如何提高污泥水熱預(yù)處理效率

　　城市污水處理廠污泥處理投資大、 運(yùn)行成本高，已成為亟待解決的重要環(huán)境問題之一[1]. 傳統(tǒng)污泥厭氧消化工藝可將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣，在實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定的同時(shí)回收能量，是目前污泥處理的主要方法，但普遍存在消化效率低的缺點(diǎn). 水解是厭氧消化的速率控制步驟[2]，水熱預(yù)處理可有效提高污泥水解及污泥厭氧消化速率[3,4]. 常規(guī)含水率污泥(含固率為3%-5%)進(jìn)行水熱預(yù)處理時(shí)，由于污泥含水率高，大量熱量消耗在加熱污泥中的水分上，導(dǎo)致能耗過大. 如采用高含固污泥(含固率大于10%)進(jìn)行水熱預(yù)處理，則可大大提高生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化效率并降低整個(gè)工藝能耗[5,6]，同時(shí)提高消化池負(fù)荷及厭氧消化效率[7].

　　水熱預(yù)處理是指在高溫環(huán)境下，污泥中的微生物細(xì)胞壁被破壞，胞內(nèi)有機(jī)物釋放至水中并被水解為溶解態(tài)有機(jī)物，這些溶解態(tài)復(fù)雜有機(jī)物中的一部分可能被水解為小分子有機(jī)物甚至無機(jī)物，具體指標(biāo)表現(xiàn)為VSS下降及水解產(chǎn)物的產(chǎn)生. 影響水解的主要因素包括溫度、 時(shí)間及含固率等. 目前研究得出的水熱預(yù)處理最佳條件為： 160-180℃、 30-60 min[8,9]. 綜合考慮到水熱預(yù)處理過程中的能耗及污泥流動(dòng)性對(duì)傳質(zhì)的影響，在處理高含固污泥時(shí)其含固率為9%-10%為最佳[10]. 水熱預(yù)處理對(duì)污泥各項(xiàng)指標(biāo)影響很大，如含固率為9%的污泥經(jīng)170℃、 30 min預(yù)處理后COD水解率為40%、 VSS水解率接近45%. 同時(shí)水熱預(yù)處理過程中VSS的水解符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，水解速度常數(shù)與溫度的關(guān)系符合Arrhenius方程[11]. 荀銳等以10%含固率脫水污泥為對(duì)象經(jīng)170℃水熱預(yù)處理后進(jìn)行壓濾脫水研究發(fā)現(xiàn)泥餅的含水率可降至50%左右[12].

　　目前的研究多集中在對(duì)水熱預(yù)處理過程中VSS水解動(dòng)力學(xué)分析、 水熱后污泥脫水性能等方面，但關(guān)于水解液的組分分析研究較少，而水解液的組分研究對(duì)水解過程的認(rèn)識(shí)及水熱預(yù)處理后污泥的后續(xù)利用具有重要意義. 本研究對(duì)水熱預(yù)處理前、 后的高含固污泥中的碳、 氮、 磷和硫存在形式及組分構(gòu)成進(jìn)行分析，開展水熱預(yù)處理過程中的組分轉(zhuǎn)化分析，旨在為污泥水熱預(yù)處理提供理論支持. 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)污泥

　　試驗(yàn)污泥取自西安市某污水處理廠脫水污泥，該廠生物處理工藝為A2/O，試驗(yàn)期間污水廠處于擴(kuò)建階段，脫水污泥中剩余污泥的比例大于70%. 將脫水污泥用自來水稀釋至含固率10%作為試驗(yàn)污泥. 試驗(yàn)污泥主要指標(biāo)為：TS 101.97 g ·L-1、 SS 101.05 g ·L-1、 VS 71.05 g ·L-1、 VSS 66.00 g ·L-1、 TCOD 93.56 g ·L-1、 pH 7.13、 VFA 0.25 g ·L-1. 泥樣于4℃ 冰箱保存待用.

　　1.2 試驗(yàn)裝置

　　水熱預(yù)處理設(shè)備包括加熱裝置及水熱反應(yīng)容器. 加熱裝置使用國(guó)華HH-S型油浴鍋，加熱用油為二甲基硅油、 加熱溫度165℃、 加熱時(shí)間50 min. 水熱反應(yīng)容器采用KH-200型不銹鋼聚四氟乙烯內(nèi)襯消解罐，工作溫度<250℃、 工作壓力<3 MPa.

　　通過前期試驗(yàn)研究，考慮到能耗、 污泥的VSS水解率及流動(dòng)性、 美拉德產(chǎn)物等因素，選定165℃、 50 min為最佳條件，本試驗(yàn)也是基于此條件進(jìn)行研究.

　　1.3 組分轉(zhuǎn)化路徑及表征指標(biāo)

　　高含固污泥水熱預(yù)處理過程中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化路徑見圖 1.

　　圖 1 高含固污泥水熱預(yù)處理過程中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化路徑

　　(1)常規(guī)水解指標(biāo) 表征污泥中不溶態(tài)有機(jī)物在水熱預(yù)處理后的水解效果. 通過VSS的減量來表征細(xì)胞壁被破壞后不溶態(tài)有機(jī)物的減少量，通過SCOD的增量來表征由于胞內(nèi)有機(jī)物被釋放及水解至液相后溶解態(tài)有機(jī)物增加量.

　　(2)有機(jī)物水解指標(biāo) 污泥中VSS主要組分為蛋白質(zhì)、 碳水化合物、 脂肪等. 通過對(duì)蛋白質(zhì)、 碳水化合物的測(cè)定來反映水熱預(yù)處理前后蛋白質(zhì)與碳水化合物的變化. 測(cè)定可揮發(fā)有機(jī)酸(VFA)來反映水熱預(yù)處理后有機(jī)酸的生成.

　　(3)氮和硫的轉(zhuǎn)化分析 有機(jī)氮及有機(jī)硫(含硫蛋白質(zhì)特有)在污泥中主要存在于蛋白質(zhì)中，隨著蛋白質(zhì)的水解，有機(jī)氮及有機(jī)硫轉(zhuǎn)化至液相并進(jìn)一步水解為氨氮及硫化物[13]. 通過測(cè)定總凱氏氮、 溶解態(tài)總凱氏氮及氨氮反映水熱預(yù)處理后氮的轉(zhuǎn)化; 通過測(cè)定不溶態(tài)總硫、 溶解態(tài)總硫、 溶解態(tài)硫化物及不溶態(tài)硫化物可以反映水熱預(yù)處理后硫的轉(zhuǎn)化.

　　(4)磷的轉(zhuǎn)化分析 磷在污泥中存在形式為磷脂、 核酸及聚磷酸鹽(聚磷菌特有)等，分別測(cè)定總磷、 溶解態(tài)總磷及磷酸鹽來反映水熱預(yù)處理后磷的轉(zhuǎn)化.

　　1.4 測(cè)試項(xiàng)目及方法

　　樣品預(yù)處理方法：將污泥離心后(Eppendorf 5804R離心機(jī)、 10000 r ·min-1，15 min)，取上清液 經(jīng)快速定性濾紙過濾測(cè)定溶解態(tài)指標(biāo); 取離心后底部污泥進(jìn)行烘干、 研磨，進(jìn)行不溶態(tài)指標(biāo)的測(cè)定.

　　常規(guī)指標(biāo)測(cè)定方法：TS、 SS、 VS、 VSS采用重量法進(jìn)行測(cè)定; COD采用重鉻酸鉀法測(cè)定; 堿度采用酸堿指示劑滴定法測(cè)定; pH采用上海精科PHS-3C pH計(jì)測(cè)定; 碳水化合物采用苯酚-硫酸法測(cè)定，以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)樣品[14]; 蛋白質(zhì)采用Folin-酚法測(cè)定，以牛血清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)樣品[15]; VFA采用BEIFEN Corp.3420A氣相色譜儀，使用FID檢測(cè)器、 BB-WAX123-7033毛細(xì)柱(30 m×0.25 mm×0.15 mm)，測(cè)定條件為進(jìn)樣口溫度150℃、 柱箱溫度230℃、 檢測(cè)器溫度250℃.

　　氮指標(biāo)測(cè)定方法：凱氏氮、 溶解態(tài)凱氏氮及氨氮采用海能K9860全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定.

　　硫指標(biāo)測(cè)定方法：不溶態(tài)總硫及溶解態(tài)總硫經(jīng)硝酸-高氯酸氧化，然后采用鉻酸鋇分光光度法測(cè)定[16]; 硫化物經(jīng)乙酸鋅-NaOH預(yù)處理樣品后進(jìn)行酸化-吹氣，然后采用對(duì)氨基二甲基苯胺光度法測(cè)定[17].

　　磷指標(biāo)測(cè)定方法：總磷、 溶解態(tài)總磷及磷酸鹽測(cè)定方法為鉬酸銨分光光度法. 1.5 水解率的計(jì)算

　　水解率(以百分?jǐn)?shù)計(jì))表示不溶態(tài)物質(zhì)(VSS、 蛋白質(zhì)、 碳水化合物、 不溶態(tài)總氮、 不溶態(tài)有機(jī)硫、 不溶態(tài)總磷)經(jīng)水熱預(yù)處理后的降低率，水解率的計(jì)算見式(1)-(6).

　　式中，下標(biāo)“前”代表水熱預(yù)處理前、 “后”代表水熱預(yù)處理后. 2 結(jié)果與分析 2.1 水熱預(yù)處理前、 后污泥特性

　　水熱預(yù)處理前、 后污泥特性見表 1.

　　2.2 常規(guī)水解指標(biāo)

　　高含固污泥在165℃下經(jīng)50 min水熱預(yù)處理后VSS由66.00 g ·L-1降至37.39 g ·L-1，水解率為43.35%. 對(duì)比含固率13%的脫水污泥在170℃下經(jīng)30 min水熱預(yù)處理后VSS水解率為43%的結(jié)果[10]，說明水熱預(yù)處理可以有效水解污泥中的VSS. 水熱預(yù)處理后蛋白質(zhì)水解率為54.36%、 碳水化合物水解率為65.12%，蛋白質(zhì)和碳水化合物均能被有效水解. 水熱預(yù)處理后SS由101.05 g ·L-1降至65.49 g ·L-1，減少量為35.56 g ·L-1，污泥中部分固態(tài)物質(zhì)被溶解.

　　水熱預(yù)處理后pH由7.13降至5.40，說明在水熱預(yù)處理過程中有酸性物質(zhì)的產(chǎn)生. 水熱預(yù)處理過程中一部分大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、 脂肪酸等)水解為酸性物質(zhì)[18]，從而導(dǎo)致水解液pH值降低.

　　2.3 有機(jī)物水解指標(biāo)

　　水熱預(yù)處理后水解液的SCOD增加量為42.30 g ·L-1，SCOD增加量/VSS減少量為1.48，即水解1 g VSS能產(chǎn)生1.48 g COD，這與朱明權(quán)所研究的一般城市污水COD/VSS為1.48的結(jié)論相近[19]. 1 g細(xì)胞的COD值為1.42 g(通式為C5H7NO2時(shí))，即1 g細(xì)胞完全水解產(chǎn)生的COD為1.42 g，同理，1 g蛋白質(zhì)(通式為C16H24O5N4時(shí))的COD值為1.50 g、 碳水化合物(通式為CH2O時(shí))為1.07 g COD、 脂肪(通式為C8H16O時(shí))為2.88 g COD. 而不同污泥中蛋白質(zhì)、 碳水化合物、 脂肪等的比例不同會(huì)對(duì)COD/VSS值產(chǎn)生影響，本試驗(yàn)污泥由于蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度較高而導(dǎo)致該值略高.

　　表 1 水熱預(yù)處理前、 后污泥特性

　　在165℃下經(jīng)50 min水熱預(yù)處理后，污泥的總蛋白質(zhì)降低了5.63 g ·L-1，水解液的溶解性蛋白質(zhì)增加20.20 g ·L-1，溶解性碳水化合物增加了8.66 g ·L-1. 高含固污泥水熱預(yù)處理后水解液中溶解態(tài)有機(jī)物組成見圖 2. 從中可知，水熱后溶解態(tài)有機(jī)物主要組分為溶解態(tài)蛋白質(zhì)(52.18%)、 其次為溶解態(tài)碳水化合物(占20.49%)，兩者合計(jì)占70%以上的SCOD，因此水熱預(yù)處理后溶解性有機(jī)物主要是蛋白質(zhì)及碳水化合物. 這與肖本益等對(duì)剩余污泥進(jìn)行120℃熱處理后溶解性蛋白質(zhì)與碳水化合物大量增加的結(jié)論相同[20]，說明常規(guī)污泥與高含固污泥在水熱預(yù)處理過程中對(duì)碳轉(zhuǎn)化規(guī)律相近.

　　圖 2 高含固污泥水熱預(yù)處理后溶解態(tài)有機(jī)物組成

　　水熱預(yù)處理后污泥中總碳水化合物的質(zhì)量濃度沒有發(fā)生較大變化，說明多糖在水熱預(yù)處理中僅僅水解至單糖，并未水解至VFA. 預(yù)處理后污泥中總蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度下降了5.63 g ·L-1，是因?yàn)橐徊糠值鞍踪|(zhì)被完全水解，生成氨氮、 VFA等[13]. 預(yù)處理后水解液中VFA質(zhì)量濃度由0.25 g ·L-1上升至4.21 g ·L-1，占SCOD的9.35%，其中C2-C6脂肪酸的生成量較少，說明大分子有機(jī)物僅少量被水解為簡(jiǎn)單有機(jī)物，大量以溶解態(tài)蛋白質(zhì)及溶解態(tài)碳水化合物形式存在.

　　2.4 氮轉(zhuǎn)化指標(biāo)

　　污泥中氮的主要組成為不溶態(tài)有機(jī)氮、 溶解態(tài)有機(jī)氮及氨氮. 不溶態(tài)有機(jī)氮主要為蛋白質(zhì)，溶解態(tài)有機(jī)氮主要包括氨基酸等，氨氮作為水解過程中的最終產(chǎn)物. 高含固污泥的水熱預(yù)處理前、 后氮的轉(zhuǎn)化見圖 3.

　　圖 3 高含固污泥水熱預(yù)處理前、 后氮的轉(zhuǎn)化

　　污泥中的總氮質(zhì)量濃度在165℃、 50 min水熱預(yù)處理前后保持平衡. 水解液的溶解態(tài)總凱氏氮由0.33 g ·L-1增至3.57 g ·L-1，氨氮由0.27 g ·L-1增至1.06 g ·L-1. 水熱預(yù)處理后污泥中不溶態(tài)有機(jī)氮、 溶解態(tài)有機(jī)氮及氨氮分別占總氮的43.35%、 39.35%及16.75%，水解液中的氮主要以有機(jī)氮的形式存在. 不溶態(tài)有機(jī)氮的水解率為54.23%，由于不溶態(tài)有機(jī)氮主要來自于蛋白質(zhì)，其水解率也與蛋白質(zhì)水解率數(shù)值接近.

　　水解液中氨氮占溶解態(tài)總凱氏氮的比例為22.13%，水熱預(yù)處理后僅一部分氨基酸在脫氨基的作用下生成了氨氮，氮在水解液中主要以有機(jī)氮的形式存在. 這與薛濤等研究水熱預(yù)處理對(duì)剩余污泥的氮釋放的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)釋放出的氮主要是有機(jī)氮的結(jié)論相同[21]，說明常規(guī)污泥與高含固污泥在水熱預(yù)處理過程中對(duì)氮轉(zhuǎn)化規(guī)律相近.

　　2.5 磷轉(zhuǎn)化指標(biāo)

　　高含固水熱污泥預(yù)處理前、 后磷的轉(zhuǎn)化見圖 4. 水熱預(yù)處理后污泥總磷質(zhì)量濃度僅降低0.02 g ·L-1，預(yù)處理前后基本保持平衡. 水解液的溶解態(tài)總磷由0.24 g ·L-1增至0.81 g ·L-1，總磷的水解率僅30.52%，低于氮、 蛋白質(zhì)及碳水化合物水解率. 這可能由于磷的最終水解產(chǎn)物磷酸鹽可以與金屬離子結(jié)合生成不溶態(tài)磷酸鹽(如磷酸鈣)有關(guān)，而這部分未計(jì)算在水解率內(nèi).

　　圖 4 高含固污泥水熱預(yù)處理前、 后磷的轉(zhuǎn)化

　　水熱預(yù)處理后水解液中磷酸鹽由0.05 g ·L-1增至0.70 g ·L-1. 水熱預(yù)處理后水解液中溶解態(tài)總磷質(zhì)量濃度為0.81 g ·L-1，有機(jī)磷質(zhì)量濃度為0.11 g ·L-1，磷酸鹽質(zhì)量濃度為0.70 g ·L-1. 水解液中磷酸鹽占溶解態(tài)總磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.84%，水熱處理后水解液中的磷主要存在形態(tài)為磷酸鹽. 這與薛濤等[21]研究水熱預(yù)處理對(duì)剩余污泥的磷釋放的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)釋放出的磷主要是磷酸鹽的結(jié)論相同,說明常規(guī)污泥與高含固污泥在水熱預(yù)處理過程中對(duì)磷轉(zhuǎn)化規(guī)律相近.

　　2.6 硫轉(zhuǎn)化指標(biāo)

　　高含固污泥水熱預(yù)處理前、 后硫的轉(zhuǎn)化見圖 5. 水熱預(yù)處理前污泥中總硫質(zhì)量濃度為1.50 g ·L-1，折合質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1.49%，一般城市污水處理廠污泥總硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%-2.3%[22]. 污泥總硫質(zhì)量濃度在預(yù)處理前后基本保持平衡. 水熱預(yù)處理后溶解態(tài)總硫質(zhì)量濃度由0.11 g ·L-1增至0.82 g ·L-1，不溶態(tài)有機(jī)硫的水解率為50.03%，含硫蛋白質(zhì)中的有機(jī)硫可以有效從細(xì)胞中釋放并水解至液相.

　　圖 5 高含固污泥水熱預(yù)處理前、 后硫的轉(zhuǎn)水熱預(yù)處理后溶解態(tài)硫化物由1.88 mg ·L-1增長(zhǎng)至5.46 mg ·L-1. 由于一部分硫化物與金屬離子結(jié)合生成沉淀，不溶態(tài)硫化物由0.00 mg ·L-1上升至0.03 mg ·L-1. 水熱預(yù)處理后總硫化物與溶解態(tài)總硫的比例為0.50%，有機(jī)硫很難水解為硫化物，水解液中硫主要以溶解態(tài)有機(jī)硫形式存在.

　　3 討論

　　3.1 碳的轉(zhuǎn)化

　　高含固污泥在165℃經(jīng)50 min水熱預(yù)處理后，水解液的主要組分為溶解態(tài)蛋白質(zhì)及溶解態(tài)碳水化合物. 高含固污泥水熱預(yù)處理后VSS的水解率為43.35%，而常規(guī)污泥厭氧消化的VSS去除率約為40%-50%，水熱預(yù)處理可以有效加速水解進(jìn)程，縮短厭氧消化所需時(shí)間. 因此，采用水熱預(yù)處理和提高污泥含固率都可以有效縮短厭氧消化停留時(shí)間、 減少厭氧消化裝備體積，節(jié)省污泥厭氧消化工程的基建費(fèi)用.

　　水解液中的大量有機(jī)物可被生物快速轉(zhuǎn)化為乙酸，然后被產(chǎn)甲烷菌群轉(zhuǎn)化為甲烷，完成生物質(zhì)能的回收. 水解液的SCOD質(zhì)量濃度為44.41 g ·L-1，若經(jīng)厭氧消化后80%的SCOD轉(zhuǎn)化為甲烷，沼氣中甲烷體積分?jǐn)?shù)為60%，溫度為35℃、 壓力為1.013×105 Pa的狀況下每克COD相當(dāng)于418 mL含飽和水蒸氣的甲烷[23]，經(jīng)計(jì)算投加每m3水熱預(yù)處理后高含固污泥的理論沼氣產(chǎn)氣量為24.75 m3 ·d-1，遠(yuǎn)超出常規(guī)城市污水處理廠常規(guī)含水率污泥消化工程的產(chǎn)氣量[24](投加m3污泥沼氣產(chǎn)量6-10 m3 ·d-1)，不僅可以滿足污泥消化系統(tǒng)自身能量需求，同時(shí)可以向系統(tǒng)外輸出一部分能量. 3.2 氮的轉(zhuǎn)化

　　水熱預(yù)處理后高含固污泥的溶解態(tài)總凱氏氮的質(zhì)量濃度為3.57 g ·L-1. 采用水熱預(yù)處理后高含固污泥進(jìn)行厭氧消化，厭氧消化池內(nèi)的水解產(chǎn)酸菌群將水解液內(nèi)的溶解態(tài)有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮后，消化池內(nèi)的氨氮質(zhì)量濃度將會(huì)高于3.50 g ·L-1. 氨氮在堿性pH及溫度的作用下會(huì)解離出一定量的游離氨，而游離氨會(huì)對(duì)產(chǎn)甲烷菌群的活性造成一定程度抑制[7,25]. 污泥經(jīng)厭氧消化后脫水或直接脫水后壓濾液均含有大量氨氮，針對(duì)壓濾液脫氮的研究目前主要集中在厭氧氨氧化方向[26]. 3.3 磷的轉(zhuǎn)化

　　水解液中磷酸鹽占溶解態(tài)總磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.84%，雖然不溶態(tài)磷的水解率較低，但釋放出的磷酸鹽比例較高，這是由于聚磷酸鹽在細(xì)胞中質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高且聚磷酸鹽易水解. 活性污泥系統(tǒng)中聚磷菌占活性污泥的比例約為4%[27]，試驗(yàn)污泥取自采用A2/O系統(tǒng)的城市污水處理廠，聚磷菌占活性污泥比例較高，約為5%-17%[28]. 聚磷酸鹽易水解為磷酸鹽，如三聚磷酸鹽水解為磷酸鹽，其反應(yīng)式如下：

　　水熱預(yù)處理后聚磷菌細(xì)胞內(nèi)的多聚磷酸鹽釋放至液相并極易水解為磷酸鹽，而磷脂、 核酸等還需進(jìn)一步水解. 水熱預(yù)處理后水解液的磷酸鹽質(zhì)量濃度為0.70 g ·L-1，則在厭氧消化后脫水或直接脫水壓濾液中磷酸鹽的質(zhì)量濃度較高，目前對(duì)于壓濾液的磷的資源回收相關(guān)研究主要集中在鳥糞石結(jié)晶法[29,30].

　　3.4 硫的轉(zhuǎn)化

　　水熱預(yù)處理后總硫化物與溶解態(tài)總硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50%，有機(jī)硫很難水解為硫化物，說明水熱預(yù)處理對(duì)含硫氨基酸的脫巰基及脫甲巰基效果有限. 在水熱預(yù)處理中，氨氮及硫化物分別由氨基酸脫氨基及含硫氨基酸脫巰基、 甲巰基生成，水熱預(yù)處理后水解液中氨氮較多而硫化物較少，這可能是由于在水熱預(yù)處理過程中氨基酸脫氨基作用較脫巰基、 甲巰基作用更容易發(fā)生. 高含固污泥在水熱預(yù)處理后0.82 g ·L-1的溶解態(tài)總硫在生物作用下有生成大量硫化物的潛力. 采用水熱預(yù)處理后高含固污泥進(jìn)行厭氧消化，消化池中生成的硫化物若以硫化氫形式存在將會(huì)增加沼氣脫硫系統(tǒng)的負(fù)荷，若未被金屬離子共沉淀而以溶解態(tài)硫化物的形式存在將會(huì)對(duì)消化池中的微生物活性產(chǎn)生抑制[25].具體參見污水寶商城資料或http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　4 結(jié)論

　　(1)水熱預(yù)處理可以有效破壞細(xì)胞壁、 釋放并水解有機(jī)物至液相，高含固污泥在水熱預(yù)處理?xiàng)l件為165℃、 50 min下的VSS水解率為43.35%.

　　(2)高含固污泥水熱預(yù)處理后水解液中溶解態(tài)有機(jī)物增量中52.18%為蛋白質(zhì)、 20.49%為碳水化合物、 9.35%為VFA，水熱預(yù)處理后溶解性有機(jī)物主要是蛋白質(zhì)及碳水化合物.

　　(3)高含固污泥水熱預(yù)處理后污泥中蛋白質(zhì)、 碳水化合物水解率分別為54.36%和65.12%、 不溶態(tài)有機(jī)硫、 不溶態(tài)有機(jī)氮和不溶態(tài)有機(jī)磷水解率分別為50.03%、 54.23%和30.52%，碳、 氮、 磷、 硫物質(zhì)表現(xiàn)出不同的轉(zhuǎn)化規(guī)律，水熱預(yù)處理可以有效加速厭氧消化過程.

　　(4)高含固污泥水熱預(yù)處理后水解液中總硫化物占溶解態(tài)總硫的0.50%、 氨氮占溶解態(tài)凱氏氮的22.13%、 磷酸鹽占溶解態(tài)總磷的79.84%. 水熱預(yù)處理中聚磷酸鹽在聚磷菌細(xì)胞破裂后可以迅速水解，氨基酸僅有一部分水解為氨氮，而有機(jī)硫很難水解為硫化物.(來源及作者：西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院 卓楊、韓蕓、程瑤、彭黨聰、李玉友)