研究论文

生化污泥

作者 简 介: 林 云 琴, 讲
师; 主 要研究方向: 固 体
废物资 源化利用与环境 生

物技术。

造纸生化污泥和餐厨垃圾

混合厌氧消化实验

林云琴 王德汉

李

庆

黄利坚

李广鹏

(华南农业大学资源环境学院环境科学与工程系, 广东广州,

510642)

摘

要: 采用中温单相间歇式厌氧消化工艺, 对造纸生化污 泥和餐厨垃圾 进行混合 厌氧消化 制取甲

烷, 通过设计两种物料的不同配 比 ( 以挥 发性固 体 V S 计 ) , 研究 了不同 配比混 合物料 的产 甲烷性

能。实验结果表明, 在中温 ( 37   2 ) ! 条件下, 各发酵瓶 ( 3个发酵 瓶编号 A 1、 A 2 和 A 3, 分别为

造纸生化污泥

∀餐厨垃圾 = 1∀3, 2∀2 和 3∀1 ) 的 甲烷累积 产量和甲 烷日产量 均为 A2 > A1> A3, 其中

甲烷累积产量最高值为 9743 mL, 甲烷日产量最高 值为 650 mL; 各发 酵瓶 V S的去 除率也遵 循 A 2 >

A 1> A 3, 其中最高去除率达 41% ; 各发酵瓶中挥 发性脂肪酸 ( V FA ) 浓 度和碱度 大小顺序 符合 A 1

> A 2> A 3, 其中 A 1 出现了碱度和 V FA 浓度过高的现象, 而 A 2和 A 3的碱度和 VFA 浓度均处于较适

范畴。可见造纸生化污泥和餐厨垃圾混合消化产甲烷是可行的, 两种物料的较佳配比是 1∀1。

关键词: 造纸生化污泥; 餐厨垃圾; 混合厌氧消化; 甲烷

中图分类号: X 793

文献标识码: A

文章编号: 0254 508X ( 2011 ) 02 0029 05

收稿日期: 2010 09 26 (修改稿 )

基金项目: 广东省自然科学基金 ( 06025856 ) ; 华南农业大学资源

环境学院院长基金 ( 200705) 。

M ethane P rodu ction through A naerobic Co d igestion of Paper M ill S ludge and K itchen W aste

L IN Y un qin WANG D e han

*

L I Q ing HUANG L i jian

L I G uang peng

( D ep ar tm ent of Env ironm ental S cience and Eng ineering in C ollege of N atural R esources and Environm ent,

South China Agr icultural University, Guangzhou, Guangdong Province, 510642)

( * E m ai:l dehamw ang@ scau edu cn)

A bstrac t: The m ethane w as produced through the m esoph ilic anaerob ic co dig estion of pape r m ill sludge ( PS) and k itchen w aste in batch re

ac to rs. T he influence of d ifferen t ratioes of the sludg e and k itchen w aste on the production rate o fm ethane was studied. The results show ed

tha t the accum ulative m ethane y ie ld and the da ily m ethane produc tion fo r each reactor fo llow ed the trend o fA 2> A1> A 3 ( A 1, A 2, A 3 re fer

to different reacto rs), and the V S rem ova l effic iency in each reactor a lso fo llow ed the sam e trend; the peak va lues o f accumu lative m ethane

y ield, da ily m ethane production and V S rem oval e ffic iency were 9743 mL, 650 mL and 41% , respective ly. M eanwh ile, the alka linity and

V FA concentrations of each reactor ranked in A 1> A 2> A 3; the alka linity and VFA concentrations w ere too high in reac to r A 1 fo r the m icro

o rganism s in the system, but it w as su itab le in reacto r A 2 and A 3 fo r the steady o f the system s.

K ey wo rds:

paper m ill sludge; k itchen w aste; anae robic co dig estion; m ethane

造纸工业是国民经济的支柱产业之一, 发展迅速。

造纸行业又是一个耗水大户, 水污染问题的压力越来
越突出, 其中一个重要方面就是污泥的二次污染问题。

2007年, 我国造纸废水处理大约产生 825万 t脱水污

泥 (按照脱水污泥含水量为 80% 估算 ), 即 165万 t干
污泥

[ 1]

。如此大量的造纸生化污泥, 其 #无害化、减

量化和资源化

∃ 的处理利用工作迫在眉睫。

随着一次性能源的日趋减少, 能源紧缺问题越发

严重, 世界各国都在积极探索可再生能源的开发与利
用, 厌氧 消 化技 术因 其 优良 的 产能 特 性 而备 受 关
注

[ 2 4]

。全 球每 年 有机 废物 的 处理 量 高达 100 万 t

( 以湿重计 ) 左右, 这些废物最终均转变为有用的生

物气 (甲烷 ) 和 稳定的残 渣体 (堆肥 )

[ 5]

。研究 发

现, 造纸生化污泥中富含细小纤维、木质素及其衍生
物、糖类和盐, 并含有一定量的蛋白质

[ 6 7]

, 生物处

理成为造纸生化污泥资源化利用的一个重要途径。研

究表明, 利用造纸生化污泥进行厌氧消化产沼气是可
行的, 但由于其含氮量低、 pH 值偏碱性, 通常需要

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%中国造纸 & 2011年第 30卷第 2期