低温和近中温猪粪液厌氧处理的装置比较研究徐洁泉

OntheFermentationTypeandEcologyofAnaerobicHydrogenogenicBacteriaLiBaikun(NorthernJiaotongUniversity,Beijing,100044)Abstaract:　Onthebasisoftheanaerobictreatmentofhighstrengthwastewater,batchanaerobiccultureisem-ployedtoresearchthehydrogenogenicbacteria.Accordingtotheresearchonniche,ecologicalfactorsandcoordinationamongbacterium,itindicatesthatthechangeofO2,pH,CODconcentrationmayleadtothechangeoffermentationtype.Purehy-drogenproducingbacteriawereisolatedfromanaerobicfermentationsludge.Byusingrefinedsugarassubstrate,thelargestH2productionwas84.4mlH2/gbacteria·h.Thecomparisononhydrogenproducingabilitybetweensludgemixedandpurebacteriashowsthatcoordinationamongbacteriaplaysamajorroleinhydrogenproducing.Theoptimalecologicalcontrolfac-torsofethanoltypefermentationisputforward.　　Keyword:Organicwastewatertreatment,Bio-producinghydrogen,Ecology,Coordination(:1996—07—10)徐洁泉　胡　伟　汤玉珍　何捍东　吴修荣　张　辉　连莉文(　610041)　:作了UBF、UASB和厌氧上折流反应器处理猪粪过筛液运行性能的实验室比较。结果表明:它们的运行指标基本一致。综合比较,UBF略优于UASB,UASB略优于上折流反应器。在发酵温度10℃段,负荷1.9～2.3gCOD/(L·d),装置产气率平均0.32～0.51L/(L·d),COD平均去除率82.2%～91.0%;15℃段,负荷2.5～2.6gCOD/(L·d),装置产气率0.57～0.59L/(L·d);25℃段,负荷5.5～5.7gCOD/(L·d),装置产气率1.93～2.01L/(L·d)。:厌氧消化　猪粪处理1　,10gCOD/L～20gCOD/L。,HRT、,COD(60%),60%。,UBFUASB(HRT),COD80%,70%。,,。,SSUBFUASB,SS、。,SS,。,SS、HRT、,,、,,。2　2.1　进水7　ChinaBiogas1997,15(2)。,。8∶100(W/W),80,,。COD(7000)(9.52gCOD/L)。COD7.40g/L～12.7g/L,BOD5/COD0.62,SS5g/L～8g/L,N407mg/L～462mg/L,NH3—N130mg/L～136mg/L,(ALK)714mgCaCO3/L～997mgCaCO3/L,pH6.7～7.2(,)。2.2　方法2.2.1　PVC10cm120cm。UASB(1),,,10.8L。UBF(2)UASB,10.8L。(3)30cm、60cm、90cm120cm,。17cm,,11.1L。2.2.2　2.2.3　,,。(),。,5HRT。,。pH、ALK、CODCH4%,BOD5、NH3-N、NSS。,。2.2.4　10℃、15℃25℃。,,。10～15℃。25℃,。25℃,。10℃15℃,,。1℃。2.2.5　COD、BOD5、SS、pH、ALKCH4%《》()。NH3-N-,NN。3　3.1　10℃3.1.1　(45)7.4～13.4℃(10.4℃),HRT5.5d,11。COD10.3g/L,1.9gCOD/(L·d),COD、、gCODCOD、pHALK。0.3L/(L·d)〔0.28～0.32L/(L·d)〕,UBF;COD81.5%～82.2%,CH4%70.7%～72.2%,COD1.80g/L～1.84g/L。,(0.3L/L·d)10～12℃〔0.1～0.2m3/(m3·d)〕,COD。3.1.2　(26)10.2～12.7℃(11.7℃),HRT3.7d。22。COD7.40g/L～10.7g/L,2.2～2.3gCOD/(L·d)。。,8　ChinaBiogas1997,15(2)1　10℃*(HRT5.5d)　　　　　　123pH6.70～7.007.00～7.107.00～7.057.00～7.106.867.047.037.02ALK0.710～0.8801.05～1.241.05～1.241.05～1.24(×103mgCaCO3/L)0.8241.161.151.16COD9.57～11.30.837～2.360.836～2.540.837～2.49(×103mg/L)10.31.831.841.80COD75.3～91.373.5～91.474.0～91.3(%)82.282.181.51.77～2.091.77～2.091.72～2.04〔gCOD/(L·d)〕1.911.911.860.18～0.410.18～0.460.16～0.41〔L/(L·d)〕0.290.320.28L/gCOD0.1950.2000.195CH4(%)68.1～77.768.1～77.568.5～74.671.170.772.2　　*:45(1993.1.16～2.29)。:7.4～13.4℃,10.4℃1　10°C(7.4～13.4°C)1.1;2.2;3.3　　　　　　　2　10°C(10.2～12.7°C)1.1;2.2;3.3　　0.48L/(L·d)～0.51L/(L·d),。COD741mg/L～754mg/L,COD90.7%～91.0%。CH4%76.2%～76.7%,pH。,,,。3.2　15℃的比较试验(36天)14.7℃～15.7℃(15.2℃),HRT4.4d。9　ChinaBiogas1997,15(2)33。COD11.2g/L,2.5～2.6gCOD/(L·d),。0.57L/(L·d)～0.59L/(L·d),11.7℃(0.48L/L·d～0.51L/L·d)。。COD91.6%～91.9%,COD/898mg/L～942mg/L,CH4%68.1%～68.4%。2　10℃*(HRT3.7d)　　　　　　　123pH6.90～7.507.00～7.807.00～7.707.00～7.707.207.467.457.44ALK0.714～0.8951.18～1.401.19～1.391.19～1.35(×103mgCaCO3/L)0.7901.271.271.26COD7.40～10.70.700～0.7800.697～0.7740.696～0.790(×103mg/L)8.250.7540.7410.751COD90.3～92.790.4～93.590.3～93.5(%)90.791.090.82.06～2.972.06～2.972.00～2.89〔gCOD/(L·d)〕2.292.292.230.15～0.680.23～0.690.21～0.66〔L/(L·d)〕0.490.510.48L/gCOD0.2370.2450.237CH4(%)72.9～79.674.5～78.674.2～79.276.276.676.7　　*:26(1994.3.5～3.30)。:10.2～12.7℃,11.7℃。3　15℃*(HRT4.4d)　　　　　　　123pH6.70～6.907.00～7.207.00～7.207.00～7.206.777.107.077.07ALK0.802～0.8740.910～1.100.920～1.150.900～1.10(×103mgCaCO3/L)0.8371.001.020.997COD10.7～11.60.910～0.9300.868～0.9270.955～0.929(×103mg/L)11.20.9200.8980.942COD91.3～92.291.3～92.591.3～91.8(%)91.891.991.62.48～2.692.46～2.692.41～2.61〔gCOD/(L·d)〕2.592.592.520.48～0.640.43～0.710.40～0.83〔L/(L·d)〕0.570.590.59L/gCOD0.2370.2480.257CH4(%)67.6～71.267.7～70.067.7～69.768.468.168.4　　*:36(1993.3.2～4.6)。:14.7～15.7℃,15.2℃。10　ChinaBiogas1997,15(2)3.3　25℃下的比较试验(66天)25℃±2℃,COD12.3g/L,5.5gCOD/(L·d)～5.7gCOD/(L·d),HRT2.2d。COD、、gCOD,COD、pHALK(4、4)。1.93L/(L.d)～2.01L/(L.d)。COD90.7%～90.8%,COD1.13g/L～1.14g/L,CH4%68.9%～69.8%。25℃±2℃,HRT2.2d,SS。,。,4　25℃*(HRT2.2d)　　　　　　　　123pH6.88～6.987.00～7.107.00～7.107.00～7.106.937.027.027.03ALK0.751～0.9971.03～1.321.03～1.231.04～1.28(×103mgCaCO3/L)0.9501.141.141.14COD11.9～12.71.02～1.251.01～1.291.03～1.26(×103mg/L)12.31.131.141.14COD89.9～91.689.3～91.789.7～91.5(%)90.890.790.75.51～5.995.51～5.885.36～5.72〔gCOD/(L.d)〕5.705.705.541.79～2.151.74～2.151.65～2.09〔L/(L.d)〕2.011.991.93L/gCOD0.3880.3850.385CH4(%)65.0～72.566.8～70.267.7～71.969.568.969.8*:66(1993.11.14～1994.1.18)。3　15°C(14.7～15.7°C)1.1　2.2　3.3(SS),,。2L/(L·d),COD1.13g/L～1.14g/L,。4　25°C±2°C1.1　2.2　3.311　ChinaBiogas1997,15(2)3.4　总N、NH3—N和厌氧污泥活性检测5,NH3—N,NNH3—N,NH3—N。,N,。,5　NNH3—NNH3—N(mg/L)N(mg/L)11.30×1024.62×10221.28×1023.85×1021.38×1022.36×10290.74.16×10211.04×1021.74×102297.51.53×1021.36×1024.07×10211.37×1021.79×10221.23×1021.85×1026　*VmaxCH4(LCH4/gVSS·d)(H2μmol/mgVS·10min)×10-310.27185.620.36273.830.23173.2　　*。。,,,。6,。UBF,UASB。3.5　去除每克COD回收的沼气量,;,。N,,COD,。,CODgCOD。,COD,。4　(1),UBF、UASB。,HRT,,。,UBFUASB,UASB。,,。SS8g/L,UBFUASB。