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暗河式剩余污泥厌养发酵工艺研究

徐张林  
【摘要】: 本论文主要研究了剩余污泥在暗河式厌氧反应器里进行厌氧发酵的可行性与最佳工艺参数。首先对剩余污泥的基本性质进行了剖析,然后通过一系列的实验研究了剩余污泥进行厌氧发酵时的影响因素。在剩余污泥厌氧发酵过程中剩余污泥的含水率,接种物量,C/N值,PH值和各种物料的配比都对剩余污泥厌氧发酵产沼率有一定的影响。通过分析厌氧发酵过程中的这些影响因素为沼气大中型的工程实践提供了理论基础,而暗河式剩余污泥反应器的实验也为城市污水厂的剩余污泥堆积问题提供了一条新的解决途径。 通过实验分析可以得出在反应温度为36℃采用间歇式搅拌,反应料液的pH值调整在6.7~7.25范围内,剩余污泥厌氧发酵产沼的最佳条件是:剩余污泥含水率为80%,C/N比值20,接种物量20%,各物料配料比分别为剩余污泥/禽畜粪便/生活垃圾为60%:30%:10%。在实验的基础上,本文提出将传统污水处理工艺和暗河式厌养发酵工艺联合起来,污水处理后的污泥直接进入暗河式厌养反应器,产生的沼气可以用于污水厂的日常生活,也可进行发电后投入到污水厂的运行过程中,而暗河式厌养反应器内的沼渣沼液因含有大量的水份在进行压榨后沼渣进行再处理,而水可回流到污水处理工艺中进行再处理,这样既可将沼渣量减至最小,也可以更好的节约水资源,实现剩余污泥的污染源头控制和经济效益的最大化。 暗河式厌养发酵工艺将原料流态化,原料的进入与沼渣的排除都是以流体的形式,容易自动化运行,管理方便,运行成本低。原料流态化后大量减容,沼气反应器的利用效率成倍提高,产气快,产气量高。这样,为沼气生产规模化铺平了道路,暗河式置于地下像一条封密式的暗河,其容积小到几立方米,用于农村家用沼气地,大到几百万立方米的人工天然气矿。沼气甲烷在75%左右,去除其中的CO2和水分和H2S等,甲烷含量可净化到95%以上,就可达到比天然气更高的品质。


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