Pages 65-71
K.I. Suhr, C.O. Letelier-Gordo, I. Lund
厌氧消化,或通过提供产酸物质驱使就地进行异养脱氮或可直接产出可燃烧甲烷,因此是对循环水养殖系统(RASs)中产生的固体废物所包含的潜在能量加以利用的一种方法。在本研究中,通过测量在持续搅拌反应釜中运行在水解时间(HT)/水力滞留时间(HRT)为1,5或10天(针对间歇式反应器额外增设14和20天)的间歇式反应器或分批补料反应器在厌氧消化期间挥发性脂肪酸(VFA)的产出量,对出自虹鳟稚鱼的固体废物的生化产酸势做了评估。一般而言,挥发性脂肪酸产出量随时间增加,在试验期间没有发现反应器类型对此有任何影响。在水解时间(HT)或水力滞留时间(HRT)为10天的情况下,间歇式反应器和分批补料反应器中的VFA产出量分别达到了每克TVS0(零天(即,试验起始天)时的总挥发性固体量)222.3±30.5和203.4±11.2 mg VFA。对于分批补料反应器,HRT从5天增至10天,额外增加的VFA产出量并不多。延长间歇式反应器试验时间至20天,可进一步增加VFA产出量(273.9±1.6 mg VFA g−1 TVS0,n=2)。HT/HRT10天之后,测出TAN形式的总凯氏氮达16.8–23.5%,正磷酸盐形式的总磷达44.3–53.0%。HT/HRT达5天的时候,由于分批补料反应器中正磷酸盐(ortho-P)含量有一个相对急速地增加(增至2-3倍),检测到了磷溶液在不同类型的反应器之间存在明显差异,但对于间歇式反应器,HT到10天之后才检测到值得注意的类似的急速增加。对于其它的HT/HRT,没有记录到P和N在不同反应器类型之间有任何差异。依据该研究结果,在设计用于循环水养殖系统单一淤泥脱氮装置中的产酸连续搅拌反应釜时,推荐的HRT约为5天。通过批分析,反应器中淤泥的生化甲烷势估算为318±29 g CH4 g−1 TVS0,当将(在COD装置中的)甲烷产出量与VFA产出量相比较时,反映出了此类反应器对固体废物的更高利用度。此类反应器中存在的一个技术挑战就是如何从根本上增加产酸物质的产出量以与甲烷的产出量相匹配,因为两种产出物质均从同一来源生成。
《Aquacultural Engineering》,Volume 65, Pages 1-72 (March 2015)