随着城市污水处理程度的深化以及处理率的提高,污泥的产生量也在不断增加,污泥问题已成为当前影响城市发展的一大环境问题。因此,妥善地处理与处置污泥显得尤为必要,现阶段污泥浓缩厌氧消化脱水填埋处置是主要的处理方式。同样,随着城镇化不断推进,城镇生活垃圾的产量也在逐年增加,垃圾中的有机质含量也随着人民生活水平的提高而增加,垃圾堆肥(消化)作为生活垃圾处理(污泥垃圾稳定化)的工艺,具有减少垃圾体积、杀灭病原微生物、改善垃圾性能、产生沼气(厌氧条件下)等优点,并且堆肥后可再度被利用,既能做到节能减排,有达到循环经济的目的,因而一直备受研究者的关注。本文借鉴垃圾堆肥处理方式及污泥的两相一体式浓缩消化处理技术,设计出了生活垃圾和污水处理厂污泥一体化处理反应器,对其运行效能进行试验研究,并根据结果分析对反应器进行优化。生活垃圾和污水处理厂污泥一体化处理反应器有效容积为420L,污泥仓有效容积为220L,设计投配率30%,采用污泥逐步培养法,以10%的投配率启动;垃圾仓有效容积为200L,厌氧发酵处理生活垃圾。试验考察了一体化反应器在启动阶段的运行状况,结果表明垃圾仓pH维持在3～5之间,酸性发酵较活跃,但碱性发酵受到抑制,垃圾发酵成熟所需要的时间需100天以上,且堆肥产物不能利用,但发酵可产生较多的气体(产气量逐渐增大,最大有25L/d),为污泥仓补充搅拌用气体;污泥仓厌氧消化同样受温度的影响较大,出现了较严重的酸化现象,仓内碱度储存不足,产甲烷菌活性受到抑制,VS/TS仅从0.4～0.8下降到0.3～0.45,VSS的去除率在0.18～0.25之间,说明污泥仓消化性能波动较大,持续运行状况不理想,没有达到较好的污泥厌氧消化效果。综上所述,一体化反应器垃圾仓采用厌氧发酵处理垃圾,处理效果与反应器设计初衷不符。通过对一体化反应器的运行结果分析,及考虑到反应器设计上的缺陷,对反应器进行了优化,并对优化反应器的运行效能进行研究。优化反应器有效容积为710L,其中污泥仓有效容积为110L,采用污泥逐步培养法,以10%的投配率启动;垃圾仓的有效容积为600L,采用垃圾好氧堆肥方式处理。试验结果表明,垃圾仓在通风量为0.20m3/min.m3时,发酵产热使垃圾仓也可以很快达到30℃以上,垃圾发酵成熟所需要的时间仅需要20～30天的时间,垃圾仓pH维持在6～7左右,虽然有所波动,但仍然可保证发酵反应的顺利进行;污泥仓温度在5天后即达到了30℃以上,符合中温厌氧消化温度条件,启动过程中反应器内部的pH维持在6.5～7.5之间,碱度在800～2500mg/L之间,表明反应器内产甲烷菌较为活跃,厌氧消化状况良好,当搅拌次数2次/d(30min/次),容积负荷为0.65～1.31KgCOD/m3. d时,反应器排泥含水率降到93%左右,含水率较低,浓缩效果良好,排泥VS/TS由0.45～0.69下降到0.38～0.43,有机物去除率为40%以上,有机物去除率较高,排泥效果较好,这说明反应器运行状况良好,能够满足厌氧消化的需要。