污泥與垃圾焚燒廠滲濾液聯(lián)合厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫研究

劉常青,李華藩²，柯壹紅²，鄭育毅²

1. 福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，福州  350007；2. 福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所，福州  350007

摘要：以污泥與滲濾液為原料，考察了垃圾滲濾液的不同添加量以及不同的滲濾液初始pH對厭氧消化穩(wěn)定性及產(chǎn)氫氣性能的影響。結(jié)果表明，未添加污泥的滲濾液本身也可以在厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)氫。當(dāng)滲濾液初始pH=5.20時，添加90%的滲濾液時產(chǎn)氫氫能最大，為201.58 mL，最大產(chǎn)氫速率也最高，為9.56mL/h；當(dāng)初始滲濾液pH=4.47時，最大產(chǎn)氫量出現(xiàn)在滲濾液添加劑量為60 %的樣品為57.73mL，隨后減小，但最大產(chǎn)氫速度在添加40%的滲濾液達(dá)到峰值，為5.11mL/h。

關(guān)鍵詞：滲濾液；聯(lián)合厭氧發(fā)酵；生物制氫；污泥

 Hydrogen Production from Codigestion of Sewage Sludge and Municipal Solid Waste Leachate

Liu Changqing , Li Huafan²，KeYihong²，Zheng Yuyi²

1. College of Geographical Science, Fujian Normal University, Fuzhou 350007,China；2. Institute of Environmental Science, Fujian Normal University, Fuzhou 350007,China

Abstract：Using sludge and leachate as anaerobic fermentation materials，influences of feedstock proportion on stability of anaerobic fermentation and performance of hydrogen production were investigated. The results show that the leachate without added sludge itself can also produce hydrogen during anaerobic fermentation. When the initial pH of leachate=5.20, the maximum hydrogen production and hydrogen production when adding 90% leachate is 201.58 mL, and the maximum hydrogen production rate is also the highest, 9.56mL/h. When the initial leachate pH=4.47, the maximum yield is obtained. The amount of hydrogen present in the sample with a leachate additive of 60% was 57.73 mL, which was subsequently reduced, but the maximum hydrogen production rate reached a peak at the addition of 40% of the leachate, which was 5.11 mL/h.

Keywords: Municipal solid waste leachate；Anaerobic co-digestion;bio-hydrogen production；Sludge

1.前言

氫氣是化石燃料的有前途的替代品。與化石燃料不同，氫氣的燃燒，氫氣的燃燒不會產(chǎn)生溫室氣體，因此不會引起全球變暖。它具有較高的單位重量能量產(chǎn)量（141.9 J / kg）。此外，H₂可以從各種類型的富含有機物的廢物中生產(chǎn)，如釜餾物，污泥，滲濾液，果渣，秸稈和甘蔗渣。因此，生物H₂生產(chǎn)有助于減少廢物。隨著化石燃料儲備的迅速枯竭，H₂作為清潔和可持續(xù)能源的重要性日益增加。

滲濾液中的水分一部分源于垃圾本身含水，另一部分源于垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的水分；其組分主要為垃圾中污染物的溶出和隨水流帶出的細(xì)小懸浮物。水質(zhì)受垃圾成分、垃圾儲坑停留時間、儲坑內(nèi)垃圾堆放方式、垃圾層中微生物生長特性等因素影響。此外，由于地域及氣候季節(jié)差異，滲濾液水質(zhì)也會有很大變化。對于發(fā)酵產(chǎn)氫，pH則是非常重要的影響參數(shù)。