鄒 惠，高 明，汪群慧，于 淼，任媛媛，劉 凱，吳川福

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添加鋼渣恢復(fù)厭氧消化酸化系統(tǒng)提高沼氣產(chǎn)量

鄒 惠1,2，高 明1,2，汪群慧1,2※，于 淼1，任媛媛1，劉 凱1，吳川福1,2

（1.北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院環(huán)境工程系，北京 100083； 2. 工業(yè)典型污染物資源化處理北京市重點(diǎn)試驗(yàn)室，北京 100083）

針對(duì)厭氧消化酸化后傳統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣方法成本高，產(chǎn)氣率低的問(wèn)題，該文通過(guò)對(duì)比研究鋼渣和堿對(duì)酸化后發(fā)酵體系的恢復(fù)作用，結(jié)果表明酸化體系添加鋼渣后累積產(chǎn)氣率為285.33 mL/g，較傳統(tǒng)法（加堿）提高了25.8%，兩組數(shù)據(jù)差異顯著。同時(shí)對(duì)恢復(fù)產(chǎn)氣后的pH值，總揮發(fā)性脂肪酸（total volatile fatty acid），堿度（alkalinity），揮發(fā)性脂肪酸（volatile fatty acids）進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)兩組的上述數(shù)據(jù)差異并不顯著，TVFA/TA和丙酸/乙酸的比值更加有效指示兩體系恢復(fù)后的穩(wěn)定性，且添加鋼渣體系較加堿體系提前8 d恢復(fù)正常。最后分析了恢復(fù)產(chǎn)氣后消化液中重金屬，兩體系的重金屬含量完全滿足NY/T 2065-2011沼肥施用技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求，此舉提供了一種優(yōu)于傳統(tǒng)恢復(fù)酸化液渣產(chǎn)氣的方式，為解決實(shí)際工程易酸化、恢復(fù)產(chǎn)氣成本高的問(wèn)題提出了新的解決方法。

垃圾；甲烷；堿；恢復(fù)產(chǎn)氣；厭氧消化；鋼渣

0 引 言

《中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部》數(shù)據(jù)顯示[1]：中國(guó)每年生產(chǎn)超過(guò)5 100萬(wàn)t的餐廚垃圾，大部分的處置方式是直接填埋[2]。而餐廚垃圾中含蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等占干物質(zhì)的90%以上，是一種典型的“放錯(cuò)了地方”的生物質(zhì)能源[3]，通過(guò)厭氧發(fā)酵，垃圾中40%～50%的有機(jī)成分會(huì)被轉(zhuǎn)化為生物能源，緩解中國(guó)能源緊張的狀況。

然而在餐廚垃圾厭氧消化過(guò)程中，進(jìn)料過(guò)多會(huì)使得揮發(fā)性脂肪酸大量積累[4]；溫度驟變，厭氧條件不夠、原料中混入有毒物質(zhì)等原因都會(huì)使產(chǎn)甲烷菌失活[5]，導(dǎo)致厭氧消化系統(tǒng)酸化，產(chǎn)氣量降低，嚴(yán)重的甚至?xí)Ｖ巩a(chǎn)氣[6-7]。對(duì)于失穩(wěn)或酸化的厭氧消化系統(tǒng)，傳統(tǒng)的做法是向發(fā)酵體系中添加堿類物質(zhì)（NaOH、Na2CO3、K2CO3）來(lái)調(diào)節(jié)pH值[8]，但Na+和K+添加過(guò)多，除費(fèi)用較高外，還會(huì)對(duì)厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用（如Na抑制質(zhì)量濃度為3 500～5 500 mg/L）[9]，故實(shí)際工程中常用石灰乳（Ca(OH)2）來(lái)調(diào)節(jié)pH值，因石灰乳價(jià)廉，同時(shí)鈣離子對(duì)沼氣發(fā)酵的毒性較小，但其能與系統(tǒng)中有機(jī)物降解所產(chǎn)生的CO2發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣，碳酸鈣的形成會(huì)導(dǎo)致沼渣排除管道的堵塞，同時(shí)石灰乳的加入會(huì)損失CO2，進(jìn)而減少氫還原CO2途徑生成的甲烷。而石灰乳的微溶性，使得其耗量大且恢復(fù)產(chǎn)氣周期較長(zhǎng)[10]。Angelidaki等[11]向餐廚垃圾中添加礦物材料（如：黏土、沸石、活性炭），利用其良好的吸附性能和粒子交換性能提高消化液的緩存能力，從而提高餐廚垃圾厭氧消化的產(chǎn)氣能力，但這種方法緩沖pH值能力有限，且成本較高。因此對(duì)于酸化厭氧消化體系，選擇一種快速的恢復(fù)產(chǎn)氣方式很有必要。

鋼渣作為煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的主要副產(chǎn)品，占粗鋼產(chǎn)量的12%～20%，含有豐富的鈣、硅，被廣泛應(yīng)用于水泥生產(chǎn)、筑路、冶金返回料、玻璃生產(chǎn)中[12]。作為堿性富硅物質(zhì)，鋼渣是一種潛在的厭氧發(fā)酵功能促進(jìn)劑[13]，鋼渣中含有的Al，F(xiàn)e，Mn，Mg等多種微量元素，可作為生物催化劑，提高厭氧反應(yīng)器的緩沖能力和產(chǎn)氣量[14]。由于其比表面積較大，可吸附污泥中的重金屬，對(duì)厭氧消化體系的氨氮也有一定的吸附能力[15]。研究表明鋼渣的加入，可以明顯提高體系的pH值[16]。因此，將鋼渣用于酸化體系，是恢復(fù)產(chǎn)氣的有效手段之一。

基于此，本文在酸化液渣中分別添加鋼渣，氫氧化鈉（傳統(tǒng)方法），同時(shí)設(shè)置不加任何物質(zhì)的對(duì)照組。通過(guò)對(duì)比各試驗(yàn)組恢復(fù)產(chǎn)氣量，揮發(fā)性脂肪酸、堿度，pH值等指標(biāo)，考察酸化液渣恢復(fù)產(chǎn)氣情況，以期提出一種優(yōu)于傳統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的方式，解決實(shí)際工程酸化難恢復(fù)、恢復(fù)成本高等問(wèn)題。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

餐廚垃圾取自北京科技大學(xué)學(xué)生食堂，挑去骨頭、塑料袋等難降解物后，垃圾中主要包括米飯、蔬菜、肉、蛋、豆腐、面條等。餐廚垃圾營(yíng)養(yǎng)元素分析見表1。

表1 餐廚垃圾及鋼渣營(yíng)養(yǎng)元素分析

本試驗(yàn)鋼渣取自首鋼集團(tuán)有限公司，鋼渣為轉(zhuǎn)爐渣，經(jīng)破碎-篩分-磁選、破碎-濕磨-磁選、鋼渣超細(xì)磨，其元素分析見表1，其粒徑大小為10為5.12m；50為49.33m；90為101.58m。

本試驗(yàn)污泥取自北京肖家河污水處理廠厭氧消化池。污泥理化特性見表2。

表2 污泥的理化特性

1.2 試驗(yàn)裝置和方法

1.2.1 試驗(yàn)裝置

厭氧消化系統(tǒng)主要由氣浴恒溫振蕩器、發(fā)酵瓶、集氣瓶、集水瓶等部分組成。試驗(yàn)分為2步，第1步為制備酸化液渣，10 L玻璃廣口瓶為發(fā)酵瓶。第2步為恢復(fù)產(chǎn)氣，2.5 L廣口瓶為發(fā)酵瓶。發(fā)酵瓶均以橡膠塞封口，瓶口處插入玻璃管作為連接口，然后用硅膠管連接管路，并用石蠟密封瓶口。以排水法收集產(chǎn)生沼氣。圖1給出了試驗(yàn)裝置圖。

圖1 試驗(yàn)裝置圖

1.2.2 酸化液渣制備

將餐廚垃圾和污泥放入10 L厭氧發(fā)酵瓶中，裝液量為8 L，其中餐廚垃圾與污泥的接種質(zhì)量比為2，充分混勻后充氮?dú)?0 min以排除殘留空氣，35 ℃下進(jìn)行甲烷發(fā)酵，第4天的pH值降至6.03，同時(shí)產(chǎn)氣量銳減，第7天的沼液為備用的酸化液渣。

1.2.3 恢復(fù)產(chǎn)氣試驗(yàn)

恢復(fù)產(chǎn)氣有3組試驗(yàn)，每組試驗(yàn)設(shè)置3組平行，加堿組，加鋼渣組將酸化液渣初始pH值調(diào)至7，即：在酸化液渣中分別添加1.6 g鋼渣和2.3 g NaOH，對(duì)照組不添加任何物質(zhì)，各組試驗(yàn)同時(shí)充入氮?dú)饷芊庥?5 ℃，80 r/min下進(jìn)行恢復(fù)產(chǎn)氣試驗(yàn)，考察各組能否恢復(fù)產(chǎn)氣。

定時(shí)取樣，分別測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）、堿度（TA）、有機(jī)酸、pH值等；每天記錄產(chǎn)氣量。

1.3 分析方法

消化體系中的pH值采用PHS-3C型pH計(jì)測(cè)定。揮發(fā)性脂肪酸組成含量采用氣相色譜儀(GC)測(cè)定[17]。乳酸含量采用液相色譜儀(LC)測(cè)定[18]?？倱]發(fā)性脂肪酸（TVFA）采用比色法測(cè)定[19]。堿度采用APAH的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定[20]。

2 結(jié)果與討論

2.1 添加鋼渣和堿對(duì)酸化系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣效果比較

試驗(yàn)分為2個(gè)階段，第1階段為酸化期（0~7 d），第2階段為恢復(fù)產(chǎn)氣（8～40 d）。按1.2.2節(jié)制取酸化液渣，在酸化期，餐廚垃圾接種污泥后開始產(chǎn)氣，但第7天系統(tǒng)的pH值降至5.18，厭氧消化體系酸化，此時(shí)，總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）積累到17.21 g/L時(shí)，體系的堿度（TA）從3.75 g/L（以CaCO3計(jì)）下降1.01 g/L，系統(tǒng)緩沖能力大大降低。圖2表示酸化前后厭氧系統(tǒng)pH值、總揮發(fā)性有機(jī)酸、總堿度及日產(chǎn)氣量的變化。

由圖2可知，對(duì)照組在酸化恢復(fù)期始終沒有恢復(fù)產(chǎn)氣，且TVFA上升至25.64 g/L，堿度一直下降直至耗盡。而加堿或鋼渣的2組當(dāng)天均恢復(fù)產(chǎn)氣，且pH值緩慢上升，加鋼渣組的pH值上升速度和TVFA的下降速度均顯著大于加堿組，恢復(fù)期第4天的pH值就上升至7.18，且TVFA下降至12.83 g/L，而加堿組在恢復(fù)期第10天才上升至7.14，且TVFA下降至15.81 g/L。另外，加鋼渣組的pH值和總堿度TA在酸化恢復(fù)期分別穩(wěn)定在7.7和12.45 g/L左右，加堿組的pH值和TA分別穩(wěn)定在7.3和8.72 g/L左右，因此前者的總堿度和系統(tǒng)穩(wěn)定性均高于后者，導(dǎo)致加鋼渣組厭氧發(fā)酵40 d的累積產(chǎn)氣率為285.33 mL/g，較加堿組提高了25.8%。這說(shuō)明：①鋼渣中所含氧化鈣，氧化鎂等金屬氧化物溶于水后可形成強(qiáng)堿緩沖環(huán)境，提高系統(tǒng)的緩沖能力；②厭氧消化過(guò)程中起主導(dǎo)作用的是產(chǎn)甲烷菌，產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)需要很多必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如：氮、磷、鉀、硫，以及金屬元素鐵、鎳、鈷、鉬、鋅、錳、銅等[21]，這些營(yíng)養(yǎng)元素在表1的餐廚垃圾及鋼渣元素分析中均可找到，餐廚垃圾中不足的微量元素由鋼渣的元素補(bǔ)充。Agdag等[22]研究亦表明鋼渣中含有的Fe，Zn，Cu等微量元素是多種產(chǎn)甲烷菌和酶系統(tǒng)的重要組成成分[23-24]，可提高產(chǎn)甲烷菌活性，進(jìn)而提高甲烷體系的穩(wěn)定性[25]；Zhang等[26]研究發(fā)現(xiàn)石灰渣中含有的Ca，F(xiàn)e，Mn和堿性物質(zhì)可提高厭氧發(fā)酵過(guò)程中氫含量，提高了沼氣產(chǎn)量。本試驗(yàn)的結(jié)果也證實(shí)了鋼渣中含有的微量元素是其產(chǎn)氣率比加堿組高的重要原因。

同時(shí)，利用檢驗(yàn)對(duì)加堿組和加鋼渣組的產(chǎn)氣率、TA、TVFA及pH值進(jìn)行分析，2組各有21個(gè)樣本，產(chǎn)氣率，TA，TVFA及pH值的相關(guān)性分別為0.604，0.789，0.732和0.598，顯著水平分別為0.005，0.062，0.072和0.083。選取顯著水平=0.05，僅產(chǎn)氣率達(dá)到顯著水平＜0.05，TA，TVFA及pH值的顯著水平均＞0.05，因此加堿和鋼渣組的產(chǎn)氣率存在差異顯著，而TA，TVFA及pH值的差異不顯著。

圖2 酸化前后厭氧系統(tǒng)總揮發(fā)性有機(jī)酸、總堿度、pH值和日產(chǎn)氣率的變化曲線

2.2 添加鋼渣和堿對(duì)酸化系統(tǒng)有機(jī)酸組分的影響

由2.1節(jié)可知，厭氧消化體系中酸化最直接的結(jié)果就是揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）的顯著增加，其中，乙酸、丙酸、丁酸等低分子VFAs對(duì)厭氧體系反應(yīng)較為敏感[27]。在一般單相厭氧體系穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，乙酸應(yīng)是最主要的中間代謝產(chǎn)物，約占VFAs的70%[28]。但本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在酸化期第7天，乳酸、乙酸、丙酸、丁酸質(zhì)量濃度分別為9.08，5.86，3.45和1.87 g/L，其中乳酸含量占脂肪酸的45%。

添加鋼渣和堿后，3組中各種酸的變化不同，根據(jù)Boe等[29]所報(bào)道的酸化閾值。對(duì)比圖3中各酸的濃度可知，添加鋼渣各酸的恢復(fù)速度均比添加堿的恢復(fù)速度快3～4 d。酸化恢復(fù)期，恢復(fù)最快的是丁酸，其次分別是乳酸、乙酸、丙酸。乳酸恢復(fù)速率快是因?yàn)榭梢暂^快代謝為丙酸，這導(dǎo)致丙酸的降解速度最慢，較其他參數(shù)恢復(fù)到正常水平要慢5～6 d。從熱力學(xué)角度來(lái)看，乳酸轉(zhuǎn)化為丙酸的吉布斯自由能為?80.45 kJ/mol，是自發(fā)過(guò)程，非常容易，而丙酸轉(zhuǎn)為乙酸的吉布斯自由能為76.1 kJ/mol，同其他中間代謝產(chǎn)物（如乙酸、丁酸等）相比，向甲烷轉(zhuǎn)化速率最慢[30]，只有在其他酸恢復(fù)正常后，丙酸的濃度才能逐漸恢復(fù)至正常含量。乙酸恢復(fù)速率相比略慢，這是由于其他的脂肪酸首先降解產(chǎn)生乙酸，而后才被產(chǎn)甲烷菌所利用。

利用檢驗(yàn)分析了乙酸、乳酸、丙酸和丁酸在恢復(fù)產(chǎn)氣階段2組間(加堿和加鋼渣）數(shù)據(jù)變化，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明在21個(gè)樣本中，乙酸、乳酸、丙酸和丁酸的顯著水平值分別為0.064，0.068，0.076和0.098，4種酸的值均大于0.05，表明2組間4種酸在恢復(fù)產(chǎn)氣階段差異并不顯著。

圖3 恢復(fù)產(chǎn)氣后乙酸、乳酸、丙酸及丁酸濃度的變化曲線

2.3 添加鋼渣和堿對(duì)酸化系統(tǒng)多因子綜合評(píng)價(jià)參數(shù)的影響

圖2和圖3表示酸化發(fā)生時(shí)體系的pH值、堿度、TVFA會(huì)發(fā)生明顯的改變，可見常規(guī)的單一因子可以在一定程度上反映厭氧消化體系過(guò)程不平衡，但國(guó)內(nèi)外對(duì)單因子參數(shù)的閾值報(bào)道不一[31]，可見單一參數(shù)并不是理想的厭氧消化系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)。Li Lei等[32]研究表明，在厭氧消化過(guò)程中，總揮發(fā)性脂肪酸與堿度的比值（TVFA/TA）表明了保持系統(tǒng)內(nèi)堿度的化合物與引起pH值降低的化合物之間的比例，可以更好、更靈敏地反映厭氧消化系統(tǒng)承受酸化的能力。從代謝方向來(lái)看，丙酸通常是轉(zhuǎn)化為乙酸和氫氣，Moller等[33]評(píng)價(jià)了丙酸和乙酸濃度之比（PC/AC）在反應(yīng)器運(yùn)行失衡時(shí)的敏感性和可靠性。因此多因子綜合評(píng)價(jià)參數(shù)（TVFA/TA和PC/AC）可作為衡量厭氧消化體系穩(wěn)定性的參數(shù)。

如圖4所示，酸化發(fā)生時(shí)系統(tǒng)內(nèi)酸形成和堿消耗之間的平衡被打破，VFA/TA從0.83迅速增至2.86。同時(shí)，乳酸、丙酸的大量生成，使得PC/AC比值從0.092迅速增至0.21。添加鋼渣和堿后，體系的堿度瞬時(shí)被提高，加鋼渣組8 d內(nèi)的TVFA/TA和PC/AC比值分別降至0.38和0.081，隨后繼續(xù)下降到0.05以下；加堿組有同樣的下降趨勢(shì)，只是稍比加鋼渣組下降緩慢。

圖4 總揮發(fā)性脂肪酸/堿度（TVFA/TA）及丙酸/乙酸（PC/AC）的變化曲線

前人研究表明厭氧消化最適宜的TVFA/TA應(yīng)維持在0.3～0.4之間，TVFA/TA如果超過(guò)0.8則會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵狀態(tài)惡化[33]；另一方面，若PC/AC比值超過(guò)0.08時(shí)系統(tǒng)也會(huì)開始出現(xiàn)抑制現(xiàn)象，高于0.10則會(huì)對(duì)甲烷菌產(chǎn)生50%的抑制[34]。加鋼渣和加堿體系產(chǎn)氣量與TVFA/TA、PC/AC比值的相關(guān)性與文獻(xiàn)報(bào)道的相似，且加鋼渣組恢復(fù)產(chǎn)氣穩(wěn)定后的TVFA/TA，PC/AC較加堿組低，說(shuō)明鋼渣的加入使得體系更加穩(wěn)定，這與圖2的結(jié)論一致。

通過(guò)顯著性分析可知：加堿和加鋼渣組VFA/TA和PC/AC顯著水平值分別為0.15和0.26，2組的值均大于0.05，表明2組VFA/TA和PC/AC變化差異不顯著，這正好說(shuō)明2體系恢復(fù)產(chǎn)氣后能較快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2.4 恢復(fù)產(chǎn)氣后沼渣、沼液利用分析

鋼渣中含有部分重金屬，根據(jù)NY/T 2065-2011沼肥施用技術(shù)規(guī)范中相關(guān)技術(shù)參數(shù)，沼渣、沼液的利用對(duì)重金屬含量有嚴(yán)格要求，因此表3分析了相關(guān)幾種重金屬的含量。

表3 不同恢復(fù)產(chǎn)氣下消化液中重金屬變化

由表3分析可知，添加酵母和鋼渣恢復(fù)產(chǎn)氣后所得消化液中重金屬含量滿足NY/T 2065-2011沼肥施用技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求，即此2種恢復(fù)產(chǎn)氣方式不影響沼渣、沼液的利用途徑。

3 結(jié) 論

1）添加鋼渣可以恢復(fù)酸化厭氧消化體系產(chǎn)甲烷，累積恢復(fù)產(chǎn)氣率為285.33 mL/g，相比傳統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣方法（加堿），產(chǎn)氣量提高了25.8%。

2）餐廚垃圾厭氧消化酸化試驗(yàn)恢復(fù)過(guò)程中，與單因子指示因子（pH值、總揮發(fā)性脂肪酸、堿度等）相比，組合因子（總揮發(fā)性脂肪酸/堿度、丙酸/乙酸）具有穩(wěn)定性佳、指示性全面的特點(diǎn)，且添加鋼渣較加堿體系提前8 d恢復(fù)正常。

3）添加鋼渣恢復(fù)產(chǎn)氣后所得消化液中重金屬含量滿足NY/T 2065-2011沼肥施用技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求，此法可作為一種新的恢復(fù)產(chǎn)氣方式，解決實(shí)際工程易酸化、恢復(fù)成本高及產(chǎn)氣率低的問(wèn)題。

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Biogas recovery and yield improvement of acidification system by adding steel slag

Zou Hui1,2, Gao Ming1,2, Wang Qunhui1,2※, Yu Miao1, Ren Yuanyuan1, Liu Kai1, Wu Chuanfu1,2

(1.100083; 2.100083)

With the problems of high cost and low biogas yield in traditional acidification recovery method of anaerobic digestion (AD), the paper selected steel slag added in the biogas production recovery method, which was the by-product of steel making, and the effect of steel slag on the recovery after acidification was compared with that of alkali. The results showed that the acidification system could be restored by adding steel slag and alkali on the first day, and the cumulative biogas production rate on the 40thday was 285.33 mL/g with the steel slag adding, which was increased by 25.8% compared with the traditional method of adding alkali. At the same time, the pH values, total volatile fatty acid (TVFA), alkalinity (TA), and volatile fatty acids (VFAs) of the steel slag and alkali groups after recovering biogas production were monitored and analyzed. The TVFA was slowly decreased till exhausted and the TA was basically around 12.45 g/L in steel slag group; on the contrary, the TVFA increased in first 2 days and then decreased and the TA slowed down till 8.72 g/L in alkali group. And thetest was used to analyze the data variation of biogas yield, TA, TVFA and pH value in alkali and steel slag groups (each group had 21 samples), the significant level of the biogas yield (0.005) was less than 0.05, while the significant levels of TA, TVFA and pH value were more than 0.05. Therefore, the biogas yield in the 2 groups was significantly different, but the difference of TA, TVFA and pH value was not significant. Meanwhile, the trend of acetic acid, propionic acid, butyric acid and lactic acid was observed. The results demonstrated that the recovery rate of each kind of acid in steel slag group was 3-4 d faster than that in alkali group, and the order of recovery rate was successively butyric acid, lactic acid, acetic acid and propionic acid; the significant levels of acetic acid, lactic acid, propionic acid and butyric acid were 0.064, 0.068, 0.076 and 0.098, respectively, all greater than 0.05, which indicated that the differences among the 4 kinds of acids were not significant in the recovery stage. The ratio of TVFA to TA and the ratio of propionic acid to acetic acid were studied, and the results indicated the 2 ratios in 2 groups were both at the best level after recovery for 15 d, and on the 8thday the 2 ratios in steel slag group dropped to 0.38 and 0.081, respectively, and then decreased to below 0.05;there was the same trend in alkali group. Thevalues of the ratio of VFA to TA and the ratio of propionic acid to acetic acid between alkali treatment and steel slag treatment were 0.15 and 0.26, respectively, which were all more than 0.05, indicating that the changes of data in these 2 ratios were not significant. This showed that the 2 systems could be recovered quickly in the recovery stage. At the last, the content of heavy metals in the digestive juice after recovery was analyzed, and the results indicated that the 2 kinds of biogas producing methods fully satisfied the requirements of the technical specification of NY/T 2065-2011 biogas fertilizer application. The paper provides a way to recover biogas from the traditional regen acidification liquid, which solves the problems of the easy acidification of the actual engineering and the high cost of the recovery of biogas production.

wastes; methane; alkali; recovery biogas production; anaerobic digestion; steel slag

2018-04-19

2018-07-17

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51578063，51708024）

鄒 惠，博士生，主要從事有機(jī)廢物資源化利用。Email：zhqjxf_163@163.com

汪群慧，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事固體廢物的資源化與能源化、環(huán)境生物技術(shù)、污水處理等領(lǐng)域的研究。Email：wangqh59@sina.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.17.030

X705

A

1002-6819(2018)-17-0229-06

鄒 惠，高 明，汪群慧，于 淼，任媛媛，劉凱，吳川福. 添加鋼渣恢復(fù)厭氧消化酸化系統(tǒng)提高沼氣產(chǎn)量[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2018，34(17)：229－234. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.17.030 http://www.tcsae.org

Zou Hui, Gao Ming, Wang Qunhui, Yu Miao, Ren Yuanyuan, Liu Kai, Wu Chuanfu. Biogas recovery and yield improvement of acidification system by adding steel slag[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(17): 229－234. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.17.030 http://www.tcsae.org