城市污泥两相厌氧消化沼气产量的技术分析

第21卷第1期韩耀霞等城市污泥两相厌氧消化沼气产量的技术分析29化阶段的pH值在6．10左右估计与反应器的密闭装置不好有关。经过反复试验观测投配率为8o％H~反应较稳定，产酸菌生长良好，所以产甲烷阶段的投配泥皆为酸性阶段80％的酸化泥。表4实验测定数据平均值一吕艇投配率／％图2沼气产量与污泥投配率的关系_。吕涮．}L睡污泥中挥发性脂肪酸的质量浓度／(mg-L一)图3沼气产量与污泥成分的关系(2)由图2知，在投配率越高的情况下，两相污泥厌氧消化沼气产量越高我们知道。在其他环境因素不变时，细菌生长率取决于底物浓度，这一关系可用以下方程表示【7l：式中：为细菌生长率；为细菌最大生长率；P为底物浓度；K为半饱和常数或底物亲和力常数：式中Ks也可定义为细菌生长率在等于最大生长率的一半时的底物浓度由以上公式我们可以发现：当投配率越高时反应器中的底物浓度越大。从而细菌生长速率越高。消化速度越快(3)由图3可知沼气产气量与污泥的有机成份相关．因为Pavlashatis和Gosset[5]提出了活性污泥厌氧消化的过程图详见图4：细胞物质Kd-~解常数：Kh一水解常数图4污泥厌氧消化中复杂物质的降解模式由此可见，脂肪酸为沼气生成的前体物，当混合物中脂肪酸浓度愈高(不至于抑制甲烷菌生长)时，沼气产量也越高。而且挥发性脂肪酸(VFA以乙酸计)与产气量两者之间正相关。污泥投配率／％图5污泥降解与投配率的关系(4)由图5可知，投配率影响污泥的降解，在投配率愈高的情况下，污泥中COD0降解较好。由前面分析知．污泥投配率高是细菌生长速率快。沼气产量高，污泥消化较彻底，最终检测的污泥p(COD。)也就较低。不过在实验中发现：酸性阶段污泥的P(CODo)值出现反弹，后来经反复测试，监测，依然如此。经推测可能是水解酸化阶段复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的原因．它的确切原因值得进一步研究f5)试验发现城市污泥沼气的产量大约为6．6m3／(d．m3)(泥的含水率为96％)数量相当大，经分析沼气中甲烷(CH)大约占57％～62％，沼气中甲烷的浓度很高，经计算沼气的热焓取为23x103kJ，取沼气燃烧热效率为80％(含消化池及加热系统的热损失)，其能量可用作污泥加热。由天津纪庄子污水处理厂运行记录可知[71．污水处理厂全年运行变化很大。冬季需要的热量很大而且产气量也很高：夏季需要的热量很少而产气量低按某一处理规模为每天5万m3且产泥量为492m，／d(含水率为96％)的污水处理厂．建立沼气收集利用系统．计算结果如表5所不：f下转第32页)一烷一图姗333333333姗姗姗姗88776655维普资讯http://www.cqvip.com32江苏环境科技2008年2月在高度上变化表现明显．并且结果后果实大而饱满，颜色乌亮。在结果同时，茄子仍旧保证良好的长高趋势，并且叶片不断变大，其中以污泥堆肥+化肥表现最好。3结论(1)试验结果表明，作物在生长初期各处理区别不是十分明显．生长后期各处理表现差异较大。在常规施化肥基础上．增施污泥堆肥可明显提高作物产量．并且作物品质较高。污泥堆肥含有大量有机质和氮磷钾等营养成分．能够改善作物营养．促进养分平衡．从而提高品质。(2)在砂质土壤中进行试验，施用污泥堆肥后，各种作物生长状况都有所变化．分别为污泥堆肥+化肥>污泥堆肥>化肥>空白比较几种作物．茄子在施用污泥堆肥后生长效果变化较为明显．并且结果期大大延长．建议可在田间做更广泛使用。(3)污泥堆肥土地利用．可不同程度提高土壤肥力，不同处理提高效果不同，根据污泥堆肥增加明显呈递增趋势。暂时没有重金属污染．能否长期施用需进一步研究。【参考文献]『11许亚，韩晓梅，黄众．昆明市城市污水污泥的肥效及其资源化利用[J】．云南科学环境，1999，18(3)：44—46．f21柯建明，王凯军，田宁宁．北京市城市污水污泥的处理和处置问题研究[J]．中国沼气，2000，18(3)：35—38．【3】程谦真．浅谈污泥处置方式及资源化利用[J]．江苏环境科技．2006($2)：127—129．[4]姚刚．德国的污泥利用和处置[J]．城市环境与城市生态，200o．13(1)：43—47．『51于向君，周良炎，赵万英．城市生活污泥生物肥的肥效初试[J]．天津农业科学，2001，7(3)：27—29．『61邱桃玉，蒋永衡，刘德江，等．城市污泥农用多种效应及前景分析[J】．新疆农业科学，2006，43(S1)：64—67．【7】周立祥，胡霭堂，戈乃玢．城市污泥土地利用研究[J】．生态学报，1999，19(2)：185—193．(责任编辑胡燕荣)(上接第29页)表5全年热平衡分析平均气温n平均泥温需热量产气量污泥产气率供热量热量盈亏／oC／℃／106kJ／m／(m·m1／10lcJ／盈或亏春季132