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关键词：
有机蒙脱石,负载型纳米铁,4-氯酚,吸附,还原
发表时间：
2013-03-13 14:53:43
摘要: 应用高固体浓度厌氧消化工艺在中温( 35 ± 1) ℃条件下，考察了进料总固体( TS) 含量为17% 的污泥在5 L 反应器中批式厌氧消化产沼气的发酵过程，并探讨了高固体浓度厌氧消化工艺转化污泥产沼气的可行性． 结果表明，沼气和CH4的累积产量在整个厌氧消化期间( 73 d) 经历产气高峰、相对稳定和结束3 个阶段，累积产气量分别达121． 3 L 和80． 3 L，且在产气相对稳定阶段，CH4的含量保持相对稳定，平均为70. 7%; 虽然总酸、乙酸、丙酸和氨氮在消化阶段最高分别达9． 5 g·L － 1、4． 8 g·L － 1、2． 6 g·L － 1 和3653 mg·L － 1 ，但沼气和甲烷的产量在厌氧消化过程中并未受到明显的影响． 同时，应用高固体浓度厌氧消化工艺可显著提高有效容积沼气产率和有效容积CH4产率，它们在厌氧消化期间的产率平均分别可达0． 498 L·L － 1·d － 1 与0． 330 L·L － 1·d － 1 ，且厌氧消化结束后总固体和有机质( VS) 去除率分别为44． 2%和67． 3%．
污泥作为污水生物处理过程中的主要副产物，造成的环境污染问题随着污水处理量的快速增长
而越来越明显，因此，有关污泥的处理处置问题也日益受到关注． 研究发现，污泥富含蛋白质、碳水化合物及脂类等有机成分，如果应用厌氧消化工艺将这些有机物质转化为沼气，不仅能够解决生成量见长的污泥所造成的环境问题，而且有望缓解当前日益紧张的能源供需矛盾( Bungay，2004; 康晓鹍等，2009)．
而越来越明显，因此，有关污泥的处理处置问题也日益受到关注． 研究发现，污泥富含蛋白质、碳水化合物及脂类等有机成分，如果应用厌氧消化工艺将这些有机物质转化为沼气，不仅能够解决生成量见长的污泥所造成的环境问题，而且有望缓解当前日益紧张的能源供需矛盾( Bungay，2004; 康晓鹍等，2009)．
传统的厌氧消化工艺要求反应器中消化底物的进料固体浓度小于10% ( Forster-Carneiro et al． ，料固体浓度大于10% 的高固体浓度厌氧消化工艺具有明显的优势: ① 水耗较低( Forster-Carneiroet al． ，2008b) ; ②单位容积处理量高( Pavan et al． ，2000) ; ③单位容积产气率较高( De-Baere，2000;Mata-Alvarez et al． ，2000) ; ④沼渣更易处理，如可直接作为土壤肥料施用等( Ten-Brummeler，2000) ．然而，由于厌氧消化过程传质、传热不易均一( Karim et al． ，2005) ，以及有机酸、氨氮等更易累积，从而可能会导致厌氧微生物菌群活性受到抑制等问题( Heinrichs et al． ，1990) ． 目前，国内外有关污泥厌氧消化产沼气的研究大多围绕传统的低固
体浓度消化工艺展开( Babel et al． ， 2009;Eskicioglu et al． ，2009; Climent et al． ，2007; 尹军等，2008) ，而就高固体浓度厌氧消化工艺的研究还鲜见相关报道．
针对高固体浓度厌氧消化工艺的上述难点，本研究采用自主研制的带有水平搅拌装置( 以促进物
料有效混合) 的5 L 高固体浓度厌氧反应器( 李十中等，2009) ，以污泥为厌氧消化底物，考察高固体浓度厌氧消化工艺产沼气的发酵过程，分析挥发性短链有机酸( Volatile Fatty Acids，VFAs) 、氨氮等产CH4代谢途径中产生的中间产物在高固体浓度厌氧条件下的变化，探讨高固体浓度厌氧消化工艺转化污泥中的有机质产沼气的可行性，以期为污泥资源化与减量化提供一条途径．
体浓度消化工艺展开( Babel et al． ， 2009;Eskicioglu et al． ，2009; Climent et al． ，2007; 尹军等，2008) ，而就高固体浓度厌氧消化工艺的研究还鲜见相关报道．
针对高固体浓度厌氧消化工艺的上述难点，本研究采用自主研制的带有水平搅拌装置( 以促进物
料有效混合) 的5 L 高固体浓度厌氧反应器( 李十中等，2009) ，以污泥为厌氧消化底物，考察高固体浓度厌氧消化工艺产沼气的发酵过程，分析挥发性短链有机酸( Volatile Fatty Acids，VFAs) 、氨氮等产CH4代谢途径中产生的中间产物在高固体浓度厌氧条件下的变化，探讨高固体浓度厌氧消化工艺转化污泥中的有机质产沼气的可行性，以期为污泥资源化与减量化提供一条途径．
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