城市生活垃圾液态有机质厌氧发酵条件研究.pdf

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1、节能环保城市生活垃圾液态有机质厌氧发酵条件研究韦平英张巍蒋东云（桂林电子科技大学生命与环境科学学院，广西桂林541004）摘要：本文以桂林市生活垃圾为样本，研究了生活垃圾中营养盐配方：CoCl2·6H2O（AR）0.5mg/ml、FeCl3·6H2O（AR）的液化有机质的厌氧发酵工艺。得到优化的厌氧发酵工艺：接0.05mg/ml、NiCl·6H2O0.1mg/ml（AR），药品购买自西陇化工股份种污泥先经过驯化，然后以30%的接种量接种于液态垃圾有机有限公司。质，35Ⅴ保温发酵，营养液可以促进甲烷发酵，投加量为0.2%1.2实验方法（体积比）的营养盐母液厌

2、氧发酵效果最好，发酵14天，COD去1.2.1接种物驯化除率达到92.1%。接种物驯化是将取来的接种污泥，通过逐步与液态垃圾有关键词：生活垃圾有机质；厌氧发酵；驯化；营养液机质接触，逐渐适应液态垃圾有机质的一个过程。5L的塑料桶目前城市生活垃圾大多数采用填埋、焚烧、好氧堆肥等方作为发酵罐，发酵罐于35℃的恒温水浴中保温。法进行处理，这些方法都存在一定的弊端，对土壤、地下水和大初步驯化分为三组，编号1#、2#、3#。在桶中分别装入污泥[1]与水，在3#投加营养盐做初步驯化，1#、2#为空白对照。驯化过气都造成现实和潜在的危害。人们希望发展一些新方法处理城市生

3、活垃圾。程中，定时往发酵罐中投加液态垃圾，定时测定发酵液的pH、在我国南方，气候炎热、多雨潮湿，导致南方的城市生活垃VFA、产气量等指标，研究其厌氧消化的变化。圾含水率较高；加上南方不是以烧煤为主的供热，使得其生活1.2.2厌氧驯化发酵垃圾的热值也比较低。含水率高使生活垃圾不适合用厌氧堆菌种驯化装置如图1所示。肥、而低热值不适合用来焚烧处理，但有机质含量高及较高的将取来的接种污泥并调节固含量装入发酵瓶，瓶体积水分含量更加适用作来进行厌氧发酵。前期调查得知及查阅1000ml，装液量为500ml。密封罐体，加入液态垃圾。控制不同[2]影响因素（接种浓度、营养盐

4、）。文献得知，以桂林市为代表的南方中小城市生活垃圾中含有约40%的有机质，经过机械液化可以获得液态垃圾有机质浆液，采用厌氧发酵的方法进行深度处理，不仅可以获得沼气，还可以得到纯生态的有机肥，达到资源化的目的。由于垃圾有机质浆液含有大量悬浮物，不宜采用上流式高效厌氧(USBR)等高浓度废水常用的厌氧发酵方式进行处理，需要选择和改进适用的厌氧工艺，以达到较好的处理效果。研究表明，在厌氧发酵[3]中，接种物浓度会影响到发酵效率，添加无机盐溶液也会影响[4]到厌氧发酵的效率。图1生活垃圾液态有机质厌氧发酵装置本研究选取桂林市的生活垃圾，经过球磨机加水研磨预处1.2

5、.3分析方法理成液态垃圾，并从污水处理厂采集剩余污泥作为接种污泥，（1）液态垃圾有机质及发酵液成分的测定通过分析液态垃圾有机质厌氧发酵的产气效果以及pH、挥发性化学耗氧量（COD）：国标法GB11914-89；SS：滤纸过滤法；脂肪酸（VFA）、化学需氧量（COD）等参数的变化，研究不同接种[5]pH：酸度计测定法；挥发性脂肪酸（VFA）的测定：滴定法。污泥浓度、不同浓度营养盐等因素对液态垃圾有机质厌氧发酵（2）甲烷气体产量的测定的影响。使用液体置换方法，用于置换气体的液体是NaOH溶液，其1材料与方法浓度在40g/L范围。当沼气通过强碱溶液时，其中的CO

6、2转化为1、1实验材料碳酸盐被溶液吸收，只有甲烷通过溶液，同等体积的碱液从置1.1.1液态垃圾有机质换器进入量筒，即所测得的量筒里面碱液的体积即为甲烷的在桂林市平山垃圾堆肥厂，从堆积的城市生活垃圾中选取含量。垃圾有机成分，在课题组前期研制的球磨机中经过钢球球磨402结果与分析分钟，用网筛过筛除掉不能磨碎的物质得到城市垃圾液态有2.1液态垃圾性质分析机物。共制备了三批液态垃圾有机质，所制备的液态垃圾COD平1.1.2接种物均为14800mg/L，pH5.25，SS274mg/L，可见桂林市的城市生活垃活性污泥取自桂林市第四污水处理厂的脱水污泥。圾有机组分含量

7、很高，呈弱酸性，适宜进行厌氧消化处理。1.1.3营养盐2.2接种污泥初步驯化2792016年8月节能环保2.2.1pH变化2.3接种污泥浓度的确定进行了2组实验，编号1、2，第1组污泥接种量为30%，第2组接种污泥为40%。第一组产气量始终高于第二组，第一组最高产气量在第8天就可以达到800ml/d，而第二组第26天才达到最高产气量700ml/d，在总产气量方面30%的接种量也是远优于40%的，故接种污泥浓度选定30%。2.4营养盐含量优化实验结果设四组实验，编号1#、2#、3#、4#，每隔三天分别加入不同量的营养盐，每次添加量分别为0，0.01%，0.0

8、2%，0.04%（体积比）图2pH变化曲线母液。起始污泥pH测得为