【摘 要】
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污泥厌氧消化处理可获得环境和经济双重效益,但单一的污泥厌氧消化面临产气效果差的问题。为此,本研究选定城镇及城市最重要的有机固体废弃物牛粪和餐厨垃圾,分别将其与污泥进行厌氧共消化试验,测定其共消化对甲烷产量及有机物水解的影响,并通过协同产气分析和反应动力学分析评估两类共消化的优劣。主要结果和结论如下:（1）污泥单独厌氧消化中,中温及高温下累积甲烷产量分别为154.8和179.4m L/g VS。与污
【基金项目】
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中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司(污水处理厂两污共治开发研究项目)
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污泥厌氧消化处理可获得环境和经济双重效益,但单一的污泥厌氧消化面临产气效果差的问题。为此,本研究选定城镇及城市最重要的有机固体废弃物牛粪和餐厨垃圾,分别将其与污泥进行厌氧共消化试验,测定其共消化对甲烷产量及有机物水解的影响,并通过协同产气分析和反应动力学分析评估两类共消化的优劣。主要结果和结论如下:（1）污泥单独厌氧消化中,中温及高温下累积甲烷产量分别为154.8和179.4m L/g VS。与污泥单独消化相比,添加牛粪10%、20%、30%和40%时,中温累积甲烷产量分别降低7.7、12.1、28.8和28.7 m L/g VS,高温累积甲烷产量分别降低5.6、7.1、13.5和21.8 m L/g VS,表明牛粪添加对共消化反应器累积甲烷产量产生了不利影响。其原因主要在于牛粪的有机物水解效果差,但是牛粪添加可显著提高反应器的酸碱平衡能力,一定程度上降低氨抑制风险。因此,牛粪与污泥共消化均降低了污泥的甲烷产量,但其对共消化系统消化液的酸碱平衡和氨浓度控制可起到积极作用。（2）与污泥单独消化相比,添加餐厨垃圾25%、50%和75%时,中温累积甲烷产量分别提升110.8、221.0和264.7 m L/g VS,高温累积甲烷产量提升103.5、178.8和280.4 m L/g VS,表明餐厨垃圾添加对共消化反应器累积甲烷产量产生促进作用,且添加餐厨垃圾75%时无论中温及高温消化其累积甲烷产量均最大。其原因主要在于餐厨垃圾的有机物水解效果良好,但是餐厨垃圾添加比例过大将导致有机酸（主要是正丁酸）的积累,可能引起反应器酸化。因此,餐厨垃圾与污泥共消化均可提高污泥的甲烷产量,但是过大的餐厨垃圾添加则可能导致有机酸积累反而不利于反应器稳定。（3）协同产气分析发现,污泥共消化反应器添加10%～40%的牛粪时,中温系统表现出4.4%～17.1%的负协同产气,而污泥共消化反应器添加25%～75%的餐厨垃圾时中温系统取得50.2%～92.1%的正协同产气。（4）反应动力学分析发现,添加10%～40%的牛粪使得共消化反应器水解速率常数（k）平均提高18.9%,迟滞期（λ）平均缩短0.8 d,而甲烷产生潜力（P0）下降9.6%。另一方面,添加25%～75%的餐厨垃圾使得共消化反应器的P0提高124.9%,但λ平均延长2.9 d。
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