我國(guó)的工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展大大推動(dòng)了國(guó)內(nèi)污水處理廠的建設(shè)，隨之而生的大量剩余活性污泥的無(wú)害化處置，成為了我國(guó)在未來(lái)必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。污泥中含有病原菌、抗生素、重金屬等物質(zhì)，若不妥善處理，會(huì)造成土地污染、地下水污染甚至大氣污染等嚴(yán)重環(huán)境問題。但因?yàn)槲勰嘀泻写罅坑袡C(jī)質(zhì)，可作為生物質(zhì)資源，因此歐美國(guó)家主要使用厭氧消化工藝對(duì)剩余污泥進(jìn)行“無(wú)害化”“資源化”處理。但是，我國(guó)污泥含水量高（>80%）且含有大量沙石，嚴(yán)重限制了污泥厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效率。
近年的研究發(fā)現(xiàn)，通過一定的預(yù)處理手段能提高剩余污泥的甲烷產(chǎn)氣率。目前常用的污泥預(yù)處理方式有物理、化學(xué)、生物法或者聯(lián)合預(yù)處理法，均展現(xiàn)出了一定的應(yīng)用前景：何順通過熱堿結(jié)合預(yù)處理污泥后與香蕉秸稈發(fā)酵，甲烷產(chǎn)率為183mL/g，相比未預(yù)處理時(shí)提高了3倍；Choi等通過熱水解預(yù)處理使污泥累積產(chǎn)甲烷量提高了1.4倍；謝帥等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)剩余污泥和餐廚垃圾混合發(fā)酵時(shí)，各種預(yù)處理法對(duì)于混合發(fā)酵的促進(jìn)作用大小為熱處理＞超聲處理＞堿處理。
相比于耗能巨大的熱水解、工藝復(fù)雜的化學(xué)試劑添加等，生物預(yù)處理耗能低、操作簡(jiǎn)單，更重要的是不會(huì)產(chǎn)生難降解聚合物質(zhì)，使得處理后的原料對(duì)產(chǎn)酸菌、產(chǎn)甲烷菌的毒性更低，有機(jī)質(zhì)的甲烷轉(zhuǎn)化率更高。生物預(yù)處理法包括酶處理和生物強(qiáng)化處理，通過淀粉酶、蛋白酶或產(chǎn)水解酶菌等，破壞大分子有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)提高污泥的降解率。但是酶處理法成本較高，生物強(qiáng)化法效果不穩(wěn)定等問題限制了該技術(shù)的應(yīng)用。
研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液回流可明顯提高反應(yīng)基質(zhì)的產(chǎn)氣量，因?yàn)槠渲懈患素S富的甲烷菌、各類水解菌及水解酶。沼液回流技術(shù)普遍是將沼液直接回流進(jìn)發(fā)酵罐中，目的是截流發(fā)酵罐內(nèi)甲烷菌，但很少考慮到利用其中豐富的水解菌。本研究利用發(fā)酵液代替商業(yè)酶對(duì)污泥進(jìn)行水解酸化預(yù)處理，從提高原料利用率的角度提高污泥產(chǎn)氣效率。
本研究首先使用正交試驗(yàn)確定污泥厭氧發(fā)酵的最佳溫度、總固體含量（TS）和接種量，隨后利用不同比例的污泥厭氧發(fā)酵沼液對(duì)污泥進(jìn)行酸化預(yù)處理，再通過產(chǎn)甲烷潛力試驗(yàn)（biochemical methane potential，BMP），以最終累計(jì)甲烷產(chǎn)率為量化指標(biāo)，得出最佳沼液回流比。
1、材料與方法
1.1 試驗(yàn)原料
所用污泥取自四川省遂寧西南城市污水處理廠，放入4℃冰柜保存；接種物豬糞取自四川省成都市雙流縣，密閉常溫保存。接種物在中溫條件（37℃）下馴化3d，至產(chǎn)氣甲烷體積分?jǐn)?shù)>60%。原料各種物理基本理化特性見表1。
1.2 儀器設(shè)備
所用批次發(fā)酵設(shè)備如圖1所示。整個(gè)裝置由兩個(gè)1L的帶有導(dǎo)管的玻璃瓶全密封組成，一個(gè)是厭氧反應(yīng)瓶，一個(gè)是集氣瓶。水浴恒溫加熱控制反應(yīng)溫度。
備裝有MolSieve13X（80/100SS）的3m不銹鋼柱熱導(dǎo)檢測(cè)器。氦氣用作載氣，流速為5.2mL/min，進(jìn)樣口、色譜柱和檢測(cè)器溫度分別為200、80及220℃；氣相色譜6890N（Agilent），配備火焰電離檢測(cè)器和30m×0.25mm×0.25mm毛細(xì)管柱（DB-FFAP，USA），氫氣用作載氣，流速為5.2mL/min，進(jìn)樣口、色譜柱和檢測(cè)器溫度分別為200、80及220℃；SX-5-12型馬弗爐；雷磁PHS-3E型pH儀；TU-1810SPC紫外可見光光度計(jì)；XMTD-7000電熱恒溫水浴鍋。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 正交試驗(yàn)優(yōu)化剩余污泥厭氧發(fā)酵條件
在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，設(shè)溫度（A）、總固體含量TS（B）、接種量（C）3個(gè)因子，每個(gè)因子設(shè)3個(gè)水平進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，通過正交試驗(yàn)，以產(chǎn)氣總體積為考察指標(biāo)，確定剩余污泥厭氧發(fā)酵的最佳環(huán)境條件。正交因素水平表見表2.根據(jù)表2設(shè)計(jì)3因素3水平9組正交試驗(yàn)，每個(gè)組合4個(gè)平行，每天測(cè)量氣體甲烷含量和產(chǎn)氣體積。同體積接種物作為空白組。
1.3.2 不同比例回流液進(jìn)行污泥酸化預(yù)處理
采用批次試驗(yàn)探索污泥發(fā)酵液回流對(duì)污泥酸化預(yù)處理的影響。收集污泥在最佳厭氧發(fā)酵條件下產(chǎn)氣結(jié)束后的沼液為回流液，對(duì)污泥進(jìn)行中溫酸化預(yù)處理�；亓饕菏褂们靶柙�35℃下馴化至產(chǎn)氣甲烷體積分?jǐn)?shù)>60%。按污泥鮮重，設(shè)置5個(gè)回流比（0%、5%、10%、15%和20%，V/m），添加回流液，后加入清水使各組酸化總體積相同。混合物密封放入35℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3d，每天定時(shí)取樣測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）含量，取樣前需晃動(dòng)瓶身至物料均勻混合。
1.3.3 產(chǎn)甲烷潛力試驗(yàn)
以上述5組回流液酸化預(yù)處理后的污泥為發(fā)酵底物，按最佳條件進(jìn)行污泥BMP試驗(yàn)。每天測(cè)量氣體成分和產(chǎn)氣體積，最后根據(jù)累計(jì)產(chǎn)甲烷率采用Gompertze修正模型分析。對(duì)照組使用未進(jìn)行酸化處理的污泥作為發(fā)酵底物進(jìn)行BMP試驗(yàn)。同體積沼液接種物作為空白組。
1.4 測(cè)定方法
每日同時(shí)間點(diǎn)使用5mL注射器采集氣體樣，2h內(nèi)使用氣相色譜（安捷倫7890A）測(cè)量氣體成分；液體樣經(jīng)1000r/min離心10min后，1mL上清液加入100μL甲酸酸化（10:1，V/V），混合液離心后過0.45μm水系濾膜，0.1μL進(jìn)樣量，氣相色譜（安捷倫6890N）測(cè)定VFAs；產(chǎn)氣總體積采用排水法測(cè)定；總氨氮（totalammonianitrogen，TAN）采用納氏試劑比色法；總固體含量（TS）、揮發(fā)性固體含量（VS）采用烘干法測(cè)定。
1.5 計(jì)算方法
公式（1）中n為發(fā)酵天數(shù)，V為每日產(chǎn)氣量（mL），c為氣體甲烷含量（%），m為TS質(zhì)量（g）。
公式（2）為Gompertze擬合方程，RCH4是實(shí)際甲烷產(chǎn)率（mL/gTS-1），使用平均值進(jìn)行擬合，P為預(yù)測(cè)甲烷產(chǎn)率（mL/gTS-1），Rmax為最大日產(chǎn)甲烷量（mLg-1d-1），λ為反應(yīng)延滯期（d）。P、Rmax、λ根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到。
公式（3）中TS1為初始含固率（%），TS2為反應(yīng)結(jié)束后沼液含固率（%）。VS去除率算法一致。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用軟件Excel2019和Origin9.0進(jìn)行處理，除特殊說明外，所有結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著性差異標(biāo)注于數(shù)據(jù)或圖上。
2、結(jié)果與分析
2.1 污泥厭氧發(fā)酵環(huán)境條件正交試驗(yàn)
正交試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。根據(jù)正交試驗(yàn)極差分析法可知，影響總產(chǎn)氣量最主要因素是TS，其次是接種量、溫度。由K值確定污泥厭氧發(fā)酵最佳環(huán)境條件為溫度45℃，TS含量8%，接種量45%。根據(jù)各組產(chǎn)氣結(jié)果，第3組氣體體積最高，為6022±121mL。第3組環(huán)境條件為35℃，TS含量8%，接種量45%，與最佳環(huán)境條件差別僅為溫度，且因?yàn)闇囟仁?/span>3因素中影響最小的，所以從節(jié)約能源的角度出發(fā)，應(yīng)將第3組條件設(shè)定為污泥厭氧發(fā)酵環(huán)境條件。
在其他研究過程中，發(fā)現(xiàn)污泥厭氧發(fā)酵條件為35℃，TS8%，接種量40%時(shí)（試驗(yàn)組），污泥累計(jì)產(chǎn)甲烷率為64.25mL/g，高于上述設(shè)定條件下（對(duì)照組）的產(chǎn)甲烷率57.09mL/g（P<0.05）。結(jié)果如圖2所示。研究表明，不同接種物體積導(dǎo)致產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌比例不同，所以更高的接種量不一定產(chǎn)生更高的產(chǎn)甲烷量。所以，本研究污泥厭氧發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)果為溫度35℃，TS8%，接種量40%。下述如無(wú)特殊說明，污泥BMP試驗(yàn)均在此條件下進(jìn)行。
2.2 不同回流比污泥酸化預(yù)處理
按照污泥鮮重添加5種不同比例的回流液（0%、5%、10%、15%和20%，V/m），分別是A組、B組、C組、D組和E組，每個(gè)處理3個(gè)平行，選用平均值作圖（圖3）。第0天為剛加入的回流液與樣品混合后取樣，即各組初始VFAs濃度分別為13669.2±839.7、14114.7±302.6、14390.6±78.1、15285.8±1460.8和14322.6±482.5mg/L，各組VFAs濃度初始值無(wú)顯著差異（P>0.05）。從圖3可以看出，酸化作用在第1天就開始了，并且B、C、D、E組VFAs含量在酸化第2天就達(dá)到了最高值，分別為18431±873.7、18152.8±65、21874.7±2007.6和25797.2±168mg/L，比初始值增加了30.58%、26.14%、43.10%和80.11%。且以乙酸、丙酸的含量增加為主。對(duì)照組A組在第3天達(dá)到最大值19783.5±1227mg/L，比初始值增加了44.73%。此外，除C組有不太明顯的上升現(xiàn)象外（P>0.05），其他3組均在第3天出現(xiàn)了揮發(fā)酸濃度下降的現(xiàn)象，但均高于初始值。所以，最終VFAs濃度由大到小的順序?yàn)?/span>A組（19783.5±1227mg/L）>E組（18857.6±550.1mg/L）>C組（18568.1±549.1mg/L）>D組（17761.9±514.3mg/L）>B組（16623.1±722.1mg/L）。
由以上結(jié)果可得，加入回流液處理后酸化階段能更快達(dá)到產(chǎn)酸高峰，且回流比越大，VFAs濃度越高。這說明回流液能有效增加污泥酸化階段效果，增加產(chǎn)酸量，縮短酸化時(shí)間。這可能是因?yàn)榛亓饕焊患舜罅烤哂薪到夤δ艿奈⑸锞汉退饷�，這些微生物與水解酶共同作用，快速分解污泥中的大分子物質(zhì)產(chǎn)生有機(jī)酸。此外，A組未添加回流液，但也表現(xiàn)出明顯的酸化現(xiàn)象，說明原污泥內(nèi)存在部分降解菌，在環(huán)境條件適宜時(shí)，便能分解污泥。Wu等通過微生物群落分析也發(fā)現(xiàn)，污泥來(lái)源對(duì)污泥厭氧發(fā)酵群落結(jié)構(gòu)的影響巨大，說明了污泥所含的初始微生物的重要性。值得注意的是，除A組外，各組揮發(fā)酸濃度在第3天明顯下降，可能是因?yàn)樵现械暮醚跷⑸锏纳L(zhǎng)代謝消耗了部分有機(jī)酸。這說明發(fā)酵回流液強(qiáng)化污泥酸化反應(yīng)的效果跟反應(yīng)時(shí)間存在密切關(guān)聯(lián)，時(shí)間太短酸化不徹底，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)折損回流液的酸化效果。污泥厭氧發(fā)酵是一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)控的過程，至今我們?nèi)晕凑莆崭泳珳?zhǔn)的調(diào)控規(guī)律，因此，回流液對(duì)整個(gè)厭氧發(fā)酵過程的影響，還有待進(jìn)一步的BMP試驗(yàn)確定。
2.3 不同比例回流液對(duì)污泥厭氧發(fā)酵的影響
酸化后的污泥BMP試驗(yàn)結(jié)果如圖4A所示，發(fā)酵周期為18d，各組累計(jì)產(chǎn)甲烷量（mL/g）由高到低為B組（82.36±0.56）>D組（76.80±2.82）>C組（72.54±2.08）>E組（71.51±2.57）>A組（68.54±2.35）。該結(jié)果說明，回流比為5%時(shí)，回流液對(duì)污泥厭氧消化過程的促進(jìn)作用最明顯。而B組在酸化階段結(jié)束時(shí)VFAs含量最低，說明VFAs含量并不能準(zhǔn)確地推斷系統(tǒng)產(chǎn)氣能力，還需根據(jù)BMP試驗(yàn)來(lái)確定最佳工藝和回流比。
CK為原污泥直接發(fā)酵，累計(jì)產(chǎn)甲烷量為57.21±1.92mL/g。B組相對(duì)CK組，累計(jì)產(chǎn)甲烷量提高了43.96%，D組提高了34.24%，C組提高了26.8%，E組提高了25%，A組提高了19.8%。該結(jié)果說明，回流液預(yù)處理能提高污泥的甲烷產(chǎn)率；不同回流比對(duì)污泥的兩相厭氧消化反應(yīng)的促進(jìn)程度不同，隨著回流比的增大，呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。
本研究對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了Gompertz修正方程擬合（圖4B），進(jìn)一步分析污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣動(dòng)力學(xué)過程。根據(jù)表4的參數(shù)結(jié)果顯示，B組的理論甲烷產(chǎn)率最高，為85.53mL/g，比CK組提高了49.5%。此外，添加了回流液的組理論甲烷產(chǎn)率均比A組和CK組高，與實(shí)際趨勢(shì)相同。B組最大產(chǎn)甲烷速率（Rmax）為8.81mLg-1d-1，比CK組提高了46.83%，相對(duì)A組則提高了20.52%，其他3個(gè)回流比也都高于CK組和A組。此結(jié)果表明，回流液能提高污泥的產(chǎn)甲烷率，提高原料有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化率。另外，污泥經(jīng)過酸化處理后發(fā)酵，延滯期明顯低于CK組（P<0.05），但不同回流比之間的延滯期差距不明顯（P>0.05），這可能和酸化時(shí)間有關(guān)。本研究的酸化停留時(shí)間為3d，此時(shí)各組VFAs含量從最高值下降，說明各組都達(dá)到了酸化成熟階段，所以各回流比處理對(duì)縮短厭氧發(fā)酵延滯期的作用差距不明顯。此外，第3天各組VFAs含量差別不大，則高回流比造成的pH值差異不大，對(duì)產(chǎn)甲烷過程的抑制作用也不明顯。值得注意的是，A組未添加回流液，但延滯期仍低于CK組（P<0.05），說明中溫培育也能縮短反應(yīng)總時(shí)間，提高污泥厭氧消化系統(tǒng)的效率。污泥酸化預(yù)處理厭氧發(fā)酵工藝比普通發(fā)酵更具有應(yīng)用價(jià)值。污泥酸化預(yù)處理，高活性微生物水解菌成功的對(duì)污泥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了破壞，同時(shí)將更多的污泥有機(jī)物在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為可被甲烷菌利用的有機(jī)酸，從而提高了污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣率。
根據(jù)表4的結(jié)果，B組Rmax值高于A組，說明B組系統(tǒng)內(nèi)的甲烷活性高于A組，因?yàn)榛亓饕耗茉黾酉到y(tǒng)內(nèi)甲烷菌的豐度，使B組有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化效率提高，從而產(chǎn)生了更多甲烷。而回流比更高的C、D、E組Rmax值略低于B組，可能是因?yàn)楹?/span>3組的有機(jī)質(zhì)在預(yù)處理階段被消耗太多，導(dǎo)致產(chǎn)甲烷期能被甲烷菌利用的有機(jī)質(zhì)減少，底物濃度限制菌落活性，因此污泥產(chǎn)甲烷率更低。
圖5A記錄了在發(fā)酵過程中各組TAN和pH的平均值變化，B、C、D和E組的初始TAN值高于CK組和A組，但隨著發(fā)酵反應(yīng)的進(jìn)行各組之間TAN值差異減小，說明加入回流液會(huì)增加產(chǎn)甲烷反應(yīng)初始TAN值，但并不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)氨抑制，使反應(yīng)失衡。該結(jié)果與Chan等的研究結(jié)果一致。此外，各組pH值在反應(yīng)過程中也較穩(wěn)定，處理組與對(duì)照組之間差異不大。
圖5B給出了各組TS去除率（%）結(jié)果，由大到小排序?yàn)?/span>A組（29.36±0.14）>B組（24.06±0.39）>D組（21.47±0.05）>E組（17.00±0.18）>C組（14.83±0.33）；VS去除率（%）變化趨勢(shì)一致：A組（31.22±0.18）>B組（29.68±0.29）>D組（23.56±0.28）>E組（16.99±0.23）>C組（15.46±0.08）。該結(jié)果說明，添加5%回流液就能明顯促進(jìn)污泥有機(jī)質(zhì)的去除。根據(jù)揮發(fā)酸試驗(yàn)結(jié)果，回流比越大，最高VFAs值越大。D、E組在酸化階段VFAs值偏高而發(fā)酵產(chǎn)氣階段VS去除率偏低，進(jìn)一步證明了過高的回流比，會(huì)使污泥有機(jī)質(zhì)在酸化階段被浪費(fèi)，無(wú)法進(jìn)行有效的能源轉(zhuǎn)換。值得注意的是，A組的TS、VS去除率高于添加了回流液的組，但實(shí)際產(chǎn)甲烷率卻沒有增加，該結(jié)果說明，A組的污泥有機(jī)質(zhì)并沒有轉(zhuǎn)化為生物氣體甲烷�？赡苁且�?yàn)?/span>A組的甲烷菌活性不高，菌落活性低限制了底物轉(zhuǎn)化率，說明回流液有優(yōu)化厭氧產(chǎn)氣反應(yīng)群落結(jié)構(gòu)的效果。因此根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，回流液能夠明顯強(qiáng)化污泥厭氧發(fā)酵效果，且最佳回流比為5%（V/m，TS）。
3、討論
本研究結(jié)果表明，加入5%回流液，在35℃下酸化預(yù)處理3d，污泥厭氧發(fā)酵累計(jì)產(chǎn)甲烷率為68.54±2.35mL/g，提高了43.96%�；亓饕核峄A(yù)處理，能夠提高污泥總VFAs含量，提高甲烷菌含量，優(yōu)化反應(yīng)器產(chǎn)酸菌與產(chǎn)甲烷菌的比例，從而提高污泥產(chǎn)甲烷率。回流液所含豐富的水解酶和水解菌，使它具有代替商業(yè)酶的應(yīng)用潛能，可作為污泥酶預(yù)處理的廉價(jià)原料來(lái)源。此外，從工藝實(shí)施角度，本研究的回流液酸化預(yù)處理與物理、化學(xué)預(yù)處理方式相比，設(shè)備成本優(yōu)勢(shì)明顯。之前的研究結(jié)果表明，熱水解技術(shù)使污泥厭氧發(fā)酵投資費(fèi)增加了26%，一噸干污泥處理費(fèi)用高達(dá)550元。高昂的設(shè)備費(fèi)和能耗費(fèi)，同樣使熱水解、超聲等技術(shù)難以推廣實(shí)施。而污泥回流液酸化預(yù)處理工藝，無(wú)須增加設(shè)備費(fèi)，且易于操作，能耗低，并能有效提高污泥產(chǎn)氣效率，非常適用于我國(guó)中小型污泥厭氧發(fā)酵廠的升級(jí)改造工程。
在同樣的溫度和預(yù)處理時(shí)間下，與未添加回流液組相比，回流液組更低的TS、VS去除率能獲得更高的甲烷產(chǎn)量，說明回流液能促進(jìn)污泥有機(jī)質(zhì)定向轉(zhuǎn)化為能源物質(zhì)甲烷，加強(qiáng)污泥的“資源化”利用。
除了提高污泥產(chǎn)甲烷率，回流工藝能提高反應(yīng)穩(wěn)定性。厭氧發(fā)酵工程會(huì)使部分沼液直接回流進(jìn)入發(fā)酵罐，容易產(chǎn)生氨抑制、酸積累等致使反應(yīng)器失衡、產(chǎn)氣被抑制甚至停止產(chǎn)氣。本研究使用低回流比強(qiáng)化厭氧反應(yīng)，另一方面，發(fā)酵液回流入酸化階段，通過原料產(chǎn)酸來(lái)平衡回流液的氨抑制作用，更能加強(qiáng)厭氧系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性。
值得注意的是，當(dāng)加入20%回流液時(shí)，污泥總VFAs含量提高了80.11%，但并沒有獲得更高的污泥累計(jì)甲烷產(chǎn)量。因?yàn)榛亓饕褐泻胁糠趾醚跷⑸锵牧诉@些物質(zhì)，造成了污泥有機(jī)質(zhì)的浪費(fèi)。如果能夠屏蔽回流液中雜菌的影響，也許能進(jìn)一步提高污泥產(chǎn)甲烷率。例如，Kavitha等使用生物法強(qiáng)化污泥酸化階段，他們?cè)谖勰嗨峄嘀刑砑恿藘芍攴蛛x自污泥的產(chǎn)蛋白酶、淀粉酶的Bacillus03/04菌株培養(yǎng)液，進(jìn)行72h酸化后，使污泥產(chǎn)甲烷率提高了80%，遠(yuǎn)高于本研究結(jié)果。此外，回流液的來(lái)源也會(huì)影響污泥的產(chǎn)氣效果。Luo等通過對(duì)餐廚垃圾產(chǎn)酸相的滲濾液進(jìn)行50%回流，使餐廚垃圾產(chǎn)甲烷率提高了70%左右。這可能是因?yàn)楫a(chǎn)酸相的條件更適合富集水解菌和水解酶，所以當(dāng)它作為接種物時(shí)對(duì)原料的水解效果更強(qiáng)。污泥兩相厭氧發(fā)酵中的產(chǎn)酸相的滲濾液可能存在更豐富的、更有利于降解污泥類有機(jī)質(zhì)的水解菌，如果回流污泥產(chǎn)酸相滲濾液，或在體系中添加從產(chǎn)酸相沼液中分離出的高效水解菌，或可以進(jìn)一步強(qiáng)化污泥的預(yù)處理效果。
4、結(jié)論
本研究評(píng)價(jià)了中溫條件下（35℃），污泥發(fā)酵沼液對(duì)污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響，證明了發(fā)酵液回流酸化預(yù)處理污泥工藝的可行性。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)回流比為5%時(shí)（V/m，TS），污泥厭氧發(fā)酵周期為3+17d，累計(jì)產(chǎn)甲烷率為82.36±0.56mL/g。根據(jù)Gompertz修正方程擬合結(jié)果，得到試驗(yàn)延滯期縮短至2.97d，最大日產(chǎn)甲烷量為8.81mLg-1d-1。該研究成果優(yōu)化了傳統(tǒng)污泥厭氧發(fā)酵工藝，提高了污泥產(chǎn)氣率，且易操作，能耗低，為回流液的工程應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。此外，回流液對(duì)污泥預(yù)處理的能力有限，今后可以從濃縮回流液濃度，定向富集回流液水解功能菌群等角度出發(fā)增強(qiáng)回流液對(duì)污泥的酸化預(yù)處理能力，進(jìn)一步提高污泥累計(jì)產(chǎn)甲烷率。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院環(huán)境與應(yīng)用微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西師范大學(xué)，四川能投水務(wù)投資有限公司）
