污泥发酵产酸技术研究及应用进展

总第１８３期２０１９年第５期山西化工SHANXICHEMICALINDUSTRYTotal１８３No．５,２０１９环境保护DOI:１０．１６５２５/j．cnki．cn１４Ｇ１１０９/tq．２０１９．０５．５０收稿日期:２０１９Ｇ０９Ｇ２４作者简介:朱进,男,１９８０年出生,毕业于福州大学化学化工学院,硕士学位,工程师,从事焦化环保生产管理和焦化设备管理工作.污泥发酵产酸技术研究及应用进展朱进(山西潞安焦化有限责任公司,山西长治０４７５９９)摘要:活性污泥中含有大量的糖类、脂肪和蛋白质等有机物质,这些物质能够在厌氧条件下发生水解,生成易生物利用的挥发性短链脂肪酸.综合论述了提高污泥发酵产酸的方法,并对污泥发酵产酸技术的发展前景进行了分析与展望,希望该技术能够在污泥处理领域得到进一步发展,使污泥达到减量化、稳定化、资源化,带来更大的环境效益.关键词:活性污泥;厌氧发酵;短链脂肪酸中图分类号:X７０３文献标识码:A文章编号:１００４Ｇ７０５０(２０１９)０５Ｇ０１３６Ｇ０２引言当前,我国城市污水处理厂每年排放的干污泥量大约为３０００多万t,污泥的最终处置方式主要包括焚烧和土地填埋处理等.污泥焚烧所需的设备和运行费用都比较高,且焚烧过程中会对周围大气带来很大程度的污染.而污泥用于填埋处理时要求比较高,很多污水处理厂对污泥进行处理后,污泥稳定化和干化率较低,若不对其进行有效处理,必将对环境造成严重的污染[１].活性污泥中含有大量的糖类、脂肪和蛋白质等有机物质,这些有机物能够在厌氧条件下发生水解,生成易生物利用的溶解性小分子物质,如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸等挥发性短链脂肪酸[２].这些物质可作为有机碳源补充加入污水处理过程中,不仅降低了投资成本,还减少了污泥产量,故污泥发酵产酸成为当前研究的热点.１亚硝酸预处理对污泥发酵产酸性能的影响亚硝酸作为一种很强的杀生剂,能够分解糖、蛋白质、脂肪和脱氧核糖核酸等有机絮体,亚硝酸在随后的脱氮过程中转化为氮气,是一种环保性较好的物质.马斌等[３]通过用亚硝酸预处理污泥对其发酵产酸进行研究,结果表明,当亚硝酸含量从０mg/L增加到２．０４mg/L时,可溶性化学需氧量产量持续增加.与未经处理的污泥相比,内部碳源的产量增加了５０％,反硝化效率提高了７６％,污泥量减少了８７．５％.由于亚硝酸最后转化为氮气,故使用亚硝酸预处理污泥使系统同时发生发酵和反硝化,使污泥减量的同时提高系统的反硝化效率.另外,亚硝酸作为一种污水处理的副产物,通过亚硝化很容易获得,故在实际工程中具有很高的应用价值.２表面活性剂对污泥发酵产酸性能的影响表面活性剂不但具有＂两亲＂作用,而且还有＂增溶＂作用.表面活性剂能够使一些脱离污泥表面的大分子物质的水溶性增强,使糖类和蛋白质等大分子有机物溶解,这些物质通过微生物产生的水解酶进一步水解,形成小分子的有机物.微生物的水解过程不断往复进行,直到水解产物可以直接被微生物所吸收.被微生物吸收的有机物进入酸化发酵阶段,最终被转化为脂肪酸.因此,表面活性剂可以用来提高污泥的水解速率,为产酸菌提供更多的发酵底物,从而大幅度地提高水解产物在微生物作用下生产有机酸的量.罗静阳等[４]将烷基糖苷应用到污泥发酵过程中.结果表明:在APG的作用下,不仅增加了挥发酸的产生量,同时也缩短了发酵时间.当APG量为０．３g/gTS时,短链脂肪酸在第４d时达到最大,产酸量为空白样的７．９倍.吴庆林等[５]将表面活性剂鼠李糖脂用于污泥发酵产酸,结果表明,单独鼠李糖脂存在条件下,挥发酸在第４d时达到最大,比污泥空白产算量多出２０１９年第５期朱进:污泥发酵产酸技术研究及应用进展