超声波作为无氧消化预处理,以改善污水污泥的甲产量:性能和微生物特征
Kai Zhao1, Ge Song1, Chaojie Lu1
1State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China.
超声波 (US) 预处理增强了污水污泥的无氧消化 (AD),显著增加了甲 (CH4) 的产量. 虽然US-AD系统具有负净能量,但它提供了诸如减少污泥保留时间和处理固体等好处.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 生物技术是生物技术.
- 废物管理 废物管理
背景情况:
- 污水处理产生大量的污泥,需要高效的处理方法.
- 无氧消化 (AD) 是污泥处理和生物气生产的关键技术.
- 研究预处理方法,以提高AD效率和甲产量.
研究的目的:
- 研究超声波 (US) 作为预处理对不同污水污泥的无氧消化 (AD) 的影响.
- 为了评估US对污泥特性和甲 (CH4) 在批量和半连续AD期间产生的影响.
- 评估微生物群落的变化和美国-AD系统的整体能量平衡.
主要方法:
- 在各种污水污泥类型 (A2O,A2O-MBR,AO-AO) 上应用超声波 (US) 预处理.
- 用美国预处理的污泥进行批量和半连续无氧消化 (AD) 的性能评估.
- 对污泥特性 (SCOD,颗粒大小) 和甲 (CH4) 生产的分析.
- 微生物群体分析和能量平衡评估.
主要成果:
- 美国预处理增加了可溶化学氧需求 (SCOD),减少了颗粒大小,并在AD中显著增强了CH4生产.
- 与原始污泥相比,美国预处理污泥的甲产量改善幅度从32.1%到78.2%不等.
- 由于其有机含量和结构稳定性,A2O泥显示出最佳的美国效应和CH4产量.
- 美国预处理的污泥导致了AD中更多样化的微生物社区.
- 美国-AD系统呈现负净能平衡,但降低了污泥保留时间和残留固体.
结论:
- 超声波是一种可行的预处理方法,可增强无氧生物转化和污水污泥中的甲产量.
- 美国的有效性取决于污泥的特性和应用的能量投入.
- 尽管有能源考虑,但US-AD在污泥管理和资源回收方面提供了实际优势.
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