两种污泥厌氧消化产沼气试验研究周双双王昌梅赵兴玲吴凯杨斌尹芳柳静杨红张无敌摘要：采用批量发酵装置，以洛龙污水处理厂污泥和捞鱼河污水处理厂污泥为原料，在30±1℃条件下，进行厌氧发酵试验。试验结果表明，洛龙污水处理厂污泥的产气潜力分别为132mL·g-1（TS）、170mL·g-1（VS），捞鱼河污水处理厂污泥产气潜力分别为151mL·g-1（TS）、203mL·g-1（VS）。2种污泥均是很好的沼气发酵原料。关键词：污泥;厌氧消化;沼气;产气潜力：S-3文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20201130005随着我国城镇化和人口的增加，生活污水排放量也在不断增加。在污水处理的过程中会产生大量的剩余污泥，污泥中含有大量的有机质、N、P、K等营养元素以及病原菌等，并伴有强烈恶臭[1，2]。目前国内处理污水厂污泥的主要方式有填埋、农用和焚烧[3]，这些处理方式会造成环境污染。本试验是以洛龙污水处理厂污泥和捞鱼河污水处理厂污泥为原料，采用中温发酵，研究2种污泥的产气特性。1材料与方法1.1试验材料1.1.1发酵原料取自云南省昆明市洛龙污水处理厂和捞鱼河污水处理厂的污泥。经测定，前者TS含量为30.62%，VS含量为77.72%;后者的TS含量为33.51%，VS含量为74.56%。1.1.2接种物取自实验室长期驯化后得到的猪粪接种物。经测定该接种物TS为12.30%，VS为75.08%，pH为7.0。1.2试验装置本试验采用的是实验室自行设计的厌氧发酵装置[4]。1.3试验设计1.3.1试验组20g洛龙污水处理厂污泥加120mL接种物，加水至400mL;20g捞鱼河污水处理厂污泥加120mL接种物，加水至400mL。1.3.2对照组120mL接种物，加水至400mL。1.4测试项目和方法TS和VS测定采用差重法;pH测定采用精密pH试纸（5.5～9.0）测定;产气量采用排水集气法;甲烷含量测定采用型号为GC9790Ⅱ型气相色谱仪测定气体中甲烷含量，每3d测定1次。2结果与分析2.1发酵前后料液相关特性2种污水处理厂污泥发酵前后料液的相关特性如表1所示。由表1可知，经过厌氧发酵，2种污水处理厂污泥均能够被微生物利用，产生沼气能源。洛龙污水处理厂污泥TS降解率为74.95%，VS降解率为20.61%。捞鱼河污水处理厂污泥TS降解率为81.09%，VS降解率为21.65%。发酵前后料液的pH值略有上升，可能是氨化作用产生的氨溶于水，中和了有机酸使pH回升[5]，pH仍在厌氧微生物适宜生长的范围内。2.2厌氧发酵产气情况分析2.2.1日产气量和甲烷含量2种污泥厌氧发酵过程中日产气量和甲烷含量随时间的变化如图1所示。由图1可知，随着反应的进行，产气量有所增加。洛龙污水处理厂污泥在第11天时日产气峰值为100mL·d-1。洛龙污水处理厂污泥甲烷含量峰值为54%。捞鱼河污水处理厂污泥在第13天时产气峰值为120mL·d-1，甲烷含量峰值为61%。随后产气呈现下降的趋势，直至发酵过程结束。污泥发酵时间分别为30d、28d。2.2.2产气潜力2种污水处理厂污泥的发酵潜力如表2所示。由表2可以看出，洛龙污水处理厂污泥的产气潜力分别为132mL·g-1（TS）、170mL·g-1（VS），捞鱼河污水处理厂污泥产气潜力分别为151mL·g-1（TS），203mL·g-1（VS）。3结论洛龙污水处理厂污泥产气潜力为132mL·g-1（TS）和170mL·g-1（TS），捞鱼河污水处理厂污泥产气潜力为151mL·g-1（TS）和203mL·g-1（TS）。2种污泥作为沼气工程发酵原料时，工程上水力滞留时间设定为23d和21d。參考文献[1]李兵，尹庆美，张华，等.污泥的处理处置方法与资源化[J].安全与环境工程，2004，11（04）：52-56.[2]谭江月，龙炳清，朱明，等.城市污水处理厂污泥的处理处置及有效利用[J].新疆环境保护，2003，25（01）：21-23.[3]陈苏，孙丽娜，孙铁衍，等.城市污泥处理处置技术及资源化利用研究[J].生态科学，2006，25（04）：375-378.[4]吉喜燕，林卫东，张无敌，等.鸽粪中温发酵产沼气潜力的实验研究[J].中国沼气，2015，33（03）：51-55.[5]白娜，符征鸽，梅自力，等.茶渣沼气发酵潜力研究[J].中国沼气，2011，29（03）：20-23.（责任编辑李媛媛）-全文完-