餐廚垃圾厭氧消化污泥的流變性質研究.pdf

1、利用中溫干式厭氧消化技術處理餐廚垃圾,具有反應器容積利用率高、消化液產出量低的優(yōu)點。研究表明餐廚垃圾成分、溫度、含固率、攪拌強度及顆粒粒徑等因素對厭氧消化反應器產氣效率和運行穩(wěn)定性具有不同程度的影響,同時這些因素也影響到厭氧消化污泥的流變性質,污泥的流變狀態(tài)會改變物料的傳熱與傳質,進而影響其它與反應器穩(wěn)定運行有關的因素。
　　本文以餐廚垃圾厭氧消化污泥為研究對象,首先通過序批式試驗考察厭氧消化污泥的流動性;其次在序批式試驗基礎上運

2、行半連續(xù)式厭氧消化反應器,進一步探究影響污泥流變性的因素,結合反應器在高含固率及高有機負荷下的運行特征,分析動力粘度作為反應器運行穩(wěn)定性評估指標的可行性。以期為餐廚垃圾中溫干式厭氧消化系統(tǒng)的運行和優(yōu)化提供基礎數(shù)據(jù)。
　　①序批式試驗研究餐廚垃圾中溫厭氧消化污泥的流變性
　　以序批式反應器中的餐廚垃圾厭氧消化污泥為研究對象,研究含固率(TS)和剪切速率(γ)與污泥流變性的關系,并考察消化污泥的時間相關性及觸變性。使用旋轉粘度計

3、測定污泥動力粘度,污泥TS為12.09％~22.48％,旋轉粘度計剪切速率(γ)為2.09 s-1~41.8s-1。
　?、诟吆搪氏掳脒B續(xù)式反應器運行特征及污泥流變特性
　　使用半連續(xù)式反應器進行餐廚垃圾中溫干式厭氧消化,結合半連續(xù)式反應器在高含固率(TS21.41％~29.54％)及高有機負荷(OLR4.5~5 kgVS·m-3·d-1)下的運行特征,分析動力粘度作為反應器運行穩(wěn)定性評估指標的可行性。
　　以半連續(xù)

4、式反應器內的餐廚垃圾厭氧消化污泥為研究對象,對污泥進行流變性測試,考察溫度(T)、含固率(TS)和剪切速率(γ)對消化污泥流變性的影響。測定時溫度范圍20℃~70℃,TS為21.41％~29.54％,剪切速率(γ)為2.09 s-1~41.8s-1。
　　試驗結果表明,反應器內物料TS>27％并且有機負荷超過5 kgVS·m-3·d-1后,厭氧消化容易失衡并受抑制。系統(tǒng)的有機負荷承受能力隨TS增高而降低;動力粘度可以作為反應器運行

5、穩(wěn)定性的評估指標,相比于正常運行階段,受抑制狀態(tài)下的污泥動力粘度較低。厭氧消化系統(tǒng)受到抑制后會對污泥活性造成不可逆的影響,系統(tǒng)對二次沖擊負荷的承受能力會大幅降低。
　　污泥流動性隨溫度升高而增強,隨溫度降低而減弱,且溫度變化會對污泥流變性造成不可逆的影響;污泥的動力粘度隨TS含量增高而變大;粘度曲線說明厭氧消化污泥為非牛頓流體,具有剪切變稀的特點;通過剪切應力的上升曲線和下降曲線可判斷厭氧消化污泥為時間相關性流體,動力粘度—時間曲