污泥和餐厨垃圾协同消化研究进展

污泥和餐厨垃圾具有污染和资源两种属性。由于污泥和餐厨垃圾自身的物化特性,单一消化难以实现高效稳定运行。采用协同消化技术可以使两种废弃物在污水处理厂得到同步处理的同时提升厌氧消化效率,从而实现污水厂能量自给。综述了污泥和餐厨垃圾进行协同消化时的协同效应,重点阐述了原料性质、混合比例、温度、盐分、水力停留时间(hydraulic retention time, HRT)、有机负荷率(organic loading rate, OLR)等因素对污泥和餐厨垃圾协同消化的影响。污泥厌氧消化的沼气产率低,将污泥与餐厨垃圾协同处置可提高产气率。利用污水处理厂的厌氧消化系统开展城市有机废弃物集中处理,回收能量补偿污水厂能量消耗具有重要的可行性和现实意义。

污泥协同消化微生物的研究进展

近年来,厌氧消化技术作为一种极具潜力的污泥处理处置技术,可以在控制环境污染的同时实现能源的回收。污泥厌氧消化的本质是微生物群落的新陈代谢活动,而污泥与有机废弃物协同消化可以解决单一底物厌氧消化的弊端,因此受到关注。本文综述了污泥协同消化全过程中的微生物种类及种间代谢关系,并阐述了有机负荷、pH和温度等因素对微生物优势种与群落演替的影响。为协同消化实现工业化提供调控因素的参考。

污泥与菌渣协同消化对微生物的影响分析

抗生素菌渣是一种危险废物,处置不当极易造成环境风险。本研究将市政污水处理厂二沉池剩余污泥与青霉素生产菌渣(青霉素残留量1.09±0.58mg/g)进行协同处理,并检测了填埋样品中青霉素残留,分析了微生物的PCR-DGGE指纹图谱及丰度变化。结果表明,协同填埋处理可加快青霉素的降解,但会对样品中微生物多样性与结构产生一定的潜在影响,主要表现为青霉素抗性菌丰度的增加以及土族微生物群落结构的改变。

厨余垃圾残渣与芦笋秸秆协同干式厌氧消化产甲烷研究

针对上海市湿垃圾处理厂厨余垃圾残渣及当地芦笋秸秆资源化利用率低的问题,对厨余垃圾残渣与芦笋秸秆协同干式厌氧消化产甲烷进行了批式实验研究。结果表明:当设置40 g/L有机负荷(以VS计)且各实验组的C/N分别为10.3、13.4、16.5、19.6、22.7进行厨余垃圾残渣与芦笋秸秆协同干式厌氧实验时,C/N为13.4的实验组获得的最大比产甲烷速率(以VS计)最高,为18.01 mL/(g·d),这时芦笋秸秆占整个进料原料的干基质量比为44.44%。微生物群落结构分析结果表明:各实验组在属水平上主要细菌为norank_f_norank_o_norank_c_norank_p_Firmicutes、norank_f_ST-12K33、Fastidiosipila、norank_f_Dethiobacteraceae等;在属水平上主要古菌为产甲烷菌Methanobacterium和Methanosaeta,且C/N为10.3的纯厨余实验组的氢型产甲烷菌Methanobacterium的丰度明显低于其他协同干式厌氧实验组。

市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化实验研究

本实验在中温条件下研究了不同餐厨垃圾与市政污泥配比对厌氧消化系统产气效率及VSS降解率的影响。结果表明:与市政污泥单独厌氧消化相比,协同厌氧消化可有效提高反应器的运行稳定性,其中市政污泥与餐厨垃圾配合比为0.5:1、HRT为20 d时,VSS降解效率达到71.25%,相对市政污泥单独厌氧消化提高了98.25%;当配合比为0.5:1、HRT为15 d时,产气量达到396 mL/g·VSS,相对提升了120%。说明协同厌氧消化可以显著提高厌氧消化的效率。

剩余污泥与柑橘渣协同厌氧消化特性研究

以剩余污泥和废弃柑橘渣为原料,在中温条件下,开展两者的协同厌氧消化产气研究。结果表明,废弃柑橘渣和剩余污泥联合厌氧消化,能有效提高消化系统性能,增加消化气和甲烷产量,具有良好的协同效应。但对消化产物的脱水性能有一定的负面影响。污泥和废弃柑橘渣的VS投配比是影响消化过程的关键参数。当剩余污泥和柑橘渣VS投加配比为2∶1时,产消化气产率和甲烷产率最高分别为296.4、151.7 mL/g VS;当剩余污泥和柑橘渣的VS投加配比为1∶2时,产甲烷的协同效应最好,为217%;当污泥和柑橘渣的配比过低为1∶4时,消化系统p H值降低幅度大且回升速度慢、VFAs积累,有机物利用低,协同效应不明显。

剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化研究进展

为了推进污水厂剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化在工程规模中的应用,提高其能源回收率,系统分析了协同厌氧消化机制、产物类型及其主要的影响因子,综述了协同厌氧消化中直接种间电子传递作用的重要研究进展,并展望了协同厌氧消化的未来研究方向,包括开发高效经济的原料预处理方式,表征基质降解特性,基于多组学联用技术理解微生物代谢调控,缓解消化体系中潜在抑制剂影响,原位耦联其他种类废弃物进一步提升消化性能和稳定性,以期为城镇有机固体废弃物的高效能源回收提供指导.

微氧颗粒污泥强化剩余污泥与餐厨垃圾协同消化

为确定剩余污泥高效消化的有效方式,采用不接种颗粒污泥(NOGS)和接种颗粒污泥(GS)的EGSB反应器处理含固率为10%的剩余污泥。在27 ~33覽的中温条件下,当回流量为10L/h、液体上升流速为1.5 m/h、消化时间为21d时,对比NOGS-EGSB厌氧消化剩余污泥、GSEGSB厌氧消化剩余污泥、GS-EGSB厌氧消化热水解(90 °C ,45 min)的剩余污泥(+后期微氧)和GS-EGSB微氧消化剩余污泥(+后期餐厨垃圾协同消化)的运行效果。结果表明,EGSB反应器中回流形成的适度搅拌能强化对剩余污泥的处理。高活性颗粒污泥内丰富的微生物菌群的集群协同作用保证了对剩余污泥的高效处理效果。热水解能够强化剩余污泥中微生物的溶胞效果,提高微生物细胞中有机物的溶出率,但微氧曝气对溶出后有机物的降解更有效。微氧EGSB反应器能够高效处理剩余污泥,少量餐厨垃圾的加入能够促进剩余污泥的消化。高活性颗粒污泥、微氧曝气、餐厨垃圾协同消化是EGSB反应器高效处理剩余污泥的关键因子。

有机生活垃圾与脱水污泥协同厌氧消化工艺的性能

基于序批式中温(35℃)厌氧消化小试试验,对添加了不同比例脱水污泥(以VS计)的有机生活垃圾协同厌氧消化系统的降解性能与产气性能进行了对比分析。结果显示,当有机生活垃圾与脱水污泥VS比为0.6:0.4时为最优条件,协同厌氧消化系统可获得最短厌氧消化周期(10 d),甲烷产量达到306.3 mL CH_4g^(-1)VS_(add),VS降解率达到68.9%,此时沼气相中H_2S含量可降低为16μL/L,无须脱硫处理即可资源化利用。因此,添加适量脱水污泥的有机生活垃圾协同厌氧消化系统有效地缩短和消除酸化停滞期,获得较优的甲烷产量和VS降解率,并使沼气中的H_2S大幅降低。为改善我国农村地区有机生活垃圾的高效厌氧生物制气处理提供重要参考。

污泥和餐厨垃圾协同处理工程厌氧消化系统的启动调试

镇江市餐厨垃圾及城市污水厂污泥协同处理项目采用的核心工艺是"污泥高温热水解+高含固率厌氧消化",建设规模为餐厨垃圾140 t/d(含废弃油脂20 t/d),城市污水厂污泥120 t/d,主要包括1套污泥高温热水解系统,4个有效容积为2 700 m^3的厌氧罐。该项目是国内首个采用城市污水厂污泥和餐厨协同处理并已成功运行的项目,目前已正常稳定运行一年多。主要介绍该项目厌氧消化系统4个厌氧罐启动调试过程中的加温、接种、进料、分析测试、沼气置换和安全措施等,供相关工程设计和调试人员参考。

果蔬废弃物与剩余污泥协同厌氧消化特性研究

为了提升污泥的厌氧消化效率,文章从改善原料碳氮比入手,在温度为35℃,挥发性固体(VS)浓度为4%条件下,将果蔬废弃物与污泥按不同VS比例复配,并进行协同厌氧消化产甲烷潜力实验。实验结果表明:在厌氧消化过程中,不同配比实验组的pH值、氨氮浓度和挥发性脂肪酸浓度均在适宜的范围内;不同配比实验组的累积产甲烷量由高到低依次为6∶4,5∶5,4∶6,3∶7,8∶2,7∶3,2∶8,1∶9和9∶1,其分别比纯污泥组提高了516%,485%,430%,360%,335%,330%,290%,144%和-64%。通过Gomperzt修正方程拟合发现,果蔬废弃物与污泥协同厌氧消化的最佳VS配比为6∶4,此时体系的单位VS理论甲烷产率和单位VS最大甲烷日产量分别为114.05mL/g和14.61 mL/(g·d),分别比纯污泥组提高了422%和353%。

污泥、厨余垃圾和粪便协同厌氧消化工艺设计研究

通过物料的分别预处理和多次加热,着重解决协同厌氧消化的关键问题。据此,设计了一种污泥、厨余垃圾和粪便协同厌氧消化的工艺。以每天处理245 t污泥、50 t厨余垃圾和5 t粪便为例,按此工艺设计了主要构筑物及设施的参数;1 t物料的沼气产率为50 m^(3),热值产率为984.5 MJ,48%的沼气用于锅炉生产蒸汽,剩余的外售;1 t物料产营养土为0.18 t;1 t物料沼气代替煤或天然气的CO_(2)减排量分别为13.12 kg、5.04 kg,1 t物料营养土代替化肥的CO_(2)减排量为46.26 kg。

进料浓度对多种有机固废协同中温厌氧消化的影响

多种有机固废协同干式厌氧消化制气具有较好的应用前景,然而目前进料浓度对产气情况的影响,以及高浓度进料下产气速率受到抑制的机理研究还存在不足。进行了8%和14%进料浓度下的餐饮垃圾、厨余垃圾和污泥协同中温厌氧消化实验,分析不同进料浓度对产气情况的影响,探究过程参数影响产气速率的机理。结果表明,进料浓度的提高可以显著提高产气速率。8%进料浓度阶段的产气速率为24.0 L/d,14%进料浓度阶段的产气速率为32.0 L/d,比8%进料浓度阶段高33.4%;8%进料阶段甲烷浓度略低于14%进料阶段。同时,持续的高浓度进料会出现轻微的产气抑制现象,其抑制机理是体系VFA累积与乙酸浓度下降。第35~39天的VFA浓度为18120 mg/L,超过酸抑制阈值,乙酸浓度呈下降趋势;平均日甲烷产量为27.9 L/d,与14%进料浓度阶段相比下降了13%,但比8%进料浓度阶段高16.1%。

污泥协同处理处置国内外现状及发展趋势分析

污泥协同处理处置技术可发挥协同效益、降低成本、节约原生资源、有效减少碳排放,具有显著经济效益和应用潜力。该研究聚焦国内外污泥协同处理处置技术的相关法规标准和技术应用情况,首先梳理了国内各技术的政策导向和标准要求,分析了典型工程应用和一般工艺特征;接着以德国和日本为例,调研了不同国情下与污泥处理处置相关的法律法规,以及在此背景下各国污泥协同处理处置技术的行业现状与发展趋势;最后基于国内外污泥协同处理处置现状,总结了污泥协同处理处置行业的发展趋势和建议,为其推广应用提供参考。

UASB-污泥消化双温厌氧工艺处理中药提取废水的效能及强化技术初探

UASB—污泥消化双温厌氧工艺是低温厌氧生物技术与UASB高效反应器技术有效融合之后形成的产物,对有机废水具有良好去除效果,此外还具有运行成本投入低、能源消耗低、可产生甲烷等能源物质以及废水处理之后剩余污泥量少等一系列技术优势。本文通过对低温厌氧废水处理技术与UASB高效反应器两种技术的分析,对UASB-污泥消化双温厌氧工艺处理技术展开分析。从温度变化对厌氧污泥产甲烷能力的影响以及循环污泥量对双温厌氧工艺处理中药提取废水效能的影响两个方面入手,深入探究了UASB-污泥消化双温厌氧工艺处理中药提取废水效能的影响因素,同时对UASB-污泥消化双温厌氧工艺处理中药废水过程中涉及到的相关技术,如好氧生物处理技术和协同消化技术等等,对UASB-污泥消化双温厌氧工艺处理中药废水的效能及强化技术展开论述,希望能为中药提取废水处理项目相关工作的开展提供参考。

餐厨垃圾厌氧消化的研究进展和趋势

指出了餐厨垃圾排放量的持续增加及其对环境的破坏严重,应加强我国餐厨垃圾的资源化利用和无害化处理的快速发展。结合我国餐厨垃圾的特点及其厌氧消化过程中的影响因素,在文献调研的基础上,总结了餐厨垃圾厌氧消化处理技术的研究进展,并对今后餐厨垃圾厌氧消化的技术发展趋势进行了展望。

金银花露与午时茶药渣中温厌氧特性

以金银花露和午时茶药渣为研究对象,在(37±1)℃下利用自制的厌氧反应装置对药渣进行半固相中温厌氧试验,按厌氧污泥与药渣总固体质量比为1∶2、1∶1、2∶1和3∶0将厌氧污泥接种至药渣中。结果表明:当厌氧污泥与药渣总固体质量比为1∶1时,药渣产甲烷效果最佳,金银花露和午时茶药渣最终产甲烷量为78.2和109.0 mL/g。在接种厌氧污泥与混合药渣总固体质量比为1∶1前提下,金银花露药渣与午时茶药渣总固体质量比分别按0∶3、1∶1、1∶2、2∶1和3∶0配制厌氧发酵底物,在同样温度下进行厌氧发酵试验。结果表明:金银花露药渣与午时茶药渣总固体质量比为1∶2时,最终产甲烷量为138.2 mL/g,且在0~96 h厌氧反应产气较快,其动力学行为符合0级反应动力学方程,反应速率常数(k)为1.11 mL/(h·g)。为获得最大的产甲烷速率,厌氧反应应控制在0级反应阶段。

城镇污水厂污泥处理处置技术的研究进展

随着污水处理规模逐年增加,污泥产生量也在逐年增长,如何对污泥进行无害化、减容化和资源化利用成为城市建设发展中重要内容。本文通过对现阶段污水厂处理处置污泥的先进技术方法进行归纳总结,并对现阶段有关试验研究方向及成果阐述。

污泥处理处置技术的应用研究

针对污水处理主要产物--污泥,在明确其特点的基础上,提出包含热水解、协同消化、好氧发酵和富氧混烧在内的处理处置技术,旨在为实际的污泥处理提供技术参考借鉴。

污水厂剩余污泥处理处置技术研究进展

这些年来,中国的城市化进程取得了长足的进步,城市污水处理厂的治理也备受关注。污泥怎样才能无害化、减量化和资源利用就是城市建设进步的主要部分。本篇文章就总结了污水处理厂污水处理和污泥处置的高新工艺和方法,并说明了目前阶段实验研究的趋势和成果。