总氨氮在餐厨垃圾厌氧消化系统中的积累及其抑制作用

第３６卷第１期２０１６年１月环境科学学报ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅＶｏｌ．３６，Ｎｏ．１Ｊａｎ．，２０１６基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重点项目（Ｎｏ．２０１０ＢＡＣ６７Ｂ０１）；重庆市科技计划重点项目ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＫｅｙＰｒｏｊｅｃｔｓｉｎｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｉｌｌａｒＰｒｏｇｒａｍｄｕｒｉｎｇｔｈｅＥｌｅｖｅｎｔｈＦｉｖｅ⁃ｙｅａｒＰｌａｎＰｅｒｉｏｄ（Ｎｏ．２０１０ＢＡＣ６７Ｂ０１）ａｎｄｔｈｅＫｅｙＰｒｏｊｅｃｔｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｌａｎ作者简介：唐波（１９８９—），男，Ｅ⁃ｍａｉｌ：４７０８２７９９６＠ｑｑ．ｃｏｍ；∗通讯作者（责任作者），Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｙｐｅｎｇ３３＠１２６．ｃｏｍＢｉｏｇｒａｐｈｙ：ＴＡＮＧＢｏ（１９８９—），ｍａｌｅ，Ｅ⁃ｍａｉｌ：４７０８２７９９６＠ｑｑ．ｃｏｍ；∗Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｙｐｅｎｇ３３＠１２６．ｃｏｍＤＯＩ：１０．１３６７１／ｊ．ｈｊｋｘｘｂ．２０１５．０４２７唐波，李蕾，何琴，等．２０１６．总氨氮在餐厨垃圾厌氧消化系统中的积累及其抑制作用［Ｊ］．环境科学学报，３６（１）：２１０⁃２１６ＴａｎｇＢ，ＬｉＬ，ＨｅＱ，ｅｔａｌ．２０１６．Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａｏｎａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆｆｏｏｄｗａｓｔｅ［Ｊ］．ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３６（１）：２１０⁃２１６总氨氮在餐厨垃圾厌氧消化系统中的积累及其抑制作用唐波，李蕾，何琴，覃亚宏，彭绪亚∗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：２０１５⁃０３⁃１８修回日期：２０１５⁃０４⁃１６录用日期：２０１５⁃０４⁃１６摘要：为研究总氨氮（ＴＡＮ）在餐厨垃圾中温干式厌氧消化系统内的积累及抑制作用，在单相完全搅拌式（ＣＳＴＲ）反应器内进行餐厨垃圾中温厌氧消化，反应器在３ｇ·Ｌ－１·ｄ－１（以ＶＳ计）的负荷下连续运行２３０余天，期间不断监测ＴＡＮ及其余物化指标的变化．试验结果表明，ＴＡＮ在系统内的积累呈现先快后慢的趋势，且不会持续积累，而是积累到一定程度后会保持稳定．游离氨（ＦＡＮ）是氨抑制中起主导作用的因素，ＦＡＮ大于１５０ｍｇ·Ｌ－１时就会影响到系统效率；大于２００ｍｇ·Ｌ－１时会影响系统稳定性；大于３００ｍｇ·Ｌ－１后会产生强烈抑制，引发稳态型抑制，甚至导致系统出现泡沫．此外，氨抑制会影响系统产气动力学，导致产气速率降低，产气量减少．寻找合理的措施消除氨抑制对保障系统稳定运行具有重要意义．关键词：餐厨垃圾；厌氧消化；总氨氮积累；氨抑制文章编号：０２５３⁃２４６８（２０１６）０１⁃２１０⁃０７中图分类号：Ｘ７０５文献标识码：ＡＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａｏｎａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆｆｏｏｄｗａｓｔｅＴＡＮＧＢｏ，ＬＩＬｅｉ，ＨＥＱｉｎ，ＱＩＮＹａｈｏｎｇ，ＰＥＮＧＸｕｙａ∗ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＲｅｇｉｏｎ′ｓＥｃｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４５Ｒｅｃｅｉｖｅｄ１８Ｍａｒｃｈ２０１５；ｒｅｃｅｉｖｅｄｉｎｒｅｖｉｓｅｄｆｏｒｍ１６Ａｐｒｉｌ２０１５；ａｃｃｅｐｔｅｄ１６Ａｐｒｉｌ２０１５Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｒｙａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆｆｏｏｄｗａｓｔｅ（ＦＷ），ａｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｓｔｉｒｒｅｄｔａｎｋｒｅａｃｔｏｒ（ＣＳＴＲ）ｗａｓｓｅｔｕｐｔｏｔｒｅａｔＦＷａｔｍｅｓｏｐｈｉｌｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｗａｓｏｐｅｒａｔｅｄｆｏｒａｂｏｕｔ２３０ｄａｙｓａｔａｎｏｒｇａｎｉｃｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅ（ＯＬＲ）ｏｆ３ｇＶＳ·Ｌ－１·ｄ－１，ａｎｄａｍｍｏｎｉａａｎｄａｆｅｗｏｔｈｅｒｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｍｏｎｉｔｏｒｅｄｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａｉｎｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｏｃｃｕｒｒｅｄｑｕｉｃｋｌｙａｔｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅａｎｄｔｈｅｎｓｌｏｗｅｄｄｏｗｎａｎｄｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｔｏｔａｌａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＴＡＮ）ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｍａ