污泥與餐廚垃圾聯(lián)合厭氧處理設(shè)備污泥與餐廚垃圾聯(lián)合厭氧處理設(shè)備

1左右、引言

　　污水污泥成分復雜，不僅含有重金屬和持久性有機物等有毒有害物質(zhì)的發生，還含有多種病原體組成部分，若不能妥善處理，則會對環(huán)境造成二次污染。近年來的過程中，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和污水處理量的持續(xù)增加發展契機，每年產(chǎn)生的污水污泥量也急劇增加。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)測算促進進步，2016年全國產(chǎn)生的城鎮(zhèn)濕污泥4083萬噸發力，2020年將達到5292萬噸。

　　同時競爭激烈，餐廚垃圾是城市生活垃圾的主要組成之一持續創新，其產(chǎn)生量也在逐年增加改善。由前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)得知空白區，2015年全國產(chǎn)生餐廚垃圾9500萬噸，到2016年全國餐廚垃圾產(chǎn)生量增至9700萬噸重要的角色，與污泥一樣開放要求，餐廚垃圾成為了影響環(huán)境衛(wèi)生和公眾健康，甚至是威脅食品安全的又一難題平臺建設。

　　2服務機製、污泥與餐廚垃圾單獨厭氧消化難點

　　在廢棄物的處理處置與資源化方法中，厭氧消化既可以實現(xiàn)其減容減量使用，降低或消除廢棄物對環(huán)境的危害大幅拓展，又能獲得沼氣形式的清潔能源從而緩解當今的能源供需壓力，此方法得到了國內(nèi)外的青睞更加堅強。對污水污泥與餐廚垃圾來說與時俱進，兩者均是常見的有機廢棄物，然而其單獨厭氧消化產(chǎn)沼氣效果卻并不十分理想初步建立。

　　污泥有機C含量較低綜合運用，蛋白質(zhì)含量較高，相對于有機C而言的方法，蛋白質(zhì)降解速率較慢實事求是，加之污泥中的大部分有機C為被細胞壁所包裹的微生物細胞物質(zhì)，可生物降解能力較低落到實處，所以污泥單獨厭氧消化時降解速度較慢服務水平，揮發(fā)性固體的去除率和產(chǎn)氣量一般也較低。同時技術創新，由于污泥的C/N較低處理方法，厭氧消化時含N物質(zhì)會較快地溶出而發(fā)生氨氮的積累，造成厭氧消化體系營養(yǎng)物質(zhì)的配比失衡增多，進而導致厭氧消化進程的抑制活動上。同時，污泥厭氧消化系統(tǒng)能否可持續(xù)運行還與其處理規(guī)模密切相關(guān)。這是因為污泥厭氧消化項目投資大導向作用，運行費用高方案，在規(guī)模經(jīng)濟的作用下，大型污泥厭氧消化項目最有可能實現(xiàn)收益與投入的平衡十大行動，故停運率較低左右，而小規(guī)模污泥厭氧項目的收益不足以平衡投資和運行費用。

　　餐廚垃圾的主要組成成分為水分綜合措施、碳水化合物可靠保障、蛋白質(zhì)、脂肪和鹽分現場，并富含氮高端化、磷、鈣我有所應、鉀等營養(yǎng)元素提單產，其中有機成分在總固體中的含量很高，可高達95%以上至關重要。餐廚垃圾的C/N較高發展空間，易被生物降解，單獨厭氧消化時速度較快有所應。但由于產(chǎn)甲烷菌生長過程相對較緩慢足了準備，因此可能引起揮發(fā)性有機酸等中間代謝產(chǎn)物的毒性抑制，甚至導致厭氧消化系統(tǒng)的酸化失效著力提升。此外深刻內涵，由于餐廚垃圾固體含量高，流動性差重要意義，不易與厭氧微生物實現(xiàn)充分的混合交流等，進而影響厭氧效果。

　　綜上所述規劃，單獨對污泥和餐廚垃圾進行厭氧消化時提高，產(chǎn)沼效率和效果均不理想。

　　3進入當下、聯(lián)合厭氧消化的可行性分析

　　為了較好解決兩者分別進行單獨厭氧消化時的一些問題紮實，出現(xiàn)了將餐廚垃圾和污泥進行聯(lián)合厭氧工藝，并在國內(nèi)外引起了研究熱潮新體系。在國內(nèi)投入力度，付勝濤、嚴曉菊和于水利不難發現，高瑞麗貢獻法治、嚴群以及趙云飛等都分別開展了分析研究設備製造，證實了污泥和餐廚垃圾聯(lián)合厭氧消化的可行性，主要體現(xiàn)在以下幾方面攻堅克難。

　　(1)污泥C/N比較低管理，降解速率慢，污泥單獨厭氧發(fā)酵時易產(chǎn)生氨氮的抑制流程，而餐廚垃圾C/N則比較高合作，卻會因餐廚垃圾厭氧消化速度與產(chǎn)甲烷菌生長速度不均衡而引起揮發(fā)性有機酸等中間代謝產(chǎn)物積累，甚至引起系統(tǒng)酸化助力各業。故兩者聯(lián)合厭氧極致用戶體驗，即可以調(diào)節(jié)C/N，提高厭氧系統(tǒng)的生物降解性應用，從而改善污泥的降解速率建議，又可以使產(chǎn)生的揮發(fā)性有機酸與氨氮等中間代謝產(chǎn)物進行部分中和反應(yīng)，避免揮發(fā)性有機酸等中間代謝產(chǎn)物的積累臺上與臺下，調(diào)節(jié)厭氧過程中的pH值用的舒心，防止厭氧消化系統(tǒng)的酸化失效技術發展，維持厭氧系統(tǒng)的穩(wěn)定運行集聚效應。

　　(2)污泥中含有大量微生物，適合作為厭氧消化的菌種來源重要手段，而餐廚垃圾含有豐富的可溶醣互動講，可生物降解性較好，非常適合作為厭氧消化的底物像一棵樹，故兩者聯(lián)合厭氧可以促進厭氧消化優(yōu)勢菌種的形成過程中，有助于混合底物厭氧消化過程的進行，以縮短厭氧消化時間能運用。

　　(3)餐廚垃圾和污泥進行聯(lián)合厭氧消化可以補充各自成分中缺少的營養(yǎng)物質(zhì)達到，使厭氧消化底物中的營養(yǎng)成分達到較好的平衡。

　　(4)餐廚垃圾和污泥聯(lián)合厭氧消化可直接采用現(xiàn)有的污泥消化池不可缺少，有利于降低成本蓬勃發展，并為通過在污泥消化池中添加餐廚垃圾來擴大處理規(guī)模提供了便利條件，有利于促進規(guī)模經(jīng)濟效益的實現(xiàn)積極回應。而且根據(jù)已有研究成果重要性，在聯(lián)合厭氧消化工藝中，兩種廢棄物的厭氧消化性能得到了明顯改善多種場景，沼氣產(chǎn)量也得到了不同程度的提高多元化服務體系，從而提高經(jīng)濟效益。

　　4擴大公共數據、聯(lián)合厭氧消化技術(shù)研究及應(yīng)用

　　目前國內(nèi)外已開展了一些污泥和餐廚垃圾聯(lián)合厭氧消化技術(shù)的研究深度，但總體來看帶動擴大，國內(nèi)外的相關(guān)報道并不多，且已有的研究主要集中在污泥和餐廚垃圾聯(lián)合厭氧消化的技術(shù)深刻認識、經(jīng)濟與工程可行性結構，以及pH值、溫度高效、混合比例等工藝參數(shù)對聯(lián)合厭氧消化反應(yīng)過程的影響分析方面溝通協調，而對聯(lián)合厭氧消化的協(xié)同反應(yīng)機理以及其中有機質(zhì)降解調(diào)控機制尚缺乏深入系統(tǒng)的研究。尤其是在我國體系，重復性研究較多保障性，而對擁有自有知識產(chǎn)權(quán)的、具有技術(shù)突破性的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備研發(fā)力度不足責任製。通過對國內(nèi)外現(xiàn)有污泥和餐廚垃圾聯(lián)合厭氧消化zhuan利信息的查詢信息十分落實，目前國內(nèi)聯(lián)合厭氧消化相關(guān)zhuan利僅有60余項，可見目前國內(nèi)擁有相關(guān)自有知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)量還很有限規則製定，特別是與相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)數(shù)量位居前列的日本製造業、韓國和美國相比，更是存在較大差距關規定。

　　在應(yīng)用方面發展基礎，一般認為現(xiàn)有的污泥處理設(shè)施(如污泥消化池)可直接應(yīng)用于聯(lián)合厭氧消化工藝，實現(xiàn)了設(shè)備共享建強保護。因此同期，污泥和餐廚垃圾的聯(lián)合厭氧消化從技術(shù)和設(shè)施上可行。但整體而言使命責任，該技術(shù)目前主要限于實驗室小規(guī)模運行效果，缺乏大規(guī)模應(yīng)用的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，遠未達到市場普遍應(yīng)用的程度合規意識。

　　5密度增加、研究熱點及方向

　　5.1 影響聯(lián)合厭氧消化的參數(shù)

　　目前，國內(nèi)外關(guān)于工藝參數(shù)對聯(lián)合厭氧消化影響的研究報道還較少創新內容，并且主要集中在混合比例機遇與挑戰、水力停留時間、溫度我有所應、pH值這4項參數(shù)上提單產，而對固體停留時間、攪拌強度等其他重要參數(shù)研究較少至關重要。

　　5.1.1 混合比例

　　污泥和餐廚垃圾的混合比例不同會導致碳水化合物發展空間、蛋白質(zhì)、脂肪含量的不同應用的因素之一，進而對底物的消化過程解決、聯(lián)合厭氧消化效率預期、沼氣產(chǎn)量和甲烷含量產(chǎn)生重要影響。

　　Beno等通過對餐廚垃圾幅度、蔬菜垃圾與污水污泥在不同混合比例條件下消化效果的實驗研究結構，發(fā)現(xiàn)餐廚垃圾和蔬菜垃圾進行單獨厭氧消化時的沼氣產(chǎn)量很低，且沼氣中的甲烷含量也不高貢獻，只有5%左右;而添加一定量的污泥后規模最大，沼氣產(chǎn)量明顯增多，將兩者分別與污泥按照77:23的比例混合時統籌，酸抑制得以*解除最深厚的底氣，沼氣中的甲烷含量也上升至49%。在段妮娜等對脫水污泥振奮起來、餐廚垃圾單獨厭氧消化以及濕重混合比例分別為4:1品質、3:2和2:3條件下的五種厭氧消化系統(tǒng)進行了研究，考察了半連續(xù)干法厭氧消化的產(chǎn)氣性能深入各系統、有機質(zhì)降解性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性解決問題。結(jié)果表明，固體停留時間為20d時作用，隨著進料中餐廚垃圾所占比例的增大相互配合，混合物料的水解速率常數(shù)也隨之增大，降解率隨之提高高質量，產(chǎn)氣率和甲烷產(chǎn)率亦呈現(xiàn)上升趨勢相對簡便，同時系統(tǒng)內(nèi)pH值、總堿度流程、總氨氮和游離氨氮呈下降趨勢。

　　國內(nèi)外同時對兩者的最佳混合比例開展了實驗研究勃勃生機。NamHyoHeo等通過模擬食品廢物和活性污泥混合物料的單級厭氧消化過程發(fā)現(xiàn)助力各業，在兩種有機物混合比例為1:1、水力停留時間為10d的反應(yīng)條件下提供有力支撐，揮發(fā)性固體去除率達到最高應用，為53.7%，COD也達到了最佳去除效果品率，去除率可達53.6%相貫通。付勝濤等對剩余活性污泥與餐廚垃圾的聯(lián)合厭氧消化系統(tǒng)開展了實驗研究，發(fā)現(xiàn)當剩余活性污泥與餐廚垃圾進料總固體含量比為1:1時創造更多，pH值宣講活動、堿度和氨氮要高于總固體含量比分別為3:1和1:3，而且在同一水力停留時間下運行工藝技術，具有最大的緩沖能力效率，穩(wěn)定性和處理效果都比較理想規模。此外，趙云飛講道理、李靖也同樣得到了1:1的最佳混合比例結(jié)論發展目標奮鬥，但是也有一些研究人員卻得出不同的最佳混合比例結(jié)論。高瑞麗等通過對35℃下厭氧消化系統(tǒng)的試驗研究得出結(jié)論更多的合作機會，即當剩余污泥與餐廚垃圾質(zhì)量比為2:1時延伸，沼氣產(chǎn)量和甲烷含量均達到最大值，分別比剩余污泥單獨厭氧消化時的產(chǎn)氣量提高了5倍和1.5倍服務好。

　　從以上研究結(jié)果看技術特點，得出的污泥與餐廚垃圾最佳混合比例存在差異，這主要是由作為研究對象的污泥與餐廚垃圾來源不同發展邏輯，其各自的C/N也不同凝聚力量，加之實驗條件不同而造成的。

　　5.1.2 水力停留時間

　　國內(nèi)外還對水力停留時間進行了研究聽得進，得到的結(jié)果基本一致新的力量，即隨著水力停留時間的增大，聯(lián)合厭氧反應(yīng)更加*便利性，系統(tǒng)運行更加趨于穩(wěn)定全面展示，從而使揮發(fā)性固體去除率和產(chǎn)甲烷率也更高。

　　Fu等研究在不同混合比例和水力停留時間條件下初沉污泥和餐廚垃圾的混合中溫厭氧消化效果深刻認識，研究發(fā)現(xiàn)核心技術，當初沉污泥和垃圾按照揮發(fā)性固體之比為3:1和1:1時，在水力停留時間分別為10d主動性、13d創造性、16d、20d的條件下道路，揮發(fā)性固體去除率和產(chǎn)甲烷率隨著水力停留時間的增大而提高規模設備，各厭氧消化系統(tǒng)中均未出現(xiàn)pH值降低、堿度不足指導、氨抑制和揮發(fā)性有機酸積累等現(xiàn)象技術創新。

　　Oleszkiewicz等研究了紙類、餐廚垃圾和污泥混合形成的高固體厭氧消化資料，研究結(jié)果顯示廣泛應用，聯(lián)合厭氧消化系統(tǒng)隨著水力停留時間的增加，總固體含量和需氧量的去除率也隨之提高橫向協同。

　　付勝濤等通過對剩余活性污泥和餐廚垃圾的混合中溫厭氧消化過程的實驗研究發(fā)現(xiàn)哪些領域，按照剩余活性污泥和餐廚垃圾總固體含量之比分別為3:1、1:1迎難而上、1:3的進料比例積極，水力停留時間分別設(shè)定為10d探索、15d和20d，當餐廚垃圾的總固體含量所占比例提高時產業，揮發(fā)性有機酸隨著水力停留時間的增大而提高滿意度，但總體來說揮發(fā)性有機酸相差并不明顯，各厭氧消化系統(tǒng)pH值在7.18～7.52范圍內(nèi)浮動可持續，均未出現(xiàn)揮發(fā)性有機酸積累和氨抑制現(xiàn)象主要抓手，運行穩(wěn)定。另外構建，同一進料比例在不同水力停留時間條件下創新科技，氨氮濃度會隨水力停留時間的增大而提高，但單位揮發(fā)性固體甲烷產(chǎn)率和氣體產(chǎn)率差異不大共創輝煌。

　　5.1.3 pH值

　　pH值作為厭氧消化過程中重要的控制因素具有重要意義，影響著產(chǎn)甲烷菌的活性和底物的水解效率，若pH值<6.3大部分，會抑制產(chǎn)甲烷菌對揮發(fā)性有機酸的利用強大的功能，導致?lián)]發(fā)性有機酸的積累，這樣會進一步導致ph值的下降解決方案，從而形成惡性循環(huán)優勢。而根據(jù)yadvikas等的研究，若ph值>7.8增產，又會造成NH4+向NH3的轉(zhuǎn)化便利性，對厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生毒性抑制⌒袆恿?？梢娞峁┯辛χ?，pH值過高或過低時，都不利于聯(lián)合厭氧消化的進行明確了方向。

　　為了保證厭氧消化系統(tǒng)內(nèi)有足夠濃度的厭氧菌并保持其具有足夠的生物活性，pH值通常應(yīng)維持在7.0～7.5製度保障，以提供厭氧菌最佳的生長代謝環(huán)境預下達。

　　5.1.4 溫度

　　溫度也是影響污泥和餐廚垃圾混合物料聯(lián)合厭氧消化過程的一個重要因素，一般認為較高的溫度有利于促進厭氧消化的反應(yīng)進程統籌推進，提高聯(lián)合厭氧消化效率方案，同時也有利于混合物料中總固體含量和需氧量的去除率關鍵技術。

　　Oleszkiewicz等以紙類、餐廚垃圾和污泥三者混合的高固體厭氧消化系統(tǒng)為對象進行了研究深入，得出如下結(jié)論：相對于35℃的厭氧反應(yīng)溫度技術研究，厭氧消化系統(tǒng)在55℃條件下的揮發(fā)性固體降解率和產(chǎn)氣率均較高，并且在此溫度范圍內(nèi)開展研究，總固體含量和需氧量的去除率亦隨溫度的提高而提高姿勢。

　　5.2 物料的預處理

　　5.2.1 污泥的預處理

　　采用污泥預處理技術(shù)有助于破壞污泥中的顆粒成分，使厭氧菌所需的有機質(zhì)釋放出來首要任務，從而有效加快厭氧消化過程綠色化，增加產(chǎn)氣量。污泥預處理技術(shù)有很多發展，其中堿處理法和熱處理法工藝簡單保持穩定，已具備工程應(yīng)用條件，且基建投資面向、運行成本相對較低;超聲波處理法和臭氧氧化法的預處理效果xian著支撐作用，但需繼續(xù)進行工藝優(yōu)化和配套設(shè)備的開發(fā)工作;與以上四項污泥預處理方法相比，其他技術(shù)屬于新興技術(shù)效率，還需要開展進一步探討和研究規模。此外，選擇兩種或兩種以上預處理技術(shù)進行優(yōu)化組合講道理，如熱處理法與堿處理法結(jié)合應(yīng)用發展目標奮鬥，可以達到更好的污泥預處理和后續(xù)厭氧消化效果。

　　5.2.2 餐廚垃圾的預處理

　　餐廚垃圾中富含大量油分落地生根，油脂降解性差的特點，會對微生物生長代謝產(chǎn)生不利影響，所以應(yīng)進行除油處理有效保障。分離出去的油脂可通過制肥皂或生物柴油等途徑實現(xiàn)資源再利用大數據，而剩余固體部分再與污泥聯(lián)合厭氧消化。目前餐廚垃圾除油技術(shù)可歸納為四大類講實踐，見表數字技術。

　　同時，餐廚垃圾鹽分含量也很高市場開拓，同樣會對后續(xù)厭氧消化過程產(chǎn)生不良影響措施，也應(yīng)在預處理階段加以去除，可以采用水沖洗的方式要落實好，使餐廚垃圾得到稀釋緊密相關，從而降低含鹽率，也可以研發(fā)專門適用于高鹽分底物的厭氧消化技術(shù)，在這方面培訓，國內(nèi)外已開展了一些工作不合理波動，如彭緒亞等高鹽分餐廚垃圾濕式單級厭氧消化研究。

　　此外重要工具，餐廚垃圾尺寸較大積極拓展新的領域，品種較雜，應(yīng)先對其進行分選性能、破碎處理多種方式，以減小其顆粒粒徑，從而提高可生物降解程度技術創新。

　　5.3 工藝的優(yōu)化

　　5.3.1 消化液回流

　　Delia等通過研究和分析認為深入交流研討，將消化流出物回流可減少微生物流失，促進底物的充分降解廣泛應用，從而提高沼氣產(chǎn)量關註度。在國內(nèi)，王星等以餐廚垃圾單獨厭氧消化系統(tǒng)為研究對象哪些領域，探討了消化液回流比與有機負荷率對厭氧消化反應(yīng)的影響敢於挑戰，研究發(fā)現(xiàn)，當出現(xiàn)抑制作用時建立和完善，將消化液回流可有助于緩解此抑制作用讓人糾結。但對于污泥和餐廚垃圾的聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)沼系統(tǒng)，消化液回流是否會產(chǎn)生影響以及產(chǎn)生何種影響還未見相關(guān)研究報道穩定發展。

　　5.3.2 增加中間脫氮除硫環(huán)節(jié)

　　污泥與餐廚垃圾聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)甲烷過程中會產(chǎn)生氨氮基石之一、S2-，從而對產(chǎn)甲烷階段有抑制作用增持能力。為了解決這一問題共同努力，李勇等提出，在厭氧消化過程產(chǎn)酸階段揮發(fā)性有機酸和氨氮濃度相對較高時可增加中間脫氮除硫環(huán)節(jié)追求卓越，并通過正交優(yōu)化試驗提出了最佳脫氮除硫的工藝條件逐漸完善，而加入此脫氮除硫環(huán)節(jié)后，氨氮去除率為87.6%合理需求，不僅能有效減輕氨氮是目前主流、S2-對厭氧消化過程產(chǎn)甲烷階段的抑制作用，還有利于后期H2S處理的成本控制高質量。

　　5.3.3 先產(chǎn)氫再產(chǎn)甲烷工藝

　　在先產(chǎn)氫再產(chǎn)甲烷工藝方面應用創新，WangCC等開展了一定的研究，經(jīng)過研究證明機構，先產(chǎn)氫再產(chǎn)甲烷工藝可提高甲烷化階段H2和CO2的產(chǎn)生比例，使厭氧消化過程產(chǎn)生充足的H2與CO2化合交流，與不產(chǎn)氫而直接產(chǎn)甲烷的工藝相比基礎，甲烷產(chǎn)量可得到大幅提高提供堅實支撐。

　　6、結(jié)語

　　餐廚垃圾與污泥聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)沼技術(shù)可使兩種廢物更好地達到“減量化高產、無害化和資源化"目標信息化技術，從而實現(xiàn)廢物處理的雙贏，降低其對生態(tài)環(huán)境發(fā)生污染的風險良好。