污泥厌氧发酵沼气产生规律研究

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1、污泥厌氧发酵沼气产生规律研究　　摘要利用自制的沼气发生器和沼气净化装置，以污水处理厂污泥为原料进行厌氧发酵产沼气研究。结果表明：污泥含水率在93%以上，但是C/N只有20.5，厌氧发酵过程中CODcr不断下降，而在第6天时沼气产量达到0.63L。以氢氧化钠溶液吸收二氧化碳和硫化氢，浓度为2moL/L时吸收率可达到99%以上。　　关键词污泥；厌氧发酵；沼气；产生规律　　　　　ResearchonGernerationLaentation　　SHANGTi-songYANGLi*　　（CollegeofEnviroment

2、andChemistryEngineering，NanchangHangKongUniversity，NanchangJiangxi330063）　　AbstractThemethanefermentationresearchademethanegeneratorandthemethanerefiningequipment，aterial.Theresultsindicatedthatthemoisturecontentofsludgeentationprocess，butthemethaneoutputachieve

3、d0.63Linthesixthday.AbsorbingCO2andH2SbytheNaOHsolution，theabsorptionratemightachieveabove99%oL/L.　　Keyentation；methane；gernerationlaL）、电子天平（BS124S，北京赛多利斯仪器系统有限公司）、干燥箱（101-3y（A），苏州市大隆仪器仪表有限公司）、电炉（500iddot;5H2O，北京化工厂产；无水氯化钙，上海市奉贤奉城试剂厂产；硫酸、硫酸汞、盐酸，上海振兴化工二厂有限公司产；硫酸亚

4、铁氨，上海试四赫维化工有限公司产；重铬酸钾、硫酸银、氢氧化钠、三氧化铁、K2SO4、甲基红，上海试剂一厂产。规格均为分析纯。　　1.2试验设计　　1.2.1沼气池设计。由于原材料和制作工具的限制，试验中沼气发生器不能制作成圆形的，但沼气池形状的基本数据还是类比成圆形的。材质选用透明的有机玻璃，根据计算所得数据在有机玻璃板上画出相应的图形，然后通过人工切割和手工打磨的方式把有机玻璃板分成小块，最后用三氯甲烷把切割下来的小块拼接组装起来。沼气发生器结构如图1所示，单位为厘米。　　1.2.2沼气净化装置的设计与制作。沼气净化

5、采取碱液吸收和用干燥剂干燥的方法对沼气进行净化，因此吸收部分采用箱状结构，干燥部分采用塔状结构。具体形状和数据如图2，单位为厘米。　　2结果与分析　　2.1污泥含水率与碳氮比　　经分析表明，从朝阳污水处理厂取来的污泥含碳量为0.655mg/g、含氮量为0.032mg/g，含水率比较高，为93.65%；但是碳氮比偏低，为20.5，合理的碳氮比为20~30，因此可考虑加入一些氮进去，以增大碳氮比[4]。　　2.2CODcr与沼气量　　投入当天从南昌朝阳污水处理厂取来的新鲜污泥12L，并且密封好沼气发生器，开始厌氧发酵。因为

6、碳氮比有点偏低，所以加入少量的尿素，约10g。发酵过程变化见表1，由表1可知，试验开始1~2d没有产沼气，其原因是污泥中细菌以好氧菌为主，加上沼气发生器中还含有部分空气，因此整个反应器内以好氧为主，这阶段COD的下降也是这个原因。试验3～5dCODcr下降幅度度差不多，但沼气产量相差较多，其原因是污泥中的好氧菌还存在一部分，但是厌氧反应明显开始大于好氧反应。试验5~6d沼气产量达到最大值。以后几天厌氧菌进入衰亡期，加上污泥中有机质已消耗差不多了，因此沼气量逐渐减少。　　2.3沼气的净化　　由于开始测COD时，用硝酸银滴

7、定时没有发现沉淀，因此污泥中不含有卤素，也就没有卤化烃产生，不需要做卤化烃成分的测定和去除。　　2.3.1沼气中硫化氢的测定。用50mL注射器抽取50mL沼气发生器产生的沼气于1个密闭容器中（容器中装有一定量的氧化铁），静置24h。称其前后的质量差，差值就是硫化氢的含量。平行测定2次，取其平均值。此次试验的差值为0.0001g，则硫化氢含量为：0.0001/5010-6100%=2000（mg/m3）。根据《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中硫化氢二级排放标准，排放浓度应该达到0.06mg/m3，实测的数据

8、为2000mg/m3，必须予以净化。　　2.3.2沼气中二氧化碳的测定。用50mL注射器抽取50mL沼气发生器产生的沼气于1个密闭容器中（容器中装有足量的氢氧化钠），静置2h。称其前后的质量差，然后换算出二氧化碳的含量。平行测定2次，取其平均值。此次试验的差值为0.036g，换算成二氧化碳的体积为18.327mL，则二氧化碳含量为