张晶晶,刘和,堵国成,陈坚
利用城市污泥等固体废弃物厌氧发酵产酸,并实现资源化利用,这一固废资源化利用策略已引起越来越多研究者的关注[1-6]。固废厌氧发酵产酸过程中,pH值是一个非常重要的工艺参数,它不但能影响酸的产量,而且还可以决定产酸发酵类型。较低的pH值条件下,厌氧发酵以丁酸型为主,而较高pH值条件下,主要是乙酸型发酵[7]。但pH值对污泥产酸发酵的影响还是比较复杂。对于不同的固废来源和类型,pH值对发酵产酸的影响得出不一致结论。例如,以蛋白含量较高的厨余废物为发酵底物的研究表明,pH值中性或偏酸性条件,乙酸均为主要产物,pH值为6.5是产总酸和乙酸的最优pH值[1,8]。但以含淀粉为主的有机固废厌氧发酵时,则多为丁酸型发酵[1,9],而以糖蜜废水等含高浓度葡萄糖有机物厌氧发酵则易形成乙醇型发酵[10],也有研究表明pH值偏碱性能促进剩余污泥产酸[3,11,13-14]。以上分析说明,pH值对有机物厌氧发酵的研究还需考虑不同的底物来源,分析其产酸机制,并需积累更多的经验。前人对pH值影响厌氧发酵产酸的研究大多以葡萄糖等简单有机物或有机垃圾、城市剩余污泥等常见固废为研究对象,对工业污泥的发酵产酸报道很少。鉴于吕凡[8]、聂艳秋[12]等的研究结果,pH值高于11时产酸效果不但没有提高,甚至有所下降。本试验以纺织印染污泥为发酵底物,重点研究了酸性(pH值5)、中性(pH值7)和碱性(pH值8~10)条件对厌氧发酵产酸的影响并探讨了其影响机制。研究结果对进一步揭示和完善pH值这一关键的调控因子对有机物产酸发酵的影响机制有重要意义,同时也为解决类似污泥的处理处置提供了一种可能的解决途径。
1·材料与方法1.1污泥的来源和特性1.1.1污泥的来源试验用泥取自无锡某印染公司气浮池的纺织印染污泥;实验种泥取自无锡芦村污水厂的剩余污泥。1.1.2污泥的特性污泥的特性见表1