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城镇垃圾特别是城镇垃圾中的可降解有机垃圾在环境中自然降解,将产生大量的有机污染物,对城镇生态环境构成直接威胁。同时有机垃圾具有热值低、易腐烂、有机质含量丰富等特点,这就使有机垃圾厌氧发酵处理成为一种切实可行的发展方向。本论文采用序批式两相厌氧消化工艺对城镇有机垃圾进行处理,主要开展了以下几个方面的工作:①研究了厌氧喷淋与厌氧浸泡、厌氧浸泡与好氧交替作用、厌氧浸泡与兼氧交替作用、采用产甲烷相的UASB的出水厌氧浸泡等四种方式对产酸相有机垃圾水解溶出的影响,同时,还研究了添加猪粪后的有机垃圾溶出规律。试验表明,采用UASB出水浸泡的方式,对促进垃圾体内有机物的溶出效果是最佳的。其溶出的适宜时间周期为7d,溶出的COD浓度为25140～6790mg/l。在有机垃圾中添加猪粪后的溶出规律与有机垃圾溶出规律基本一致。但在溶出后期,随着添加猪粪比例的增大,溶出的COD浓度减小。②通过试验,对产甲烷相UASB反应器的启动进行了研究。试验表明,接种污泥采用污水厂消化污泥,经单相厌氧反应器驯化后投入反应器,采用逐步增加负荷的方法,可以在60天的时间里完成产甲烷相UASB反应器的启动,使容积负荷增加到9.4±0.2kgCOD/m3.d,COD去除率达80%以上,并且形成颗粒污泥床。启动期间,UASB反应器出水pH维持在7.50～8.35之间,出水碱度维持在1457～3580mg/l之间,表明处理系统具有较强的酸碱缓冲能力;反应器出水的VFA、氨氮浓度分别为249.6～2813.2、94.8～301.9mg/l,不会影响系统的正常运行。③在两相厌氧消化工艺运行过程中,产甲烷相的有机负荷为8～16 kgCOD/m3.d,进水的COD为10400～18725mg/l,出水COD为522～1760mg/l ,COD去除率维持在88.74～97.44%之间。产甲烷相UASB反应器出水VFA的浓度变化范围为179.7～891.1mg/l,出水氨氮浓度变化范围为65.3～226.3mg/l,说明本系统不会产生酸抑制和氨抑制现象。在整个运行期间,每降解1gCOD的产气量约为0.3～0.5L,单位容积产气量在2.06～6.58m3/m3.d之间,具有较高的产气效率。甲烷的含量在77%～87%之间,远大于常规厌氧反应器产生的沼气中的甲烷含量,具有较好的资源利用价值。