《表1 污泥厌氧消化累计产气量的修正的冈珀兹模型拟合参数》
Y为累计产气量,X为厌氧消化时间,P为最大产甲烷量,Rm为最大产甲烷速率,λ为细菌产甲烷的延迟时间。
图3为预处理污泥和原泥厌氧消化累计产甲烷量及基于修正的冈珀兹模型的拟合曲线。拟合曲线的各项参数见表1。由图3和表1可知,超声联合热碱预处理极大地提高了污泥产甲烷能力,最大产甲烷量达5 376 m L,是原泥的1.54倍;最大日产甲烷量是原泥的2.06倍,产甲烷速率得到大幅提高;同时细菌产甲烷延迟时间由5.4 d降低到2.8d;预处理污泥厌氧消化的累计产甲烷量与修正的冈珀兹模型拟合度在99%以上。GUO等[17]对热碱联合预处理[处理条件为加碱量(以TS计)为23.77mg·g-1,温度为134.95℃]高含固脱水污泥厌氧消化累计产甲烷量进行动力学模拟发现,修正的冈珀兹模型拟合系数R2高达0.993 1,较一阶动力学模型拟合效果更好。污泥厌氧消化进入稳定产气阶段后,甲烷产量主要受SP和SC浓度影响,其在系统中能够迅速进行酸化和甲烷化反应,使甲烷产量不断增加[18]。超声联合热碱预处理能大幅提高污泥中SP和SC浓度,一方面增加了厌氧消化过程中可被生物利用的溶解性有机质;另一方面降低了厌氧消化的水解时间,缩短了细菌产甲烷延迟时间。厌氧消化过程中SP和SC浓度与产甲烷量的关系则需要进一步分析。
图表编号 | XD0038220300 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.01.25 |
作者 | 徐慧敏、秦卫华、李中林、顾琪、戴晓虎 |
绘制单位 | 生态环境部南京环境科学研究所、南京国环环境研究院有限公司、生态环境部南京环境科学研究所、生态环境部南京环境科学研究所、生态环境部南京环境科学研究所、同济大学城市污染控制国家工程研究中心、同济大学环境科学与工程学院 |
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