李淑蘭, 梅自力, 劉 萍

(1.農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所， 成都 610041； 2. 農(nóng)業(yè)部農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610041 )

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膠合板廢水沼氣化處理可行性試驗(yàn)研究

李淑蘭1,2, 梅自力1,2, 劉 萍1,2

(1.農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所， 成都 610041； 2. 農(nóng)業(yè)部農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610041 )

文章探討了酸化與未酸化膠合板制造廢水的理化特性與產(chǎn)氣特征，并探索性地對(duì)膠合板制造廢水沼氣化處理可行性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，酸化廢水和未酸化廢水可生化性均較差。從COD降解效果來看，酸化廢水和未酸化廢水降解率70%左右。從沼氣中CH4含量分析，已酸化的膠合板廢水經(jīng)厭氧沼氣發(fā)酵所產(chǎn)沼氣中甲烷含量不足35%，顯然不適合用沼氣化方法對(duì)其進(jìn)行處理；而對(duì)未酸化廢水而言，經(jīng)發(fā)酵后所產(chǎn)沼氣中甲烷含量可達(dá)到53.9%左右。所以，未經(jīng)酸化處理的膠合板加工廢水使用沼氣化處理方法是基本可行的，且每處理1 m3未酸化廢水可產(chǎn)生0.856 m3沼氣。

膠合板加工廢水； 沼氣處理； 可行性研究

膠合板廢水已經(jīng)成為我國工業(yè)廢水主要污染源之一。隨著處理工藝不同，廢水的理化性質(zhì)也存在較大差異。為了解決這一污染問題，國內(nèi)外不少學(xué)者采用物理方法[1]、生物方法[2]進(jìn)行了試驗(yàn)研究，但至今國內(nèi)外尚無成熟可靠的方法以及相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，因此對(duì)深入研究膠合板廢水的處理辦法迫在眉睫。本研究探索性地開展膠合板廢水的沼氣化處理研究，為該類廢水的處理方式尋求一條新的出路，為有效地實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和能源化利用做準(zhǔn)備。

進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，結(jié)合分析數(shù)據(jù)采取對(duì)象圖和包圖來對(duì)據(jù)點(diǎn)能管理系統(tǒng)做相應(yīng)設(shè)計(jì)，此期間主要考量各因素成分關(guān)系，并對(duì)其關(guān)聯(lián)性和依賴性進(jìn)行實(shí)時(shí)劃分，注重酒店各部門系統(tǒng)子系統(tǒng)特點(diǎn)，以及其所組成系統(tǒng)包。比如前臺(tái)包、客房部包等，客房部客人往往是根據(jù)前臺(tái)而來，因此注重相互之間的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性便顯得極為必要。

1 廢水來源及理化特性

試驗(yàn)材料為膠合板加工廢水，來自湖北吉象人造林制品有限公司木業(yè)膠合板廠。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同，廢水主要分兩類，有酸化廢水和未酸化廢水。廢水相關(guān)的水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 廢水水質(zhì) (mg·L-1)

2 試驗(yàn)材料與處理方法

2.1 供試材料與接種物

而在“英印人”獨(dú)特體驗(yàn)的書寫上，研究者們更多地關(guān)注吉卜林在身份認(rèn)同方面的焦慮與不安。殊不知，憑借獨(dú)特的人生經(jīng)歷及智慧，吉卜林在主人公基姆身上實(shí)踐了對(duì)自己理想的身份的認(rèn)同。

手術(shù)中,護(hù)理人員要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作,在保證滿意的麻醉狀況下進(jìn)行關(guān)腹,動(dòng)作要輕柔,避免腹壁組織的撕裂;同時(shí),要選擇合適的縫合材料,達(dá)到徹底止血,再逐層細(xì)致縫合;做好患者切口的保護(hù)措施,預(yù)防切口感染發(fā)生。

2.3 主要分析項(xiàng)目及測(cè)試方法

表2 接種物的基本特性 (%)

2.2 試驗(yàn)裝置和試樣方案

試驗(yàn)裝置如圖1所示。

圖1 厭氧消化裝置示意圖

從圖2可知，在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)條件下，酸化廢水在整個(gè)厭氧過程中pH值的變化范圍是6.02～6.83，顯然出現(xiàn)了一定程度的酸化，這對(duì)發(fā)酵過程會(huì)產(chǎn)生一定的影響；未酸化廢水在整個(gè)厭氧過程中pH值的變化范圍是6.95～7.12，整個(gè)發(fā)酵過程的pH值變化范圍不大，而且都在正常厭氧發(fā)酵的范圍值內(nèi)。

靜態(tài)試驗(yàn)與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方案如下：

靜態(tài)試驗(yàn)：在35℃下，污泥∶水= 4∶1，即800 mL廢水，200 mL污泥，混合裝在1 L發(fā)酵瓶中。

動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：在35℃下，向1 L發(fā)酵瓶中裝現(xiàn)有厭氧污泥800 mL，然后進(jìn)廢水200 mL；HRT= 5 d(每天出1次樣，出200 mL；進(jìn)2次樣，早晚各進(jìn)一次，每次進(jìn)100 mL。)

COD： 重鉻酸鉀法GB11914-89。

靜態(tài)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)各設(shè)1個(gè)空白對(duì)照。

產(chǎn)沼氣量：采用排水法收集沼氣。

試驗(yàn)結(jié)果表明：在永靖縣三塬鎮(zhèn)的黃綿土條件下，多寶、小寶2個(gè)品種在株型、緊實(shí)度、產(chǎn)量、結(jié)球率、凈菜率方面表現(xiàn)均優(yōu)于大綠黃迷，可以在三塬鎮(zhèn)進(jìn)一步示范推廣種植。大綠黃迷你雖然風(fēng)味比較好，但綜合性狀較差，不適宜種植。試驗(yàn)只進(jìn)行了一年，其他數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

接種物：取自成都市污水處理廠的厭氧污泥，基本特性見表2。

干物質(zhì)含量(總固體含量)：烘干法[3]測(cè)定。

現(xiàn)有區(qū)域金融風(fēng)險(xiǎn)研究更多屬于根據(jù)歷史資料的靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理，通常忽略動(dòng)態(tài)因素，或者為了簡便處理建立在線性相關(guān)假設(shè)上。未來研究將更加契合經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)開放而復(fù)雜的特點(diǎn)，充分考慮風(fēng)險(xiǎn)因素的動(dòng)態(tài)變化，構(gòu)建科學(xué)全面的指標(biāo)。模型選擇要多借鑒國外先進(jìn)研究經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國情形進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，克服數(shù)據(jù)搜集的困難，對(duì)區(qū)域金融風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行精細(xì)嚴(yán)密的研究。

膠合板廢水：在一個(gè)排水周期內(nèi)，在總排污口，每天取3次樣，混合，且間隔時(shí)間相等。連續(xù)取樣2～3 d，全部混合，密封冷藏保存。

2018廣州車展，全新Levante GTS澎湃登場(chǎng)，為瑪莎拉蒂V8家族再添新鮮血液。作為一個(gè)誕生于賽道的汽車品牌，瑪莎拉蒂不斷用V8發(fā)動(dòng)機(jī)書寫著對(duì)極致性能的不懈追求。全新Levante GTS搭載法拉利工廠專門為瑪莎拉蒂制造的3.8升V8雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率550馬力，最大扭矩733牛·米，僅需4.2秒即可從靜止加速至100公里/小時(shí)，最高車速可達(dá)292公里/小時(shí)。全新Levante GTS的設(shè)計(jì)語言特色鮮明，外觀在Levante基礎(chǔ)上進(jìn)行了多處升級(jí)，營造出了更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)風(fēng)格，內(nèi)飾還可提供“Pieno Fiore”奢華全粒面皮革材料。

pH值：玻璃電極法GB6920-86。

BOD：稀釋接種法。將試驗(yàn)樣品放入溫度設(shè)定為20℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)5 d。采用BOD全自動(dòng)分析儀測(cè)定。

從試驗(yàn)啟動(dòng)的第2 d開始，每天定時(shí)記錄日產(chǎn)氣量，每隔2 d記錄一次溶液pH值。每周測(cè)量一次甲烷含量。

3 結(jié)果與分析

根據(jù)試驗(yàn)運(yùn)行條件，膠合板廢水處理裝置利用水浴鍋加熱，靜態(tài)厭氧發(fā)酵試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)厭氧發(fā)酵試驗(yàn)均穩(wěn)定運(yùn)行了16 d，產(chǎn)氣結(jié)束。

3.1 試驗(yàn)過程pH值變化分析

由于膠合板制造廢水有酸化和未酸化兩種，因此，在整個(gè)發(fā)酵試驗(yàn)過程中pH值變化范圍也存在著差異。圖2和圖3反應(yīng)了動(dòng)態(tài)和靜態(tài)條件下酸化廢水和未酸化廢水溶液的pH值變化情況。

圖2 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)pH值變化圖

圖3 靜態(tài)試驗(yàn)pH值變化圖

用1000 mL廣口瓶作為發(fā)酵容器，用橡膠塞作密封蓋，橡膠塞打兩個(gè)孔插上玻璃管用以導(dǎo)氣、取樣；另外接等容量(均為1000 mL)的廣口瓶2個(gè)，1個(gè)盛滿自來水，用于收集沼氣；另一個(gè)是空瓶，用于收集產(chǎn)生沼氣時(shí)排出的水。每組試驗(yàn)設(shè)3個(gè)平行。

從圖3可知，在靜態(tài)試驗(yàn)條件下，無論酸化廢水還是未酸化廢水，整個(gè)厭氧處理過程pH值的變化范圍是6.85～7.27?？傊?，無論是酸化廢水還是未酸化廢水，整個(gè)發(fā)酵過程的pH值變化都在正常厭氧發(fā)酵的范圍值內(nèi)，不會(huì)影響厭氧發(fā)酵反應(yīng)的正常進(jìn)行。

3.2 試驗(yàn)過程產(chǎn)氣量變化分析

試驗(yàn)所用廢水，有機(jī)質(zhì)含量不太高，因此發(fā)酵只進(jìn)行了16 d。圖4和圖5反映了動(dòng)態(tài)和靜態(tài)試驗(yàn)條件下膠合板廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的變化。

由此，最終確定以下6個(gè)企業(yè)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的關(guān)鍵影響因素：相互依賴與信任(IT)、不確定性(UC)、企業(yè)文化(EC)、信息溝通與共享(ICS)、利益分享(BS)、政策法律環(huán)境(PLE)。各因素對(duì)企業(yè)之間協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制實(shí)施效果的影響最終通過戰(zhàn)略目標(biāo)(SO)和協(xié)調(diào)績效(CP)指標(biāo)來反映。

圖4顯示了在動(dòng)態(tài)過程、發(fā)酵溫度35℃，水力停留時(shí)間(HRT)5 d的條件下的發(fā)酵狀況。結(jié)果表明：已酸化的膠合板廢水原料產(chǎn)氣率為0.207 m3·kg-1COD，未酸化的膠合板廢水原料產(chǎn)氣率為0.205 m3·kg-1COD。已酸化的木業(yè)廢水池容產(chǎn)氣率0.173 m3·m-3d-1，未酸化的木業(yè)廢水池容產(chǎn)氣率0.171 m3·m-3d-1。圖4中從第10 d開始到第13 d，產(chǎn)氣量明顯降低，是因?yàn)樵囼?yàn)進(jìn)行到第9 d時(shí)，發(fā)酵溶液的pH值降到6.02，出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。結(jié)果還表明，1 m3酸化廢水可產(chǎn)0.866 m3沼氣，1 m3未酸化廢水可產(chǎn)0.856 m3沼氣。

最廣泛的墻板豎向連接方法，是預(yù)埋鋼筋和灌漿套筒的連接方式。也就是說要在上層墻板內(nèi)底部，把套筒預(yù)埋其上，并在下層墻板頂把豎向插筋預(yù)留于其上，同時(shí)將在和底部有一定距離的地方，把灌漿孔預(yù)留于其上。在灌漿前，需固定好，并確定墻板位置的精準(zhǔn)性。通常情況下，水泥為選取灌漿材料，主要原因是其整體性好，強(qiáng)度高，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件的連接，同時(shí)有效控制裂縫的產(chǎn)生，流動(dòng)性好，操作方便快捷。但是，不乏會(huì)有一定的缺點(diǎn)存在于其中，也就是說灌漿套筒的高價(jià)會(huì)整體上提升造價(jià)。

圖5顯示了在靜態(tài)過程、發(fā)酵溫度35℃，發(fā)酵時(shí)間16 d條件下的發(fā)酵狀況。結(jié)果表明，已酸化的膠合板廢水產(chǎn)氣率為0.655 m3·kg-1COD，未酸化的木業(yè)廢水產(chǎn)氣率為0.412 m3·kg-1COD；酸化與未酸化的廢水COD去除率均在70%以上。圖5還說明了靜態(tài)條件下，廢水初始COD值較高，所以產(chǎn)氣量較大；隨著厭氧發(fā)酵時(shí)間的延長，COD越來越少，所以產(chǎn)氣量就明顯降低。研究還表明，經(jīng)過靜態(tài)厭氧發(fā)酵，1 m3酸化廢水可產(chǎn)2.73 m3沼氣，1 m3未酸化廢水可產(chǎn)1.72 m3沼氣。

圖4 動(dòng)態(tài)條件下廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量隨時(shí)間變化關(guān)系

圖5 靜態(tài)條件下廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量隨時(shí)間變化關(guān)系

3.3 試驗(yàn)過程厭氧處理可行性分析

建立健全內(nèi)部管理制度。建立健全內(nèi)部工作機(jī)制，保證工作職責(zé)有效履行，結(jié)合實(shí)際初步建立起工作職責(zé)、分工、例會(huì)、學(xué)習(xí)、資料管理、信訪案件處置等機(jī)制，依規(guī)矩辦事，確保監(jiān)督執(zhí)紀(jì)規(guī)范有序。

試驗(yàn)所選用的膠合板廢水是否厭氧處理可行，除了分析其發(fā)酵過程中pH值變化、產(chǎn)氣量變化之外，還要對(duì)廢水的特征指標(biāo)，如COD，BOD5，沼氣中CH4含量等進(jìn)行分析。廢水厭氧發(fā)酵詳細(xì)指標(biāo)見表3。

表3 廢水厭氧發(fā)酵指標(biāo)

從表3中可知，膠合板初始BOD5/COD看，無論是酸化廢水還是未酸化廢水都近似0.3，說明膠合板廢水可以進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理，但是可生化性較低。同時(shí)，表3還說明酸化與未酸化的廢水COD去除率均在70%以上。結(jié)果還顯示，在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)條件下，已酸化廢水和未酸化廢水經(jīng)過厭氧發(fā)酵后所產(chǎn)沼氣中甲烷的含量分別為34.6%和53.9%；在靜態(tài)試驗(yàn)條件下，已酸化廢水和未酸化廢水經(jīng)過厭氧發(fā)酵后所產(chǎn)沼氣中甲烷含量相比動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)略低，分別為33.0%和40.5%。

4 總結(jié)

總的說來，已酸化的膠合板廢水經(jīng)厭氧沼氣發(fā)酵所產(chǎn)沼氣中甲烷含量不足35%，顯然不適合用沼氣化方法對(duì)其進(jìn)行處理。未酸化的膠合板廢水具有一定的可生化性，但可生化性較低，能進(jìn)行厭氧消化生產(chǎn)沼氣，但需要精心調(diào)控；試驗(yàn)在35℃，水力停留時(shí)間(HRT)5 d的條件下，對(duì)未酸化的膠合板廢水進(jìn)行厭氧處理可知：每1 m3未酸化廢水發(fā)酵后可產(chǎn)生0.856 m3沼氣，COD去除率能達(dá)到70%左右，可以減少后續(xù)好氧處理的負(fù)荷及曝氣量；而且甲烷含量可達(dá)到53.9%。

[1] 郁桂林,于金蓮,王 衍.木材蒸煮廢水的化學(xué)處理[J].上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),2005, 34 (4):101-104.

[2] 達(dá)明珠,氧化塘處理原木蒸煮廢水[J].木材工業(yè),2005,19(1):33-39.

[3] 張無敵, 宋洪川, 尹 芳, 等. 沼氣發(fā)酵與綜合利用[M]. 昆明：云南科技出版社，2004: 24- 26.

Feasibility of Anaerobic Treatment of Plywood Processing Wastewater /

LI Shu-lan1,2, MEI Zi-li1,2,LIU Ping1,2/

(1. Biogas Institute of Ministry of Agriculture, Chengdu 610041,China; 2.Laboratory of Development and Application of Rural Renewable Energy, Ministry of Agriculture, Chengdu 610041,China)

physicochemical properties of both acidified and non-acidified plywood processing wastewater were investigated, and their feasibilities of anaerobic treatment producing biogas were experimented. The result showed that both acidified and non-acidified plywood processing wastewater had low biodegradability, but the COD degradation rate could achieve about 70%. The CH4content in the biogas produced from acidified plywood processing wastewater was only 35%. Obviously, it was not suitable of this wastewater for biogas production. But for the non-acidified plywood processing wastewater, the methane content of produced biogas reached 53.9%, and so, it was basically feasible for biogas production with about 0.856 m3of biogas produced per 1 m3of wastewater.

plywood processing wastewater; anaerobic feasibility; biogas production

2016-04-20

項(xiàng)目來源： 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(1251516100109)

李淑蘭(1975-)，女，博士，山西臨汾人，主要從事生物質(zhì)能源技術(shù)與廢水處理研究,E-mail:lslgxy@163.com

梅自力，E-mail： 13880233242@163.com

S216.4; X703

A

1000-1166(2016)04-0034-03