牛粪厌氧发酵污泥回流试验_夏吉庆

2011年4月农业机械学报第42卷第4期牛粪厌氧发酵污泥回流试验＊夏吉庆马添翼毕经毅郑国香李文哲(东北农业大学工程学院,哈尔滨150030)【摘要】为提高两阶段厌氧发酵系统的效率,对混合使用在线活性污泥与后储罐最佳活性时段污泥的污泥回流工艺进行了研究。综合回流试验以进料质量分数、日进料量和污泥回流比为影响因素,以COD去除率、产气量为评价指标,采用二次回归旋转试验设计,研究COD去除率和产气量在各参数影响下的变化规律。结果表明:进料质量分数、日进料量和污泥回流比是影响两个评价指标的主要因素,其中混合污泥回流量的影响显著;试验得出该厌氧发酵系统的最优工艺参数为进料质量分数8.21%、日进料量7.15L/d、污泥回流比30%。关键词:牛粪厌氧发酵污泥回流中图分类号:S216.4文献标识码:A文章编号:1000-1298(2011)04-0105-05SludgeRecycleTrialofCattleManureAnaerobicFermentationXiaJiqingMaTianyiBiJingyiZhengGuoxiangLiWenzhe(CollegeofEngineering,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China)AbstractInordertoimprovetheefficiencyoftwo-stageanaerobicfermentationsystem,thecirculationprocessofsludge,composedoftheactivatedsludgeonlineandtheactivatedsludgeoftheoptimalperiodfromstoragetanks,wasstudied.Threefactors,includingfeedconcentration,dayfeedingquantitiesandsludgerecycleratio,wereselectedasindependentvariables,whileCODremovalrateandbiogasproductionamountwereasevaluatingindicators.Withthequadraticorthogonalrotatingcombinatorialmethod,theeffectsofdifferentparametersonCODremovalrateandbiogasproductionamountwereanalyzed.Theresultsshowedthatfeedconcentration,dayfeedingquantitiesandsludgerecycleratioweremaininfluencingfactorsontwoevaluatingindication,andthemixedsludgerecycleratiohadasignificanteffect.Fortheanaerobicfermentationsystem,theoptimumparametersofprocesswerefeedconcentrationof8.21%,dayfeedingquantitiesof7.15L/dandsludgerecycleratioof30%,respectively.KeywordsCattlemanure,Anaerobicfermentation,Sludgerecycle收稿日期:2010-06-29修回日期:2010-07-31＊黑龙江省自然科学基金资助项目(ZD200817)和东北农业大学博士启动基金资助项目(2009RC49)作者简介:夏吉庆,研究员,博士生导师,主要从事生物质能源利用研究,E-mail:xjq12345@sohu.com引言目前,国家大力提倡发展生物质能利用技术,厌氧发酵是其中之一,但现在许多厌氧发酵装置的效率很低,为了提高厌氧发酵装置的效率,研究了各种各样的方法和措施,污泥回流工艺就是其中之一[1]。由于冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高,会引起污泥流失,因此厌氧发酵系统排出的沼液中含有部分活性污泥[2]。为了提高有机物的利用率和厌氧发酵系统的产气率,对这些含有有机物的沼液进行回流是很好的办法,但是回流方法和机理尚需深入研究。本文针对在线活性污泥与后储罐最佳活性时段污泥混合的污泥回流工艺、结构以及最佳参数进行研究,以提高沼气生产过程中的容积效率。1材料与方法1.1试验材料试验用鲜牛粪取自哈尔滨市香坊区完达山奶牛场,按所需比例把水和鲜牛粪充分搅匀,放入酸化罐前要用筛网除杂,所用接种物为经过发酵的产甲烷阶段的活性污泥,牛粪和活性污泥经TS(totelsolid)和V