生物炭介導市政污泥兩相厭氧消化性能研究

劉 芳，王宇清，邊喜龍，齊世華，劉仁濤

（黑龍江建筑職業技術學院，黑龍江哈爾濱150022）

與傳統的單相厭氧消化系統相比，兩相厭氧消化系統具有穩定性強、產氣率高、有機物去除率高、反應器體積小等優點〔1〕。目前，兩相厭氧已經被廣泛應用于廢水及固體廢物處理中〔2-4〕。市政污泥是城市污水處理廠常見的固體廢棄物，由于其胞外聚合酶難以降解及細胞壁破壁困難，污泥厭氧消化效果往往不佳。但有關污泥破壁后如何提高厭氧消化運行性能的研究卻較少。

近年來，投加碳基添加劑（如活性炭）已經被證明是提高厭氧消化性能的一種有效途徑〔5〕。生物炭具有較大的比表面積和極強的穩定性，可為微生物的生長提供巨大的空間，從而促進微生物的增殖代謝〔4〕。 C.Torri等〔6〕曾在廚余垃圾厭氧發酵系統中投加玉米秸稈生物炭，甲烷產率能夠提高60.0%。但上述研究均在單相厭氧消化系統中進行，到目前為止，有關生物炭在兩相厭氧消化中的應用報道卻很少。因此，本研究旨在以超聲波預處理的市政污泥為底物建立兩相厭氧消化系統，以牛糞生物炭為添加劑，考察生物炭對兩相厭氧消化系統性能的影響。

1 材料與方法

1.1 接種物及底物

接種污泥取自黑龍江省哈爾濱市文昌污水處理廠污泥脫水機房干污泥（含水率80%）。污泥用蒸餾水淘洗5次并用孔徑2 mm的不銹鋼篩網進行篩分以去除粒徑≥2mm的顆粒。在接種前，產氫相污泥進行100℃的高溫加熱30 min以抑制產甲烷菌群的代謝。……