污泥厌氧消化

污泥厌氧消化

1.污泥厌氧消化的原理

污泥厌氧消化,即污泥中的有机物在无氧的条件下被厌氧菌群最终分解成甲烷与

CO2的过程,就是一个极其复杂的过程,一般分为三个阶段,第一阶段在水解与发酵细菌的作用下,使碳水化合物、蛋白质与脂肪水解与发酵,转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及CO2及氢等;第二阶段在产氢产乙酸菌的作用下,把第一阶段的产物转化成氢、CO2与乙酸等;第三阶段,通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用下,一组把氢与CO2转化为甲烷,另一组对乙酸脱羧产生甲烷。

2.厌氧消化影响因素

（1）温度

温度适宜时,细菌发育正常,有机物分解完全,产气量高。产甲烷菌在0-56℃设有特定的温度限制,但在一定温度驯化的甲烷菌对温度变化很敏感,在操作过程中,应尽量保持温度不变。

（2）污泥投配率

指每日加入污泥消化池的新鲜污泥体积与消化污泥体积的比率,以百分数计。根据经验,中温消化6%-8%为宜。在设计时,新鲜污泥投配率可在5%-12%之间选用。投配率大,有机物分解程度减少,产气量下降,所需消化池体积小,反之产气量增加,所需消化池容积大。

（3）营养与碳氮比

消化池的营养由投配污泥供给,营养配比中最重要的就是碳氮比(C/N)。碳氮比(C/N)太高或太低都不利于污泥消化,一般以10-20较为合适。

（4）搅拌与混合

污泥混合搅拌就是影响污泥消化的重要因素。搅拌操作可以使新鲜污泥与熟污泥均匀接触,加强热传导,均匀地供给细菌以养料,打碎液面上的浮渣层,提高消化池的负荷。近年来,在我国采用国产搅拌设备正常投入运行的并不多,对污泥消化池污泥混合程度也没有统一的评价标准,迫切需要这方面的理论探索与实际经验

指导生产运行,以提高污泥厌氧消化的整体水平。

（5）酸碱度

甲烷菌的最佳pH值就是7、0-7、5,酸碱度影响消化系统的pH值与消化液的缓冲能力。

（6）有毒物质

有毒物质的存在对甲烷菌的产甲烷过程有影响,这些有毒物质包括金属钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、铵离子、表面活性剂以及硫酸根离子、亚硝酸根离子

与硝酸根离子等。

3.厌氧消化工艺

目前,比较广泛采用的厌氧消化工艺主要分为三类:标准消化法、快速厌氧消化法与两级厌氧消化法。

（1）标准消化法又称为一级消化,生污泥在1d内从2-3个入口分批(2-3次)加入池内,随着分解的进行逐渐分为明显的三层,自上而下依次为浮渣层、分离液层与污泥层。分离液通常返回到废水处理厂入口,容易造成废水综

合处理效率降低。

（2）快速厌氧消化法与标准消化法的区别就是池内装有搅拌装置,混合均匀,操作性好,可以解决池内沉淀问题,广泛使用。

（3）两级厌氧消化法利用第二个消化池对厌氧消化过的污泥进行浓缩,同时可产生一部分气体,进一步杀灭细菌,使总的出污泥减少。在实际的市场运行中,两相消化并没有表现优越性,系统需要更多的投资,以及运行维护也

更复杂。

4.污泥厌氧消化的搅拌的方式

一般消化池的搅拌设备应能在2-3h内将全池污泥搅拌一次,消化池搅拌系统有以下三种主要方式。

（1）池外污泥泵循环搅拌可用于处理能力达4000m3的消化池

（2）螺旋搅拌器搅拌适合平底消化池

（3）沼气循环搅拌优点就是没有机械磨损,可促进厌氧分解,缩短消化时间。国外运行经验表明,采用污泥螺旋搅拌器能耗最低,在同等运行条件下采用沼气搅拌能耗高于螺旋搅拌,采用池外污泥泵循环搅拌由于存在大量水力损失,能耗也高。

5.污泥厌氧消化的运行管理

污泥消化池在运行时应注意的事项归纳起来有两点:

（1）污泥初期投入时,应防止污泥消化后产生的甲烷与残余大气的混合气体进

入爆炸区域界限之内。