醋糟与剩余污泥共发酵体系中底物配比对挥发性脂肪酸产量的影响
2021-01-08冯宇杰魏瑶丽李虹瑶周爱娟岳秀萍
科学技术与工程 2020年34期
冯宇杰,魏瑶丽,李虹瑶,周爱娟,岳秀萍
(太原理工大学环境科学与工程学院,太原 030024)
城市生活污水处理厂通常采用生物法处理废水,主要去除其中的有机物、氮、磷,此方法在处理废水时会伴随有大量剩余污泥(WAS)的产生[1],由于剩余污泥中含有丰富的有机碳源,若能采取有效处理处置方法回收该部分资源[2],不仅可以节约成本,还可以达到污泥减量化、资源化的目的。目前,厌氧处理是废弃生物质资源回收应用最为广泛的方法之一,在减量污泥的同时又能产生能源(氢气和甲烷)和高附加值化学品,如挥发性脂肪酸(VFAs)[3-5]。其中,挥发酸不仅可以作为原料用于生产各种化工产品,还可以用于微生物电解池电解产氢、产甲烷,也可作为污水处理厂生物法脱氮除磷的重要有机碳源[6-7],因此通过污泥厌氧发酵生产挥发酸是一种高效且可行的碳源回收工艺。
剩余污泥中碳氮比较低,影响厌氧发酵菌群在发酵体系中的分布,从而影响溶解性有机物的水解及挥发酸的生成和组成[8-9]。为解决碳氮比例不平衡引起的剩余污泥中复杂有机物转化效率降低的问题,考虑在发酵体系中外加碳源进行碳氮调质或共发酵,以促进溶解性有机物的转化,提高挥发性脂肪酸的产量[9]。众多研究者曾研究外加锯木屑、厨余垃圾、农业废弃物、市政固体废物等作为碳源[10-12]。Zhou等[13]将玉米秸秆与污泥按1∶1比例共发酵,此体系中总挥发酸产量相比较于污泥单独发酵提高69%。还有研究显示,双孢菇菌糠作外加碳源时,耦合热碱预处理污泥与调质技术,最大挥发酸产量能达到712 mg COD/g VSS[14],COD为化学需氧量,VSS为污泥中挥发性悬浮固体。……
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