外加酶预处理剩余污泥厌氧发酵产氢研究

《外加酶预处理剩余污泥厌氧发酵产氢研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、外加酶颅处理剩余污泥J犬氧发酵产氧效果研究摘要随着污水处理设施的普及、处理量的增加、处理标准的提高和处理功能的拓展，污泥的产生量和处理费用也大幅度地增加。污泥中含有丰富的有机质，是一种可利用的资源，在能源短缺的今天实现新生剩余污泥的减量化及资源化的研究成为国际新趋势。一般来说通过物理、化学或生物等预处理方法改变污泥的物化和生化特性，结合后续工艺，可以达到资源化的目的。利用预处理污泥发酵产氢气，就是预处理污泥利用的后续工艺中的一种，其反应条件温和，发酵产物H2是一科-燃烧值高、无污染可再生的理想燃料，应用前景良好。目前，基于低能耗、低污染、低成本、更安

2、全的生物技术越来越受重视。相对于物理法、化学法、生物法等污泥处理方法，外加酶水解污泥技术不但可以缩短消化时间，改善污泥消化性能，而且经济高效，易控制。本课题采用向污泥中加外加酶(0【．淀粉酶和中性蛋白酶)强化污泥水解的处理方式，考察了单一酶作用时(投加量分别为0、30、60、120、l80mg酶／gTS，水解时间分别为4、8、l2h)，溶解性化学需氧量与总化学需氧量(SCOD／TCOD)的变化趋势，确定酶最佳投加量。同时还研究了在最佳投加量酶的作用下，污泥中蛋白质和糖类随时间的变化，以及两种酶预处理污泥的后续产氢效果。结果表明：在厌氧条件下，外加酶水

3、解反应在4h内基本完成，a一淀粉酶和中性蛋白酶的最佳投加量均为60mg酶／gTS。此时，淀粉酶预处理污泥中SCOD／TCOD从原污泥的6．36％增加到23．47％，可溶性蛋白质和可溶性糖分别达到原污泥的8．65倍和51．65倍。蛋白酶处理污泥中SCOD／TCOD从原污泥的6．36％增加到l9．51％，糖类和蛋白质的浓度分别为原污泥的14．1倍、7．48倍。淀粉酶预处理污泥厌氧发酵产氢效果比蛋白酶预处理污泥好，前者是后者的1．56倍。本文还研究了最佳条件下经外加淀粉酶预处理过的剩余污泥，在接种产氢茵(Enterococcussp．LGI)和未接种产氢菌

4、两种状况下，污泥厌氧发酵产氢效果，并与相应温度(60℃)热预处理污泥的发酵产氢效果进行对比，同时分析探讨了污泥发酵产氢过程中底物和pH值的变化。结果表明，淀粉酶预处理污泥接种产氢菌(Enterococcussp．LGl)后，产氢效果较好，最大产氢率可达13．92mL·g～，为淀粉酶处理污泥未接种产氢菌的1．875倍，60℃热处理污泥接种产氢菌的2．834倍，60℃热处理污泥未接种产氢菌的3．085倍。在总的发酵产氢过程中，可溶性糖的平均利用率高达62．87％，是污泥厌氧发酵过程中的主要营养物质。关键词：剩余污泥；外加酶，预处理；厌氧发酵；生物制氢；底

5、物变化II硕Ij学位论文AbstractWiththepopularizationandcapacityincreaseofwastewatertreatmentfacilities，highersternstandardsofeffluentdischargeanddevelopmentofwastewatertertiarytreatment，itwillproducelargeamountsofsurplussludge．Costsfortraditionaltreatmentanddisposalofexcesssludgearequitee

6、xpensive．However，excesssludgeiSakindofavailableresources，whichcontainsabundantorganicmatter，researchesonsludgeminimizationandresourceutilizationbecomesanewinternationaltendency．Thecharacteristicsofwasteactivatedsludge(WAS)werechangedthroughphysical，chemicalorbiologicalpretreatm

7、ents．Combinedwiththefollow-upprocess，sludgecanachievethepurposeofrecycling．Inaddition，thepretreatedsludgeproductsbio—hydrogenbyanerobicfermentationwayisakindofthefollowingprocess．Thismethodreactionconditionsmoderation，thefermentationproduction--H2ishigh-energyvalueandnopollutio

8、nfuel．Atpresent，comparedwithothersludgehydrolysistechn