碱-高铁酸钾预处理促进污泥-玉米秸秆共发酵产酸

能源环境保护
网络首发时间：2024-08-26 13:28:21

作者

于欣田曾薇
单位

北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室
摘要

为了探究碱性环境下高铁酸钾（PF）对污泥（WAS）-玉米秸秆（CS）共发酵体系的影响，利用实验室规模的序批式反应器探究了不同投加量(0、0.05、0.20、0.50 g/g VSSWAS)的PF对共发酵体系增溶水解与短链脂肪酸（SCFAs）生成的影响。结果表明，PF预处理对污泥及玉米秸秆中有机物的溶出具有促进作用。预处理24 h后，PF投加量为0.50 g/g VSSWAS实验组的溶解性化学需氧量（SCOD）、可溶性多糖及可溶性蛋白含量相较于未投加组分别提高了11.90、9.41和4.75倍。SCFAs产量随PF投加量的增多而增加，不同PF投加量实验组(0.05、0.20、0.50 g/g VSSWAS)的SCFAs最大积累量分别达到未投加组的1.47、1.92和2.21倍，且易于微生物利用的乙酸占比增大。微生物群落分析表明，实验组中Shannon指数下降，Firmicutes与Bacteroidota的丰度增加。Macellibacteroides、Bacteroides、Rikenellaceae和Clostridium等产酸发酵菌是体系内主要的微生物群落。其中Clostridium作为铁还原菌还可被高浓度的Fe（Ⅲ）选择性富集，使丰度进一步提高。添加PF的发酵上清液具有较高的SCFAs含量及较低的磷（P）含量，适宜作为水厂补充碳源使用。此外，在实验组中还观察到了蓝铁矿的生成，可进一步实现磷资源回收。投加0.20 g/g VSSWAS的PF时，SCFAs和P的回收潜力良好，且经济效益最高，为63.96元/m3WAS。因此建议最佳PF投加量为0.20 g/g VSSWAS，为污泥及玉米秸秆的资源化利用提供参考。
关键词

剩余污泥玉米秸秆厌氧发酵短链脂肪酸高铁酸钾磷回收
引用格式

于欣田,曾薇.碱-高铁酸钾预处理促进污泥-玉米秸秆共发酵产酸[J/OL].能源环境保护,1-12[2024-08-26].https://doi.org/10.20078/j.eep.20240804.