垃圾初期渗滤液EGSB反应器厌氧发酵制氢的研究

　　文档类型： 论文
　　适用人群： 环境工程、可再生能源、固废处理领域的研究人员、工程师及相关专业学生。

　　文档可解决的实际问题： 本论文系统研究了利用EGSB反应器处理垃圾初期渗滤液并同步厌氧发酵制氢的关键工艺参数，为优化反应器运行、提高产氢效率与废水处理效果提供了数据支撑和操作参考。

　　正文内容：

　　垃圾初期渗滤液具有高有机物浓度和复杂成分，传统处理方式能耗高、资源回收率低。EGSB反应器结合厌氧发酵制氢技术，可在降解污染物的同时回收清洁能源氢气，具有双重环境效益。本论文通过系统实验，明确了上升流速（V）、水力停留时间（HRT）及磷（P）浓度对产氢性能和COD去除率的影响规律。

　　实验过程中，产气中氢气含量稳定维持在26%~32%之间。系统参数V的改变对挥发性脂肪酸（VFAs）的比例分布影响较小，未改变发酵类型，系统始终以乙醇型发酵为主。当V值为3.7m时，系统达到最佳运行状态。

　　在温度35±1℃、进水COD浓度10000±1000mg/L、V值为3.7m的条件下，逐步缩短HRT。结果显示，出水pH、COD去除率和氢气产生速率均呈先升高后降低的趋势。当HRT为12h时，系统性能最优：COD去除率达到48.6%~58.5%，氢气产生速率达到2027~2265 mL/L·d。整个过程中氢气含量保持在27%~31%，HRT对氢气浓度影响不大。

　　HRT的改变显著影响了VFAs的组成。乙醇和乙酸两者总含量从最高值92%下降至59%，系统发酵类型由乙醇型发酵为主转变为混合酸发酵特征。因此，本系统的最佳HRT确定为12h。

　　磷作为微生物重要营养元素，对产氢能力有明显影响。在初始pH=4.8、COD浓度10566mg/L条件下，调整P浓度至120mg/L时，获得最大氢气产率和最大COD去除率。投加P浓度对产气中氢气最大浓度影响不大，最大氢气含量维持在24.9%~25.5%左右。

　　综上所述，EGSB反应器处理垃圾初期渗滤液厌氧发酵制氢的最佳运行参数为：V值3.7m、HRT 12h、P浓度120mg/L。在此条件下，系统可实现较高的COD去除率与稳定的氢气产率，为垃圾渗滤液资源化利用提供了可行技术路径。