论文部分内容阅读
城市污泥和城市垃圾是城市的两大难以处理的污染源，是城市发展所面临的两大日益严重的问题。论文针对三峡库区污泥厌氧消化效率低、含固率高、热值水平相对较低（VS/TS在25%～40%之间）的问题，结合餐厨垃圾渗滤液有机物含量高、C/N比高的特点，研究了城市污泥、餐厨垃圾渗滤液共消化过程，优化了共消化促进生物产气的条件，并初步获得了污泥/渗滤液联合消化产气的反应机理。添加垃圾渗滤液显著提升了甲烷气的产生，添加生、熟垃圾渗滤液的累计甲烷产量分别是未添加渗滤液污泥消化产气量的1.2和4.6倍，累积甲烷产量分别为：542.3mL、2102.2mL，VS/TS去除率分别为15.3%、26.3%。共消化过程对出水SCOD的值并无明显影响，出水COD基本稳定在182～408mg/L。在污泥/熟垃圾渗滤液混合体积比的优化实验中，标准状态下，发现当污泥/渗滤液的体积比为10:1时，累积产甲烷量最大，为1853.9mL，10:1、20:1、40:1、60:1时的甲烷最大单位产量分别为1.012、1.058、0.782、0.2945L/g VS。但是由于所添加渗滤液初始pH的影响，导致10:1工况下系统初始产气速率过低。通过对渗滤液初始pH的调节实验，可有效避免这种因初始pH过低所导致的系统初始消化效率低的问题。垃圾堆肥时间对垃圾渗滤液的性质有一定的影响，餐厨垃圾渗滤液的COD、TN、氨氮含量均很高，其浓度随堆肥时间的延长呈先上升后下降的趋势，在熟垃圾堆肥中期，TCOD、TN达到最大值，分别为3.85×105mg/L、1526.8mg/L，生、熟垃圾渗滤液的C/N比均值为20、226。垃圾堆肥时间对共消化产气也有一定的影响，其中，垃圾堆肥中期（即第20天）累积甲烷产量最大，为1267.3mL，单位产甲烷量最大为1.058L/g VS，VS/TS去除率为21%，这可能是由于该时期的渗滤液的C/N比最高，可降解有机物含量高所引起的。通过PCR-DGGE技术分析可知，渗滤液的添加，使得消化瓶内微生物种群数目及数量均有较明显的变化，出现了一些新的优势菌属，各实验工况同仅污泥单独厌氧消化相比较，发现有共同的细菌种属，也有各自的优势菌群。其中，混合体积比的变化对于系统内微生物种群多样性的影响比垃圾堆肥时间对其的影响更为显著，条带数目及明暗强度更多更高。