高温消化条件下污泥内碳源释放进程及特性

化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2019年第38卷第8期开放科学（资源服务）标识码（OSID）：高温消化条件下污泥内碳源释放进程及特性陈芳1，刘树根1，王群超1，贾永锋2，宁平1（1昆明理工大学环境科学与工程学院，云南昆明650500；2中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016）摘要：为适应低C/N废水生物脱氮除磷的需求，利用剩余污泥开发内碳源备受重视。本文研究了不同温度条件下污泥消化过程内碳源释放进程的变化特征，探讨了污泥消化过程对上清液中有机物分子量分布的影响。研究表明：消化温度由40℃升至60℃时，污泥挥发性固体物（VS）减量化效果及消化液中化学需氧量（SCOD）浓度明显增加，高温条件有利于污泥内碳源的释放。60℃消化处理120h时，污泥消化体系短链脂肪酸（SCFAs）总量为8797mg/L，C/N（以SCOD/TN表示）、C/P（以SCOD/TP表示）分别达到11.7与38.2；消化温度对污泥上清液中有机物分子量分布影响显著，并使微生物副产物、有机质大分子物质更容易转化为其他代谢中间组分和小分子中间产物。若消化时间超过120h，污泥上清液中Mw＞100000的大分子物质呈下降趋势，Mw＜10000的小分子物质所占比例逐步增加，但SCFAs总量也呈降低趋势，不利于污泥内碳源的累积。关键词：剩余污泥；内碳源；消化温度；短链挥发性脂肪酸；代谢中间产物中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1000-6613（2019）08-3917-08ProcessandcharacteristicsofcarbonsourcereleasefromexcesssludgeviahightemperaturedigestionCHENFang1，LIUShugen1，WANGQunchao1，JIAYongfeng2，NINGPing1(1FacultyofEnvironmentalScienceandEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,Yunnan,China;2ShenyangInstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,Liaoning,China)Abstract:AimedtomeettherequirementsofbiologicalnitrogenandphosphorusremovalforthosewastewaterswithlowC/Nratio,moreandmoreattentionhasbeenpaidtothedevelopmentofinternalcarbonsourceviaexcesssludge.Inthisstudy,thecharacteristicsofcarbonsourcereleasingunderdifferentdigestiontemperaturewereinvestigated,andtheeffectsofsludgedigestiononthemolecularweightdistributionoforganiccompoundswasalsostudied.Asthetemperaturewasraisedfrom40to60℃,thereductionofvolatilesolids(VS)improvedsignificantly,andtheconcentrationofsolublechemicaloxygendemand(SCOD)indigestionsupernatantpresentedasignificantincrease.Raisingthetemperaturecanfacilitatethereleaseofinternalcarbonsourcefromthesludge.Forthereactorwithdigestiontemperatureof60℃,theshortchainfattyacids(SCFAs)at120hwas8797mg/L,andtheratioofC/N(presentedbySCOD/TN)andC/P(presentedbySCOD/TP)were11.7与38.2,respectively.Thus,thedigestionsupernatantcanmeettherequirementofcarbonsourceintheprocessofbiologicalnutrient化工进展2019年第38卷removal.Digestiontemperaturesi