改进型升流式固体反应器处理猪粪污新工艺研究

厌氧反应器

第 3卷

第 5期

Vo 1.3 .No.5M a . 2 0 9 v 0

20 0 9年 5月

改进型升流式固体反应器处理猪粪污新工艺研究汪国刚 赵明梅郎咸明 包震宇周仁来( .辽宁北方环保集团，阳 10 3; .辽宁环境科学研究院，阳 10 3 ) 1沈 10 1 2沈 10 1摘要对传统升流式固体反应器 ( S进行改进，应器内设置专用搅拌器，拌器间歇开启，保留 U R各项优 U R)反搅在 S势的前提下，料液与厌氧微生物接触更充分，应温度更均匀，高产气率，时还解决了传统 U R的“壳”使反提同 S结问题，高提了反应e 的传质效率、烷产气率和 C D去除效果。进料含固量在 1 .%时，利停留时间为 1,应器最高容积负荷器甲 O 21水 7d反{ 8 达到 4 9k O/ i d,气速率为 25 (l d,气率达到 03 9n/ g猪粪。 . gC D (· )产 n . 5m/ n· )产 . 5 l k干

环呲a

关键词改进型 U R猪粪污 S

厌氧消化

境f

中图分类号

X 0 55

文献标识码 A

文章编号 17—18 20 )5o 1—4 6 390 ( 0 9 0 _ 90 9

工卟

S u n a m pr v d US f r pi a u e t e t e t dy o n i o e R o g m n r r a m ntW a g Gu g n n oa g Zh o M ig i a n me La g Xin i g n am n Ba e y o Zh n u Zh u Re l i o n a

程眦瑾

学锄

( .La nn e a gE vrn e tl rt t n G o p h n a g1 0 3; 1 i igB i n n i m n o ci ru,S e yn 0 o f o aP e o 1 1 2 i nn c d m f n i n e tl c n e,h n a g1 0 3 ) .L a igA a e y o E vr m na S i c s S e y n 1 0 1 o o e

报

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Absr c I p o e USR ra tr o ti s n wl d dc td bln e ih s ne m i e t o e ae . ta t m rv d e co c n an a e y e iae e d r wh c i i tr t nl t y

p r t d

∞ Ke p n h d a t g s o r d to a R, a betr fe i ae il a d e i g t e a v n a e fta iin lUS te e d-n m tra n mir—r a ims mii g wa b an d c o o g n s xn s o ti er

a d t e p o l m fc u ti n h r be o r s n USR wa ov d i he i r v d r a tr Th i g sp o ucin,bima sc n eso ss le n t mp o e e c o . e b o a r d to o s o v rin efce c fii n y,a d COD e v lefce y,we ea li c e s d i h m p o e R.W i 1 n r mo a fiinc r l n r a e n t e i r v d US t 1 h 2.% o e d—n ma fTS fe i—

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t il d y T h x m l dcp c yrah d4 9 k O/ m e a,1 asHR,temai o a ai ec e . g C D (·d,teboa rd c o a r 7 mu a t ) h i spo ut nrt g i e w s . 5m/ m d,adtema r l i a rd ci t rah d0 3 9m/ gdymaue a 5 (· ) n t i o s ou t i ec e . 5 k r n r. 2 h eab g p vyK e r s i r v d US; p g ma u e;d g sin y wo d mp o e R i n r i e to

厌氧发酵法在处理畜禽粪便、为农业提供能源——

沼气、有机肥料和生物原料等方面扮演着重要

1材料和方法

角色，其随着其技术的进一步完善，尤以厌氧发酵法 1 1实验装置 .制取沼气为核心的生态工程模式已成为集约化养殖本实验对传统 U R进行了改进， S在反应器内设场粪便处理与资源综合利用的发展方向。升流式固置了侧入式专用机械搅拌器，天间歇开启搅拌器每体反应器 ( S处理畜禽粪污不需固液分离，有 2次 ( U R)具 8时、7时 )每次搅拌 2 i。改进后的 U R 1, Om n S投资少，制和管理简单，机负荷高、不利条件在保留传统 U R各项优势的

前提下，料液与厌氧控有抗 S使强和能耗低等特点，年来在处理畜禽粪污方面应微生物接触更充分，应温度更均匀，高了产气近反提用越来越广泛。 率，时还解决了传统 U R的结壳问题。该改进型同 S同时， S U R对进料均布性要求高，当含固率达 U R采用高 10 e内径为 1. m的有机玻璃圆 S 5 m, 34e到一定程度时，须采取强化措施。另外，有柱体，容积为 2 有效容积为 1,必据总 0L, 7L在侧壁每隔

关资料介绍，工程上曾发生过因液面结壳使气体无 1 m设置一取样口。整个反应器采用夹套水浴保 0e法释放，导致罐体涨裂的工程事故。本实验针对上温，温控继电器和加热棒控制水浴恒温 3℃,用 8原

述实际问题，过改进 U R的装置结构和操作方料由底部间歇进入 U R,顶部溢流出水，气经通 S S在产式，提高了 U R工程运行可靠性，工程应用提供 N O S为 a H水封瓶脱硫后，由湿式气体流量计计量产气实验数据和科学方法。收稿日期：0 8—1—2 20 1 4;修订日期：09一 1—1 20 O 2

作者简介：国刚 (9 1,士研究生，级工程师，汪 17~)硕高主要从事农业废弃物资源化研究工作。E m i: e_ g@13 cr— a l sw g 6 .o la n

厌氧反应器

90 2

环境工程学报

第 3卷

在 1 0/, 0mg L进水量为 4L d 5/。由于原水可生化性水封瓶士

较好，察到反应器内产生气泡状况良好。水观出

C D和 s O s经历由高逐渐降低的过程。随着出水 C D的下降， O在持续进水第 1, 2d时出水 C D降低 O为 10 3mg L反应器内气泡产生稳定，气量为 2/,产0 2 /,明污泥对猪场粪水已有了较好的适应 . 5L d表搅拌器/

集气罩出料口

能力，污泥驯化和筛选基本完成。2 2稳定运行阶段 .

加热棒. 一

<

2 2 1进料量和水力停留时间 ..

实验运行阶段，始进含固量为 5 7的高浓开 .%水浴池进料口 原料池

度悬浮液 4 0m/, 0 L d当产气量稳定且 p> H 7时，逐

图

1改进型 U R发酵装置示意图 SFi.1 I r v d USR g mp o e

步提高负荷和进料悬浮液的含固量，加进入反应增

器的原料量。此阶段共进行 5 , 5 d经分析最终确定此反应器原水含固量 1 .%时，高日处理猪粪 21最5 0g d水力停留时间为 1。进料含固量的变化 0/, 7d

1 2实验原料 .

进料含固量和水力停留时间的变化如实验原料取自沈阳某饲料种猪场的新鲜猪粪如图 2所示， (场主要品种有长白、洛克等 )含水率为 7 -图 3所示。猪杜， 5%

左右。因根据实际畜禽养殖场情况，粪污为主要猪

1

待处理对象，即高浓度悬浮液，故本实验通过调整含固量达到实验要求，得含固量为 1.%时的原料测 21指标：C D 3 4/,B D 13/,N 3N O 8 . g L O 3 . g L H一3 78 g 0 m/L, P 2 /L, T 1 7 5 ms pH 0~6 5。 6. .

喜： 曩进料天数

1 3实验步骤 .

U R启动时所用的接种污泥取自沈阳某啤酒 S厂水处理的厌氧污泥，泥 V S T S:6 .%。连污 S/ S 33续进低浓度的粪水，复污泥活性，除沉降性能不恢去

图 2进料含固量变化图F g 2 I p o c nr to c e i . n utc n e tain s h me

好的污泥，污泥更好地适应原料；泥驯化完成使污后，开始进低含固量的高浓度悬浮液，到产气量稳等定且 p 7时，步提高负荷和悬浮液含固量， H>逐增加进入反应器的原料量，终确定 U R运行的最大最 S负荷、处理效率和产气量等参数。1 4分析方法 .

60 0 50 0

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40 0 30 0 20 010 O

进料量水力停留时间

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*6 l l 2 2 3 3 4 4 S 1 6 l 6 l 6 1 6 1

进料天数

C D测定采用 H 5型化学耗氧快速测定仪； O H-

图 3进料量和水力停留时间Fi. I u a tt nd h d a i e e in i g3 np tqu niy a y r ulc rtnto tme

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