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居素伟
（上海汀滢环保科技无限公司，清水手艺上海 201707）
原标题为《好氧发酵污泥措置的清水手艺无机物降解率测试方式和成果》，颁发在《清水手艺》2018年第7期
1
手艺研讨背景
来历于污水措置厂的清水手艺无机污泥，固然泥质不尽不异，清水手艺但皆含水率高并伴有恶臭，清水手艺博亚体育官网进口app最新版(中国)官方网站IOS/安卓通用版/手机APP且不易搬运，清水手艺其污泥措置措置方式有待探讨。清水手艺经由历程好氧发酵建造堆肥是清水手艺一种经济、高效的清水手艺方式。在好氧发酵堆肥前，清水手艺把握污泥中无机物的清水手艺降解特征，由此判定质料污泥是清水手艺否合适好氧发酵措置，再决议具体的清水手艺措置工艺步骤。
好氧发酵堆肥是清水手艺指在好氧微生物的感化下，质料污泥中的易分化无机物（包含恶臭物资）遏制降解，操纵发生的生物热能杀菌、下降含水量，从而构成生归天学机能更不变、更轻易搬运、卫生学上无较着烦懑感的有害化产物。
操纵微生物的博亚体育官网进口app最新版(中国)官方网站IOS/安卓通用版/手机APP好氧代谢感化，无机物中的碳终究会转化成CO2。是以，阐发好氧堆肥历程中发生CO2量的变更几近就能够领会降解状况。别的，发生的CO2量与耗氧量是等当量的，阐发耗氧量也是降解率测试的方式之一。另外，更间接的方式即测定干物资的分量变更，经由历程测定炽热减量部分，按比例计较可获得可降解的无机物量。本文接纳的是CO2分量法。
2
测试方式和装配
2.1
测试装配的组合
起首，将质料污泥与发酵后污泥夹杂，通气、供氧，连系前期培育步骤，增进好氧发酵历程。组合装配如图1、图2所示。图1是物料发酵降解部分的用具组合图，图2是kaiyun体育(中国)全站app官网进口下载装配官方网站IOS/安卓通用版/手机APP下载二氧化碳搜集部分的用具组合图。此中，①蒸馏水瓶，②充填了夹杂后的具有好氧发酵前提的物料的容器，③氨气接收管，④浓硫酸瓶，⑤氯化钙容器，⑥夹杂添补了高盐酸镁、氢氧化钠颗粒、脱脂棉的CO2主搜集管，⑦夹杂添补了高盐酸镁、烧碱石棉、脱脂棉的CO2赞助搜集管。
图1 物料发酵降解部分的用具组合
图2 二氧化碳搜集部分的用具组合
由图1、图2可知，用具组合能把发酵箱的气体完整枯燥，并毗连到接收器导管。起首用500 mL洗瓶装入浓硫酸，再用直径50 mm、长400 mm的玻璃管装填氯化钙和高氯酸镁接收水份、无机物分化发生的氨和反应发生的水。而后接纳2组装填有CO2接收剂的内径25 mm、长300 mm的U型导管充实接收CO2，接收剂为氢氧化钠颗粒和烧碱石棉筛。
各用具的容量巨细取决于测试物料的量与通气量。斟酌到质料的不肯定性和计量偏差，倡议测试物料量可多一些，但物料过量会使CO2量也增加，是以以添补200 g物料作为测试量。待测试物料的发酵培育步骤以下。
①测试物料由质料污泥和发酵后污泥夹杂，约200 g。
②坚持通气状况杰出的测试物料的含水率调剂至50%摆布。
③通气量坚持在60 mL/min摆布。
④培育温度设定在50 ℃。
2.2
操纵方式
2.2.1质料污泥预措置
将含水率较高的质料污泥发酵后，能够使污泥含水率节制在30%摆布，夹杂此后的测试物料含水率可调剂至50%摆布。但发酵后污泥比例进步，由这部分污泥发生的CO2量会影响到由质料污泥发生的CO2的量，是以要尽能够削减发酵污泥的夹杂比例。
2.2.2质料污泥和发酵污泥的夹杂装填
接纳含水率30%的经完整发酵后的污泥与质料污泥遏制夹杂，使待测物料的含水率调剂至50%摆布，而后在过滤片上垫一多孔薄膜，将待测物料装填在薄膜上，尽能够坚持物料疏松，防止结块而与氛围打仗不良。盖好橡皮塞，放进50 ℃恒温箱内的托盘上预热15 min。
2.2.3通气和测试
预热实现后，毗连导管起头通气，可接纳小型真空泵遏制抽吸，氛围流量设定为60 mL/min，察看试瓶里的气泡状况以领会氛围流量。测试须天天按时遏制，用管夹夹住氯化钙容器和高氯酸镁U型管之间的导管，防止试瓶内的液体倒流。封闭各U型管的活塞，气泵遏制后拆下U型管称量，称量实现后，再逆挨次毗连好从头实验通气。凡是持续7 d遏制操纵测试，以进一步追踪CO2的变更。
2.3
测试成果计较
把称量后的CO2量转化成碳量，减去用于夹杂的发酵污泥中的碳量作为质料污泥中的碳量。计较出绝对降解后测试物料中的全碳量的百分比，作为测试的降解率。
测试物料中全碳量的计较以下：干物料重×炽热减量/100×0.5。以发酵天数为横轴，降解率为纵轴，能够描画出降解曲线图。把无机物的微生物降解速度与CO2发生速度转化阐发，其计较接纳基质反应一级公式，如式(1)所示。
因质料污泥中的可降解无机物是复合成份，是以须要别离测试差别物料的降解率，综合差别的曲线来肯定a值和k值。测试方式不变后，获得的a值和k值更靠近现实值。
a值和k值的计较方式如式(2)、式(3)所示。设t1和t2的测试降解率别离为a1和a2，统一试料的终究降解率a不异。
因a1和a2在不异曲线上，以是式(2)=式(3)，则获得式(4)。
式(4)可经由历程at值用计较机屡次试算，从而可获得k1和k2。为了让实测曲线与现实曲线附近，可取7 d测试中的第2 d和第7 d作为t1和t2，代入公式求解。
计较发酵污泥分化发生的碳量时，能够用发酵污泥的总含碳量乘以响应降解率，便可计较动身酵污泥在各个时候点发生的碳量。
3
测试成果
本研讨用上述方式别离对3个污水厂的脱水污泥和3个畜牧业污泥遏制测试，测试数据和对上述现实公式的校验成果如表1所示。
表1 测试成果的公式验算表
表2为来自3个污水厂和3个畜牧企业污泥的无机物降解率的7 d实测成果。
表2 污泥的无机物降解率的7 d的实测值
由表1可知，参数a2和a7的值代入现实公式中能够获得参数k和终究降解率a，得出无机物降解率曲线，即图3和图4中的连线部分。如图3、图4所示，自力的小图标是由表2得出的样品降解率的7 d实测值。
图3畜牧企业污泥的无机物降解率图
图4污水厂脱水污泥的无机物降解率图
4
测试方式和成果的会商
4.1
测试成果的会商
CO2分量法的测试历程较靠近现实的污泥好氧发酵降解历程，该测试方式能够按发酵天数具体地搜集数据，由图3、图4可知，公式计较值的连线和7 d实测值的小图标几近堆叠，偏差极小。k值会影响连线的曲率，这表现污泥中无机物进入降解状况的快慢，首要是受污泥中无机物特征的影响，如糖类、胺等含量偏高则轻易分化，纤维素、木质素等含量偏高则降解率低。由表1可知，畜牧企业3的污泥降解速度k和终究降解率a都最高，而污水措置厂3的降解速度k虽为最高，但终究降解率a最高的是污水措置厂2的污泥。
4.2
测试方式的影响身分
除污泥的无机物特征影响身分之外，测试方式自身对降解率的测定成果也有影响。
一是试料的预措置，即质料污泥和发酵污泥的夹杂比例。经测试得悉，夹杂后物料的含水率约50%时，测试历程比拟顺遂；但发酵后污泥混入比高时，则不能反应实在的质料污泥的降解率。
二是测试装配及用具的毗连比拟庞杂，整套测试用具的密封性非常主要，稍有漏气会对测试成果构成较大偏差。加上质料污泥的预措置等，普通测试一个样品须要9~10 d，不轻易同步测试数个样品。
三是测试时的通气量比拟难以恒定，测试物料须要有较好的疏松度，尽能够防止结块而构成的部分厌氧状况，厌氧发酵发生的甲烷会间接影响碳量测试成果。这就须要屡次测试，调剂通气量能力获得比拟不变的测试成果。另外，通气量巨细对降解率的影响水平也须要另行考证。
4.3
测试方式的论断
CO2分量法作为无机污泥的降解特征的测试法，能够由发酵降解历程逐天测试，能获得比拟实在的降解率数值，还能够获得现实计较公式的彼此考证。经由历程考证获得的公式计较成果，能够削减大批的实测操纵，是一种比拟有用的测试无机物降解率的方式，对此后好氧发酵措置措置污泥手艺的大范围利用或进步已有举措措施的运转效力会有很大的赞助。
保举参考
居素伟. 好氧发酵污泥措置的无机物降解率测试方式和成果[J].清水手艺,2018,37(7):65 -68 .
Ju Suwei. Test methods and results of degradation rate of organic matter in sludge disposal by aerobic fermentation[J]. Water Purification Technology, 2018,37(7): 65-68 .
公家号ID：sh_jsjs
清水手艺
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