低温和近中温猪粪液厌氧处理的装置比较研究_徐洁泉

OntheFermentationTypeandEcologyofAnaerobicHydrogenogenicBacteriaLiBaikun(NorthernJiaotongUniversity,Beijing,100044)Abstaract:Onthebasisoftheanaerobictreatmentofhighstrengthwastewater,batchanaerobiccultureisem-ployedtoresearchthehydrogenogenicbacteria.Accordingtotheresearchonniche,ecologicalfactorsandcoordinationamongbacterium,itindicatesthatthechangeofO2,pH,CODconcentrationmayleadtothechangeoffermentationtype.Purehy-drogenproducingbacteriawereisolatedfromanaerobicfermentationsludge.Byusingrefinedsugarassubstrate,thelargestH2productionwas84.4mlH2/gbacteria·h.Thecomparisononhydrogenproducingabilitybetweensludgemixedandpurebacteriashowsthatcoordinationamongbacteriaplaysamajorroleinhydrogenproducing.Theoptimalecologicalcontrolfac-torsofethanoltypefermentationisputforward.Keyword:Organicwastewatertreatment,Bio-producinghydrogen,Ecology,Coordination(本文收稿:1996—07—10)低温和近中温猪粪液厌氧处理的装置比较研究徐洁泉胡伟汤玉珍何捍东吴修荣张辉连莉文(农业部沼气科学研究所成都610041)摘要:作了UBF、UASB和厌氧上折流反应器处理猪粪过筛液运行性能的实验室比较。结果表明:它们的运行指标基本一致。综合比较,UBF略优于UASB,UASB略优于上折流反应器。在发酵温度10℃段,负荷1.9～2.3gCOD/(L·d),装置产气率平均0.32～0.51L/(L·d),COD平均去除率82.2%～91.0%;15℃段,负荷2.5～2.6gCOD/(L·d),装置产气率0.57～0.59L/(L·d);25℃段,负荷5.5～5.7gCOD/(L·d),装置产气率1.93～2.01L/(L·d)。关键词:厌氧消化猪粪处理1前言一个万头猪场通常日排放污水上百吨,浓度约10gCOD/L～20gCOD/L。用普通水压式沼气池处理这类污水,HRT至少在二、三十天以上,且COD去除率不高(60%左右),产生的沼气甲烷含量仅60%。采用先进的第三代厌氧消化装置,如UBF和UASB等只需数天(HRT),且COD去除率达80%以上,沼气甲烷含量达70%以上。因此,应用先进的厌氧装置和工艺,能够节省投资和大幅度提高处理效率。目前,我国一些研究者乐于采用适于低SS有机废水处理的UBF和UASB反应器,以及能承受较高SS负荷冲击的、效率较高的上折流厌氧反应器。但是,这三种代表性厌氧装置处理低SS猪粪水的性能系统比较,至今未见报导。本研究的目的是,在同样的低SS进水水质、HRT、发酵温度和接种物条件下,对处于稳定运行水平的这三种反应器的性能进行系统比较,确定优选的装置、工艺条件和能达到的运行效果,以便应用于沼气工程建设,拓展技术和社会经济效益。2材料和方法2.1进水7中国沼气ChinaBiogas1997,15(2)猪粪取自成都市郊南站的个体猪场。该猪粪含较多糠壳,粪质较一般规模猪场差。猪粪与自来水以8∶100(W/W)混匀,过80目筛,除去粪渣,分离液作进水。进水的COD浓度近似深圳市莲塘猪场(存栏7000头)粪水综合处理系统的厌氧装置进水(9.52gCOD/L)。本试验期厌氧装置实际进水COD为7.40g/L～12.7g/L,BOD5/COD约0.62,SS为5g/L～8g/L,总N浓度407mg/L～462mg/L,NH3—N含量为130mg/L～136mg/L,碱度(ALK)为714mgCaCO3/L～997mgCaCO3/L,pH为6.7～7.2(一段时间进水偏碱系猪粪所致,与猪舍的烧碱消毒相关)。2.2方法2.2.1厌氧装置用PVC板材和10cm的管材制作三种柱高为120cm的反应器。UASB(反应器1)