AnMBR用于餐厨垃圾和剩余污泥共发酵的性能研究

鲁 斌,龚 凯,蒋红与,李 倩*,陈 荣

AnMBR用于餐厨垃圾和剩余污泥共发酵的性能研究

鲁 斌1,龚 凯1,蒋红与2,李 倩1*,陈 荣1

(1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西 西安 710055；2.北控水务(中国)投资有限公司,北京 100020)

通过连续实验和活性实验,系统地研究了厌氧膜生物反应器(AnMBR)在不同有机负荷(OLR)条件下处理餐厨垃圾和剩余污泥的效率、稳定性及动力学特征.结果表明,AnMBR在各工况下(OLR:3.22～12.92gCOD/(L·d))能够稳定运行.其中在OLR为6.48gCOD/(L·d)时运行性能最优,其甲烷产量为(4335±2)mL/d,甲烷产率为(361.2±0.2)mLCH4/gCODremoval,COD的去除率维持在(98.6±0.9)%,pH值稳定在7.71±0.03.当OLR超过12.92gCOD/(L·d),反应器内挥发性脂肪酸(VFA)达到了6108mgCOD/L.膜污染以滤饼层污染为主; 利用高通量测序(HTS)探究了系统中微生物的演变情况,菌是优势细菌属,在OLR为6.48gCOD/(L·d)时其相对丰度最高(20.1%),菌是优势古菌属,随着OLR增加相对丰度均维持在67%以上;比产甲烷活性实验表明随着OLR的增加,产甲烷菌对乙酸的降解能力不断提高.研究结果将为AnMBR处理餐厨垃圾和剩余污泥共发酵系统的最优工况选择提供参考依据.

厌氧膜生物反应器；共消化；发酵性能；比产甲烷活性；膜污染

随着城市化速度加快和人们生活水平提高,餐厨垃圾和污水处理厂剩余污泥的年产量逐渐增加,其资源化的问题受到越来越广泛的关注.在单独处理餐厨垃圾的厌氧消化工艺中,由于餐厨垃圾易水解和高C/N比的特性,容易造成挥发性脂肪酸(VFA)大量积累,使得厌氧消化处理效果降低,甚至系统崩溃.相反,剩余污泥中的C/N比较低,其高含氮量能够形成较……