工业废水厌氧消化的工业化问题

城市污水一级处理和二级处理产生的污泥,进一步采用厌氧消化,除了稳定污泥的性质,还可制取沼气,开发能源。这一方面国内目前虽然还用得不多,但技术条件是成熟的,这条途径已经日益为大家所接受。但是,工业废水的厌氧消化,过去就研究得较少,它最早用于发酵工业,以后在屠宰废水,洗毛废水,制糖废水方面也有所发展。现在国内外正试图向石油化工等其它工业废水方面试探,想为日益消耗的能源寻找新的补充。因为废水中每公斤有机挥发物,可产500—700升沼气,或每公斤BOD可制取500—800升沼气。这些沼气中甲烷含量一般都在50％左右,热值约5500大卡/米~3。也就是说,1米~3沼气相当于0.7升汽油的发热量,可供4口之家一日的生活燃料。在今天能源普遍紧张     

城市污泥热解中试系统集成一体化研究及运行效果评估

为了促进城市污泥热解工艺的工程化应用,组建了污泥热解系统、热解产物分离回收利用系统、废气净化排放系统于一体较完整的热解中试装置,在实现污泥有效处置的同时也实现了高值能源回收利用。中试工况优化,较好工况为：热解时间30-40 min,热解终温450-500℃,在此条件下,干化污泥（含水率5%）减量率为50%;热值为33.8 MJ/kg的热解油产率为17.1%左右。通过对中试运行效果的评估,得出热解油和热解气两者能量或污泥炭自身能量可供干化污泥热解本身所需能量,从而为推动污水污泥热解工艺的工程化利用提供了支持。     

基于文献计量学的剩余污泥高值化利用研究趋势分析

剩余污泥高值化利用作为污泥减量化和资源化的有效技术手段,是实现废弃物无害处理、高能回收目标的重要举措。通过文献计量学方法,对Web of Science核心数据库中2002—2021年收录的剩余污泥高值化利用相关文献进行研究现状及热点分析。结果表明,剩余污泥高值化利用领域的论文发表量总体递增,中国的年发表量和被引次数均占据主导地位,美国和澳大利亚次之。全球研究机构中,中国科学院发表量最多(424篇),同济大学的文章总被引次数最高(16 049次)。Bioresource Technology和Water Research期刊发表的相关研究性论文分别达到1 075篇和538篇,Journal of Hazardous Materials期刊的篇均被引次数最多,达到65.18次。剩余污泥厌氧消化回收甲烷是主要研究热点,而针对污泥复杂的理化性质以及能源回收方式与应用前景等方面,采用更加先进创新的手段探索新型高能值产物的研究,将引起越来越多的关注。     

餐厨垃圾处置方式及其碳排放分析

在综述填埋、好氧堆肥、粉碎直排、厌氧消化产沼气及综合处置等5种餐厨垃圾处置方式原理与特点的基础上,分别罗列出各种处置方式的优缺点、应用场合以及今后仍然需要研究的方向。着眼于餐厨垃圾资源化与碳减排,厌氧消化产沼气被定位为今后餐厨垃圾处置的主要应用方向,特别是与市政污水处理剩余污泥共消化更是今后研究与应用的主流。餐厨垃圾处置全生命周期碳排放分析亦表明,厌氧消化产沼气与其他4种处置方式相比,在资源回收与碳减排方面优势明显,这就决定了厌氧消化今后在餐厨垃圾处置技术中将处于首选位置。餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化产生的沼气量具有"1+12"的能量转化效果,这种方式可以使污水处理厂演变为"能源工厂"的角色,而且还能省去餐厨垃圾单独处置所需的各种设施。     

污泥消化气体发电系统的进展

随着环境保护要求的日趋严格,和对于能源问题的高度重视,作为消除污染,回收能源的措施之一污泥消化气体的发电系统,在欧美的污水处理厂中,已普遍实施起来。我国和日本,近年来虽然也有不少污水处理厂,采用类似的方法,不同程度的回收了能源,然而利用污泥消化气体发电的实例还不多。其原因不外是工业用电电价比较便宜,认为利用污泥发     

污泥间接干化产生尾气的恶臭污染潜力分级评价

目前,污泥干化是其资源化处理及其他处置的基础。污泥受热干化时会释放恶臭物质,易引发恶臭污染,对周围环境和居民生活造成影响。以污泥间接干化产生的尾气为对象,基于国内外恶臭污染相关规定,综合考虑污泥间接干化产生的尾气中物质浓度、嗅阈值、阈限值、气味安全级别以及饱和蒸汽压,通过指标权重评分方法筛选出污泥间接干化产生尾气中的主要恶臭污染物。以恶臭污染潜力为评价目标,风险系数和臭气排放强度为评价指标,通过韦伯-费希纳定律构建污泥间接干化产生尾气的恶臭污染潜力分级评价模型,形成适合污泥间接干化产生尾气的恶臭污染潜力分级评价方法,为恶臭污染的预防和控制提供借鉴。利用本方法对污泥间接干化案例进行分析,结果显示,污泥间接干化产生尾气的恶臭污染潜力值为3.21,潜在恶臭污染能力属于Ⅳ级。     

添加三氯化铁对中温污泥厌氧消化优化调理

污水处理厂产生的大量污泥已成为迫在眉睫的难题,厌氧消化是目前污泥处理的一种常用方法。然而,传统污泥厌氧消化存在效率低、沼气中硫化氢含量高以及消化污泥脱水困难等问题。全面探究了添加FeCl_3对污泥厌氧消化效率、消化污泥脱水性能、沼液处理和沼气利用的影响。结果表明,添加FeCl_3使产气量和产甲烷量分别提升了29.7%和37.4%,有机物去除率从28.1%提升到29.6%。添加FeCl_3能改善消化污泥脱水性能。此外,厌氧消化后,添加FeCl_3使沼液中的氨氮浓度降低12 mg·L~(-1),磷酸盐浓度降低20.7%,沼气中硫化氢浓度降低了63.3%。     

污泥干化焚烧联用系统最佳运行工况研究

污泥干化焚烧联用系统将污泥焚烧产生的能量用于污泥干化,可实现污泥处理的节能降耗。对于污泥干化焚烧联用系统的运行,进厂污泥负荷、初始含水率、热值、污泥干化目标含水率是最大的影响因素。为实现污泥干化焚烧联用系统的低能耗和安全稳定运行,结合国内某污泥干化焚烧处理工程,建立了污泥干化焚烧联用系统能量和物料平衡模型,在此基础上研究了变工况条件下污泥干化焚烧联用系统的运行模式,分析了运行负荷、污泥热值、进厂污泥含水率、入炉污泥含水率发生波动时,对污泥干化单元和污泥焚烧单元所产生的影响,并提出了对应的运行策略。     

皮革厂含铬污泥铬回收及资源化利用

以滨州某皮革厂产生的含铬污泥为研究对象,采用酸浸-加碱-氧化的方法提取污泥中的铬,通过实验探究获得最佳反应条件,铬回收率达到92.6%。回收得到的的铬盐红矾钠(Na_2Cr_2O_7)可回用于制革产业中制备铬鞣剂。铬回收后污泥中的铬含量为10.88 mg·g~(-1),浸出毒性低于危险废物鉴别标准。     

富磷污泥厌氧消化磷释放与回收的研究进展

生物强化除磷(EBPR)工艺会产生大量的富磷污泥。富磷污泥中的聚磷菌(PAOs)在厌氧消化过程中吸收外界碳源并释放大量正磷,高浓度的磷会对厌氧消化系统中厌氧微生物的代谢产生影响,使得消化过程更加复杂。富磷污泥厌氧消化过程会产生磷、氮、有机物和金属离子等物质,其中磷的回收利用可以减少磷矿资源的开采,从而实现磷资源的可持续循环利用。因此,研究富磷污泥厌氧消化过程中磷的变化规律,既为厌氧消化系统的稳定运行提供理论依据,又为磷的资源化回收利用提供参考。对富磷污泥厌氧消化释磷的相关研究成果以及磷回收进行分析和总结,并提出了相应的研究方向。     

污泥低温干化过程中硫的转化与分布

为研究污泥低温干化过程中的含硫气体释放和系统中硫的转化,以一条产线为例,检测讨论污泥干化全过程中硫含量、气体中含硫污染物浓度和气体冷凝水中硫化物浓度和分配情况。经测试发现,污泥低温干化过程中,干污泥中最终保留80%以上的硫元素并随着干污泥进入电厂煤棚,其余硫元素在干化过程中转化成气态、固态。检测发现,干燥过程中有硫化氢、甲硫醚、二硫化碳等气体逸出,并在工艺过程中发生归中反应,凝结出硫单质进入冷凝污水或附着在管道内壁上,硫单质为硫总量的12.5%;管道内壁上固体附着物质含硫量达到54%。研究结果为污泥低温干化过程提供元素硫的转化分布数据,对污泥干化系统设备维护保养、气体环保处置、含硫物质的回收处理具有积极意义。     

基于不同破解方法的市政污泥厌氧消化产气量优化

污泥溶胞破解是提高污泥厌氧消化产气量的重要手段。实验比较了热预处理、碱预处理、热碱预处理以及电化学热处理4种破解方法对市政污泥厌氧消化产气量的优化效果,通过分析比较沼气累积产量、日产气量、日产气速率和CH_4在沼气中的含量占比等指标得出实验结果和结论。结果表明,不同的破解方法对市政污泥厌氧消化产气量的优化程度是不同的,其中,电化学预处理破解方式的沼气累积产量最多,为648 L·kg~(-1)(以VS计),同时其CH_4在沼气中的含量也最多,从5 d后的56.2%一直持续上升到40 d后的64.8%,表明该种方式对于市政污泥厌氧消化产气量的优化是较为理想的。     

培养方式对废水脱氮与沼气脱硫污泥驯化影响

实验研究了底物、接种污泥和微生物生长方式对猪场废水脱氮和沼气脱硫耦联污泥驯化及活性恢复的影响,以解决快速富集培养废水脱氮与沼气脱硫微生物的问题。研究发现,就脱氮脱硫均达到60%的时间而言,接种厌氧污泥反应器为9 d,比接种好氧污泥反应器(18 d)和不接种污泥加填料反应器(21 d)更短。以含氮含硫废水为底物驯化时,接种厌氧污泥更有利于脱氮脱硫污泥的驯化;而同为接种好氧污泥时,以含氮含硫废水为底物的驯化方式更有利于脱氮脱硫污泥的驯化。污泥活性恢复实验中,以含氮废水+沼气(H2S)为底物培养驯化的污泥,硫转化活性恢复所用的时间为15 d,比含氮含硫废水为底物驯化污泥的活性恢复时间更长。     

苏州污水处理厂污泥干化工艺方案的比选

污泥处理及其处置所面临的重要问题之一，就是如何对城市污水处理厂产生的污泥进行有效减容，尽量降低对外部能源的需求。文中在掌握国内外污泥干化主要工艺技术的基础上，针对某城市污水处理厂的污泥干化工程，拟对采用燃煤烟气干燥、污泥消化一干化一体化、太阳能热泵干燥等三种不同污泥干化工艺进行物料、能量工艺核算。并在此基础上，计算初期投资与15年的运行费用总和。通过对燃料价格、环保和安全等影响因素的研究，分析比较了五种供热系统，以太阳能热泵供热系统为最优，值得大力推广和应用。     

污泥厌氧消化前处理技术研究现状及展望

污泥厌氧消化产生的沼气用于发电是一种具有广阔应用前景的垃圾资源化方法.厌氧消化前采用不同的预处理方法能促进污泥内微生物细胞的分解、加速胞内物质的释放、加快污泥的水解速率,这是增强污泥厌氧消化性能的关键.综述了当前研究和应用较多的物理法、化学法和生物法等污泥预处理技术,分析了各种方法的原理、特点、处理效果及应用前景.     

剩余污泥热水解厌氧消化中试研究

针对糖纸厂污水活性污泥法处理后剩余污泥进行热水解厌氧消化中试研究,结果表明,热水解预处理工艺能够有效改善污泥性质,SCOD与VFA分别提高5.2和7.6倍,在厌氧消化过程中随着水力停留时间(HRT)缩短,消化罐有机负荷和比沼气产率提高,在2.5 kg VS/(m3·d)、HRT=12 d条件下达到28.1Nm3/t.整个厌氧消化过程中无过度酸化现象发生,沼气甲烷含量稳定,平均达到60％.     

上流式厌氧污泥床反应器处理饮料废水

通过监测西安可口可乐饮料有限公司污水处理站的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,探讨饮料废水厌氧处理过程中COD去除率、沼气组分、氢分压、出水挥发性脂肪酸、产甲烷活性以及污泥形态。结果表明,UASB反应器对饮料废水中的COD去除率达到84.55%,产生的沼气中甲烷组分含量高达74.5%。反应器内的氢分压仅2.5 Pa,为水解发酵和产氢产乙酸过程创造了良好的条件。UASB反应器中污泥具有较高的产甲烷活性,以乙酸、丙酸和丁酸为基质时,最大比产甲烷活性分别为407.14、331.74和241.27 m L CH4/(g VSS·d)。UASB反应器中的污泥形态主要为絮状,甲烷菌中的优势菌为甲烷丝菌,同时存在少量甲烷杆菌。针对该厂UASB反应器中污泥的现状,提出了影响颗粒化的因素和控制措施,为后期的运行和管理提供了参考依据。     

垃圾渗滤液资源化处理及超临界水气化产氢研究进展

回顾了垃圾渗滤液(简称渗滤液)末端处理,利用渗滤液生产有机肥料、燃料,回收渗滤液中氨氮和腐殖酸,厌氧发酵制沼气,生物制氢气等渗滤液资源化利用技术的研究进展;提出了超临界水气化(SCWG)技术具有气化效率高、反应速度快、气体产物中氢含量高等特点,被广泛应用于生物质制氢的研究;指出了利用SCWG技术处理渗滤液不仅能对渗滤液进行有效治理,并且能回收反应产生的氢气资源,实现渗滤液污染治理和资源回收的有机结合。     

不同园林废弃物对污泥和餐厨垃圾厌氧消化的影响

将甘蔗叶、小心叶薯和合欢按不同的物料配比加入到污泥和餐厨垃圾中,考察了3种园林废弃物对污泥和餐厨垃圾厌氧消化处理的影响.实验结果表明,添加小心叶薯、甘蔗叶和合欢可显著提高污泥厌氧消化的沼气总产量以及甲烷总产量.当污泥与甘蔗叶以5:3的湿质量比混合时厌氧消化效果最佳,此时沼气总产量、甲烷总产量分别为污泥对照组的22.4、37.7倍.然而,甘蔗叶对提高餐厨垃圾厌氧消化效果的作用有限,合欢对餐厨垃圾厌氧消化具有明显抑制作用,添加合欢后沼气总产量比餐厨对照组低48％.     

超声波处理剩余污泥有机物、氮和磷的释放特性研究

以生活污水处理厂污泥为研究对象.采用超声波技术研究了污泥破解过程中有机物、氮和磷的释放规律.结果表明,在声能密度为0.167、0.330、0.500 W/mL的条件下,污泥中的有机物、氮和磷的释放均随超声时间而增加;破解后污泥释放出的有机物以分子量(MW)≤2 000的物质为主,且上清液BOD5/COD>0.33;所释放的氮以有机氮为主,其次是氨氮,污泥破解液COD/凯氏氮平均值为11,适合于生物法脱氮;污泥破解所释放的正磷酸盐约占污泥总磷质量的6.0%～18.2%.利用沉淀结晶法将其回收,可减轻原污水处理工艺的磷负荷.