基于动力学模型的污泥厌氧消化预处理方法比较研究

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水解是污泥厌氧消化的限速阶段,采用超声波、碱、零价铁-过硫酸盐氧化3种预处理技术可以有效加快水解,促进污泥厌氧消化.通过序批式实验得到3种技术的最优参数分别是:20 kHz超声波、10 g/L NaOH、c(Fe)=c(S2O82-)=30 mmol/L.采用一阶动力学模型、修正一阶动力学模型和Gompertz模型对最佳预处理参数下的污泥产甲烷曲线进行拟合,Gompertz模型的拟合精度较高且动力学参数具有实际意义.Gompertz模型的拟合结果表明,原污泥厌氧消化的最大产甲烷速率为6.09 mL/(g·d),经过超声波、碱、氧化预处理后,污泥的最大产甲烷速率分别提升至9.17、7.12、8.72 mL/(g·d);原污泥厌氧消化的迟滞时间为3.03 d,经过超声波、碱、氧化预处理后,污泥的迟滞时间分别缩短至1.05、1.60、1.61 d.
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