零价铁对城市污泥厌氧消化产甲烷的影响研究

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1、广州大学硕士学位论文I零价铁对城市污泥厌氧消化产甲烷的影响研究II广州大学硕士学位论文III零价铁对城市污泥厌氧消化产甲烷的影响研究IV广州大学硕士学位论文零价铁对城市污泥厌氧消化产甲烷的影响研究专业：市政工程硕士生：指导教师：摘要厌氧消化技术可用于农业废弃物、城市污泥等固体废弃物的处理，其对有机废物进行高效降解的同时可产生甲烷。但是，产甲烷菌对厌氧条件要求高、最适宜pH范围窄、对有毒有害物质敏感，影响了厌氧消化效果。Fe作为参与产甲烷菌代谢活动最重要的金属元素之一，可以提高产甲烷菌的代谢活性。本论文基于以上考虑，研究了零价铁对城市污泥厌氧消化产甲烷的影响。主

2、要研究内容和结果如下：首先，在零价铁投量和粒径分别为0~2000mg/L、18~75μm的范围内，研究了零价铁投配方式对城市污泥厌氧消化产甲烷的影响。结果表明，零价铁投量为1500mg/L时，累积甲烷产量最大，为304.91mL；在该投量下，零价铁粒径为38μm时，累积甲烷产量相对最大，为211.65mL。试验条件下，零价铁合理的投量和粒径分别是1500mg/L和38μm。其次，在零价铁投量和粒径分别为1500mg/L、38μm的条件下，研究了关键因素（接种比、污泥含固率、温度）对零价铁-厌氧消化城市污泥产甲烷的影响。结果显示，当接种比为10%时，累积甲烷产量

3、最大，其值为124.83mL；污泥含固率由1%增至7%时，累积甲烷产量由32.26mL上升至337.88mL，即随着含固率的增加甲烷产量增大；反应温度由20℃上升至55℃时，累积甲烷产量由33.88mL上升至266.97mL，随着温度的升高甲烷产量增大。由此得到试验条件下合理工况是：接种比=10%，含固率=7%，温度=55℃。最后，在合理工况下，研究了零价铁-厌氧消化城市污泥的产甲烷效能。结果表明，与对照组相比，加入零价铁有效提高了反应体系的pH值、增大了厌氧系统缓冲能力，以及产甲烷菌对VFAs的利用率。试验组累计甲烷产量高达1566.35mL，较对照组提高了

4、155.44%。V零价铁对城市污泥厌氧消化产甲烷的影响研究关键词：零价铁；厌氧消化；城市污泥；甲烷VI广州大学硕士学位论文TheeffectofzerovalentirononmethaneproductionbymunicipalsludgeinanaerobicdigestionMajor:MunicipalEngineeringName:Supervisor:AbstractAnaerobicdigestiontechnologycanbeusedforthetreatmentofsolidwastessuchasagriculturalwastesan

5、dmunicipalsludges,itcanproducemethanewhileefficientlydegradingorganicwastes.However,themethanogenshavehighrequirementsforanaerobicconditions,themostsuitablepHrangeisnarrow,andtheyaresensitivetotoxicandharmfulsubstances,influencingtheeffciencyofanaerobicdigestion.Asoneofthemostimport

6、antmetalelementsinvolvedinthemetabolicactivityofmethanogens,Fecanincreasethemetabolicactivityofmethanogens.Basedontheaboveconsiderations,thispaperstudiedtheeffectsofZVIonmethaneproductionbymunicipalsludgeinanaerobicdigestion.Themainresearchcontentsandtheresultsofthispaperareasfollow

7、s:First,intherangeof0~2000mg/LofZVIdosageand18~75μmofparticlesize,theeffectsofZVIdosingmodesonmethaneproductionbymunicipalsludgeinZVI-anaerobicdigestionwasstudied.TheresultsshowedthatwhentheZVIdosagewas1500mg/L,thecumulativemethaneproductionwasthelargest,whichwas304.91mL.Underthisdo

8、sage,whentheZVIpart