蓝藻厌氧发酵产沼气机械搅拌工艺优化及中试验证

摘要：

在蓝藻厌氧发酵过程中，由于蓝藻密度较小，容易在反应器中上浮而结壳，从而降低反应器产气效率。该文以蓝藻为原料，研究机械搅拌对其厌氧发酵产沼气的影响。分别选取不同的搅拌周期、搅拌持续时间及搅拌强度3个因素，在试验的基础上采用响应曲面法确定蓝藻厌氧发酵产气的最佳搅拌因素，为蓝藻厌氧发酵产沼气技术应用提供技术参数。以模拟得到的二次多项式回归方程，从而预测得到蓝藻最佳搅拌条件为：搅拌周期6h、搅拌持续时间20 min/次、搅拌强度56 r/min。中试中，在最佳搅拌条件下，蓝藻的比产气速率、比产甲烷速率最大，分别为0.39、0.236 L/(L·g)。研究发现：搅拌强度对蓝藻厌氧发酵产沼气影响最大，搅拌周期其次，搅拌持续时间最小；搅拌强度过大、搅拌频繁将会破坏适于特定厌氧微生物生长的微环境，使系统中不同种属厌氧微生物的协同作用受到局部破坏，反应器中污泥的蛋白酶、脱氢酶及辅酶活性下降，产气率降低；搅拌强度小、搅拌周期长，蓝藻容易上浮，与污泥中微生物接触有效接触减少，蓝藻转换效率低，微生物活性降低。适当的搅拌混合可以破坏蓝藻上浮结壳，同时提高蓝藻与微生物之间接触效果及产气效率。

关键词：沼气、发酵、蓝藻、响应曲面法、机械搅拌

分类号：S216.4(农业动力、农村能源)

资助基金：国家水污染重大科技专项2009ZX07101-002

在线出版日期：2015-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：253-259