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河流疏浚底泥中大分子有机质与营养物质含量较高,直接利用或堆放处理都会造成环境污染,本文旨在探索一种新的底泥处理方式,使用成熟的厌氧发酵技术,对底泥进行后处理,对底泥中营养物质进行资源化利用,产生清洁能源,实现可持续发展。用常见的生物质材料秸秆与猪粪配合底泥进行联合发酵,以避免底泥单独发酵营养物质单一、产气率低等缺点。我国目前厌氧技术多采用湿法发酵,其产生沼液过多,工艺技术缺乏基础性研究、工艺环节不够合理、工艺系统不够完整。因此本文基于仿生学的理念初步设计了一套厌氧干发酵仿生反应器,并将其运用于实验中,探索其在处理底泥过程中的运行特性,并基于此对其设计与工艺进行优化,探索仿生反应器合适的运行参数。主要工作与研究结果如下:（1）开展底泥与其他有机物料联合厌氧发酵配比试验研究,选取底泥与猪粪、秸秆的混合厌氧发酵,探索厌氧技术处理底泥的可能性与联合发酵最优配比。结果显示:以厌氧的方式对底泥进行资源化利用是可行方式。底泥与不同配比物料联合发酵对其产气性能有显著的影响,底泥与猪粪、秸秆的三种物料联合发酵组的产气性能,要优于两种物料的联合发酵组。底泥与猪粪、秸秆VS最优配比为2:1:1,其单位VS产气量为986.31mL/g,高于1:1:1、1:1:2两组。（2）为提高发酵效率,根据仿生理念初步设计了一套仿生发酵反应器,包括干法厌氧消化系统、沼液回流系统、温控系统、气体计量与采集系统、生物膜过滤系统五大组成部分。研究了仿生反应器批式发酵工艺下的运行特性,结果显示:批式发酵下仿生反应器在发酵前期能够正常启动,运行效果良好,单位体积累积产气量在发酵前期能够迅速增加,产气量在1-9d的增长速率约为820.61mL·L-1·d-1;但随着时间增加,反应器存在进出料不够便捷,产气效果不佳等问题。（3）结合批式发酵下仿生反应器的运行特性,对反应器的设计与工艺进行改进,改进了反应器进出料口,使其更方便进出料,改进了过滤的乙烯网目数,以方便沼液回流更顺畅,探索在半连续发酵的工艺下反应器的运行参数,使反应器更适合于底泥资源化利用。结果显示:设计改进后反应器能够实现快速进出料,回流效果稳定,工艺改进后反应器能够保持稳定的产气速度,当有机负荷为3kg/m3·d-1时,回流比为100%的仿生反应器产气速率最快,累计产气量最高,为24339mL。改进后仿生反应器提高了对SCOD降解效果明显;当有机负荷为3kg/m3·d-1时,反应器对NH4+-N的解除抑制效果更明显;回流比小的反应器解除NH4+-N抑制效果略好于回流比大的反应器。