺织印染污泥厌氧发酵产酸具有可行性，并能降低生物毒性的基础上，为达到缩短反应周期，节省成本，增加经济效益，研究了污水厂的剩余污泥、纺织印染污泥和柠檬酸厂的颗粒污泥及种泥浓度为2、6、109VS／L对厌氧发酵产酸的影响，结果表明最优的种泥是无锡柠檬酸厂UASB的

3、颗粒污泥。综合比较产酸效果证明接种物浓度并不是越大越好，本试验得出种泥浓度为6gVS／L是最佳的接种浓度。(3)pH对纺织印染污泥厌氧发酵产酸的影响。本文研究了pH为5、6、7、8、9、10对污泥厌氧发酵产酸的影响，结论为：在所有pH(5．10)条件下，乙酸都为主要产物。碱性pH条件能促进纺织印染污泥酸化过程，pH为10时乙酸和总VFA浓度达到最高值，分别为8．21g·L．1和14．08g·L一；乙酸和总有机酸产率为67．O％和39．1％，速率为2．41g·(L·d)d和3．48g·(L·d)～，分别比pH为中性条件下的乙酸和总酸产率提高了70％和49％，而生产速率提高了5．33倍和

4、5倍。(4)C／N对纺织印染污泥厌氧发酵产酸的影响。为实现纺织印染业的清洁生产，本文研究了添加淀粉调控C／N分别为3．2、20、30、40、50、60对纺织印染污泥定向产酸的影响。结果为t通过调控C／N可以实现定向产酸。C／N=30最适的丁酸型发酵条件。此条件下，丁酸最高浓度和百分比，分别为25．33∥L和86．55％，VFAs最高浓度及产率，分别为29．269／L和0．499酸／gVS。丁酸的产率和转化率分别为0．459酸／gVS和O．74g酸／gVSdi倒。总酸和丁酸生产速率达最高值是2．25g酸／L·d和1．95g酸／L·d。关键词：纺织印染污泥，厌氧发酵，生物毒性，挥发性脂肪

5、酸AbstractThequantityoftextiledyeingsludgeincreasedveryrapidlywiththesustainableandfastdevelopmentoftextileprintinganddyeingindustryinChina．Consideringthattheorganicmattersfromsewagesludgecallbeconversedintovaluablebiochemicalssuchasvolatilefattyacids(VFAs)，anaerobicfermentationwasusedtotextiled

6、yeingsludge．Thebioprocessstrategynotonlyachievestheobjectiveofcontrollingsludgepollutionandreducingsludgevolumesbutalsoefficientlyexplorestheresourceoforganicsubstanceinsludgeandreducesthetoxicity．Theresearchcontentsandresultswereshownasfollows：(1)Effectsofvariouspretreatmentmethodsincludingthe

7、rmoandthermo—alkalineonthesolubilizationofsludgeandthebiologytoxicitywereinvestigated．Theresultsshowthatthermocan’taffectacidogenesis．ButheatcankiIImethanogensandmaintainthestabilizationofVFAsproduction．Thermo．alkalinetreatmentsig