有机垃圾两相厌氧消化氨氮累积模型的建立及验证_贾传兴

第３４卷第１期重庆大学学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１２０１１年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎ．２０１１文章编号：１０００－５８２Ｘ（２０１１）０１－１２１－０７有机垃圾两相厌氧消化氨氮累积模型的建立及验证贾传兴，彭绪亚，刘国涛（重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆４０００４５）收稿日期：２０１０－０８－０１基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２００９ＺＸ０７１０４－００２－０４）；重庆市科技重大专项（ＣＳＴＣ２００８ＡＢ７１３５）；重庆大学研究生创新团队建设项目（２００９０９Ｂ１００３）作者简介：贾传兴（１９８０－），男，重庆大学博士研究生，主要从事固体废物处理处置理论与资源化技术方面的研究。彭绪亚（联系人），男，重庆大学教授，博士生导师，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｘｙｐｅｎｇ３３＠１２６．ｃｏｍ。摘要：为解决消化液回用带来的氨氮累积问题，寻求关键控制参数，在序批式水解ＵＡＳＢ两相厌氧消化体系中对有机垃圾中各种氮素转化特性进行了试验研究；基于上述研究分析结果建立了消化液回用时有机垃圾两相厌氧消化氨氮累积模型，找出了消化液回用中氨氮累积的关键控制参数———回流比；并通过试验验证了当回流比为０．８５时，系统内ＵＡＳＢ出水氨氮浓度最终趋于一定值，约为１９００ｍｇ／Ｌ；此氨氮浓度并未对产甲烷反应器产生负面影响，反而提高了系统对酸碱的缓冲能力，保证了系统的稳定运行；从而为有效预防厌氧消化中“氨抑制”问题提供技术参考。关键词：有机垃圾；厌氧消化；氨氮累积；消化液回用；回流比中图分类号：Ｘ７０５文献标志码：ＡＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｔｏｔａｌａｍｍｏｎｉａ－ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｔｗｏ－ｐｈａｓｅａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆＯＦＭＳＷａｎｄｉｔｓｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＪＩＡＣｈｕａｎ－ｘｉｎｇ，ＰＥＮＧＸｕ－ｙａ，ＬＩＵＧｕｏ－ｔａｏ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＲｅｇｉｏｎ’ｓＥｃｏ－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，４０００４５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｏｌｉｄｗａｓｔｅ（ＯＦＭＳＷ）ｉｎａｂａｔｃｈｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ－ＵＡＳＢｔｗｏ－ｐｈａｓｅａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｏｔａｌａｍｍｏｎｉａ－ｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＴＡＮ）ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｂｔａｉｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｋｅｙｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓ，ＴＡＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｔｈｅｔｗｏ－ｐｈａｓｅａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆＯＦＭＳＷｗｉｔｈｄｉｇｅｓｔｉｖｅｅｆｆｌｕｅｎｔｒｅｕｓｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｎｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎａｌｙｚｅｄ，ｒｅｆｌｕｘｒａｔｉｏｉｓｏｂｔａｉｎｅｄａｓａｋｅｙｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｐａｒａｍｅｔｅｒｔｏｐｒｅｖｅｎｔＴＡＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｓｔｓａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｓｏｌｖｉｎｇＴＡＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｒｅｆｌｕｘｒａｔｉｏ．Ｉｎｖｅｒｉｆｙｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｗｈｅｎｒｅｆｌｕｘｒａｔｉｏｉｓｓｅｔａｔ０．８５，ＴＡＮｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＵＡＳＢｅｆｆｌｕｅｎｔｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｏａｃｏｎｓｔａｎｔｖａｌｕｅ，ｗｈｉｃｈｉｓ１９００ｍｇ／Ｌ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄＴＡＮｈａｓｎｏｎｅｇａｔｉｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｓ，ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙ，ｉｔｄｅｖｅｌｏｐｓｔｈｅｂｕｆｆｅｒｃａｐａｃｉｔｙｔｏａｃｉｄａｎｄａｌｋａｌｉｎｅａｎｄｋｅｅｐｓｔｈｅａｎａｅｒｏｂｉｃｓｙｓｔｅｍｍｏｒｅｓｔｅａｄｉｌｙ．Ｔｏｓｕｍｕｐ，ａｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆＴＡＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｒｅｆｌｕｘｒａｔｉｏｏｆｄｉｇｅｓｔｉｖｅｅｆｆ