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热碱法处理污泥沼渣及其厌氧发酵性能研究

刘宝村 周集体 金若菲 田天 崔甜甜

刘宝村, 周集体, 金若菲, 田天, 崔甜甜. 热碱法处理污泥沼渣及其厌氧发酵性能研究[J]. 环境工程, 2023, 41(9): 166-173. doi: 10.13205/j.hjgc.202309020
引用本文: 刘宝村, 周集体, 金若菲, 田天, 崔甜甜. 热碱法处理污泥沼渣及其厌氧发酵性能研究[J]. 环境工程, 2023, 41(9): 166-173. doi: 10.13205/j.hjgc.202309020
LIU Baocun, ZHOU Jiti, JIN Ruofei, TIAN Tian, CUI Tiantian. ALKALINE-THERMAL HYDROLYSIS OF SEWAGE SLUDGE DIGESTATE AND ITS PERFORMANCE IN ANAEROBIC FERMENTATION[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(9): 166-173. doi: 10.13205/j.hjgc.202309020
Citation: LIU Baocun, ZHOU Jiti, JIN Ruofei, TIAN Tian, CUI Tiantian. ALKALINE-THERMAL HYDROLYSIS OF SEWAGE SLUDGE DIGESTATE AND ITS PERFORMANCE IN ANAEROBIC FERMENTATION[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(9): 166-173. doi: 10.13205/j.hjgc.202309020

热碱法处理污泥沼渣及其厌氧发酵性能研究

doi: 10.13205/j.hjgc.202309020
基金项目: 

循环利用石化废弃物减碳工艺技术开发(2022YF13GX061)

详细信息
    作者简介:

    刘宝村(1997-),男,硕士,主要研究方向为污泥资源化利用。674853932@qq.com

    通讯作者:

    周集体(1956-),男,教授,主要研究方向为环境微生物工程。zjiti@dlut.edu.cn

ALKALINE-THERMAL HYDROLYSIS OF SEWAGE SLUDGE DIGESTATE AND ITS PERFORMANCE IN ANAEROBIC FERMENTATION

  • 摘要: 针对污泥沼渣中有机质难以回收利用的问题,利用热碱法破解污泥沼渣,探究了不同条件对沼渣破解率和有机物溶出率的影响,确定了热碱法处理污泥沼渣的最佳条件为:pH=13、T=80℃、t=8 h。此条件下,污泥沼渣的破解率为40.9%,COD、蛋白质、多糖的溶出率分别为722.2,79.7,73.7 mg/g VSS。利用热碱处理后的污泥沼渣破解液进行厌氧发酵产甲烷,比较了不同初始pH值对厌氧发酵的影响,发现初始pH值的改变对有机物降解率的影响较小,但初始pH值的增加会提高发酵过程中CH4的产率,降低CO2的产率,提高产气中CH4含量。因此确定初始pH值=13时污泥沼渣破解液产甲烷效果最好,此时COD去除率为61.1%,CH4产率达到65.0 mL/g VSS,产气中CH4含量能够达到81.0%。该研究证明热碱处理可提高污泥沼渣的可生化性,具有应用于厌氧发酵产甲烷的潜力。
  • [1] 戴晓虎. 我国污泥处理处置现状及发展趋势[J]. 科学, 2020,72(6):30-34.
    [2] 黄慧, 高磊. 污水处理厂污泥处理处置现状及利用分析[J]. 能源与节能, 2022(9):46-48.
    [3] 李小伟, 董滨, 戴晓虎. 污泥沼渣深度处理过程中有机物变化规律研究[Z]. 杭州, 2017.
    [4] 赵丹, 韩晓宇, 张树军, 等. PN/A-颗粒污泥工艺处理热水解污泥消化液[J]. 中国环境科学, 2022,42(11):5108-5116.
    [5] 邹瑜, 张国权, 徐晓晨, 等. SNAD-藻类工艺在污泥消化液处理中的应用[J]. 中国给水排水, 2021,37(15):14-20.
    [6] SHI S, FAN X, HE X, et al. Enhanced nitritation/denitritation and potential mechanism in an electrochemically assisted sequencing batch biofilm reactor treating sludge digester liquor with extremely low C/N ratios[J]. Bioresource Technology, 2022,363:127936.
    [7] ESKICIOGLU C, GALVAGNO G, CIMON C. Approaches and processes for ammonia removal from side-streams of municipal effluent treatment plants[J]. Bioresource Technology, 2018,268:797-810.
    [8] 张新颖, 孔翎维, 刘晓艳, 等. 一种采用污泥沼渣制备绿化植物基质的方法:CN110235742A[P]. 2019.
    [9] 白玲, 李倩, 邓芸, 等. 沼渣与餐厨废弃物、牛粪联合堆肥的腐殖化进程研究[J]. 农业机械学报, 2019,50(8):331-338.
    [10] 戴晓虎. 我国城镇污泥处理处置现状及思考[J]. 给水排水, 2012,48(2):1-5.
    [11] AWISZUS S, MEISSNER K, REYER S, et al. Gas-releasing potential of biogas digestate[J]. BIOFUELS-UK, 2021,12(6):689-695.
    [12] SAMBUSITI C, MONLAU F, FICARA E, et al. Comparison of various post-treatments for recovering methane from agricultural digestate[J]. Fuel Processing Technology, 2015,137:359-365.
    [13] WISNIEWSKI D, GOLASZEWSKI J, BIALOWIEC A. The pyrolysis and gasification of digestate from agricultural biogas plant[J]. Archives of Environmental Protection, 2015,41(3):70-75.
    [14] RUIZ H A, RODRIGUEZ-JASSO R M, FERNANDES B D, et al. Hydrothermal processing, as an alternative for upgrading agriculture residues and marine biomass according to the biorefinery concept:a review[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2013,21:35-51.
    [15] GARROTE G, DOMINGUEZ H, PARAJO J C. Hydrothermal processing of lignocellulosic materials[J]. Holz Als Roh-Und Werkstoff, 1999,57(3):191-202.
    [16] 肖本益, 刘俊新. 不同预处理方法对剩余污泥性质的影响研究[J]. 环境科学, 2008(2):2327-2331.
    [17] 严媛媛, 陈汉龙, 何群彪, 等. 热碱预处理改善低有机质污泥厌氧消化性能的效果[J]. 中国给水排水, 2012,28(23):9-13.
    [18] 赵虹焰, 周集体, 金若菲, 等. 热碱法破解污泥动态实验的条件优化[J]. 环境工程, 2020,38(7):71-74

    , 121.
    [19] 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法[M]. 4版. 北京:中国环境科学出版社, 2002.
    [20] 孙士青, 王少杰, 李秋顺, 等. 考马斯亮蓝法快速测定乳品中蛋白质含量[J]. 山东科学, 2011,24(6):53-55.
    [21] 姜琼, 谢妤. 苯酚-硫酸法测定多糖方法的改进[J]. 江苏农业科学, 2013(12):316-317, 318.
    [22] INOUE S, SAWAYAMA S, OGI T, et al. Organic composition of liquidized sewage sludge[J]. BIOMASS & BIOENERGY, 1996,10(1):37-40.
    [23] LEFEBVRE D, DOSSAT-Letisse V, LEFEBVRE X, et al. Fate of organic matter during moderate heat treatment of sludge:kinetics of biopolymer and hydrolytic activity release and impact on sludge reduction by anaerobic digestion[J]. Water Science and Technology, 2014,69(9):1828-1833.
    [24] 宜慧, 韩芸, 李玉友, 等. 碱解+低温水热预处理改善剩余污泥中温厌氧消化性能工艺[J]. 环境工程学报, 2014,8(9):3927-3932.
    [25] RUGHOONUNDUN H, GRANDA C, MOHEE R, et al. Effect of thermochemical pretreatment on sewage sludge and its impact on carboxylic acids production[J]. Waste Management, 2010,30(8):1614-1621.
    [26] 何培培, 余光辉, 邵立明, 等. 污泥中蛋白质和多糖的分布对脱水性能的影响[J]. 环境科学, 2008,29(12):3457-3461.
    [27] 胡亚东, 袁月祥, 闫志英, 等. 一株生长pH较宽的产甲烷菌分离与系统发育分析[J]. 应用与环境生物学报, 2009,15(4):554-558.
    [28] MA S, HU H, WANG J, et al. The characterization of dissolved organic matter in alkaline fermentation of sewage sludge with different pH for volatile fatty acids production[J]. Water Research, 2019,164:114924.
    [29] GOSWAMI R, CHATTOPADHYAY P, SHOME A, et al. An overview of physico-chemical mechanisms of biogas production by microbial communities:a step towards sustainable waste management[J]. 3 Biotech, 2016,6(1):12-72.
    [30] WU H, GAO J, YANG D, et al. Alkaline fermentation of primary sludge for short-chain fatty acids accumulation and mechanism[J]. Chemical Engineering Journal, 2010,160(1):1-7.
    [31] 王太恒, 陈彩霞, 王旭东, 等. 不同剂量臭氧预处理污泥厌氧发酵产甲烷效果评价[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2021,51(11):59-65, 93.
    [32] 李秋实, 郭祥, 刘彬, 等. 市政污泥与玉米秸秆混合高温厌氧发酵产甲烷研究[J]. 环境工程, 2022,40(7):139-145.
    [33] 常城, 明磊强, 牟云飞, 等. 厨余垃圾与污泥厌氧发酵产甲烷的协同作用[J]. 中国环境科学, 2022,42(3):1259-1266.
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  • 收稿日期:  2023-04-06
  • 网络出版日期:  2023-11-15

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