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水葫芦生态爆发导致了一系列的生态、环境和社会问题.而水葫芦厌氧制能具有能源回收利用、无臭、无污染、残渣可作为肥料的特点,具有很大的发展价值.首先,以水葫芦为原料进行了一系列的厌氧消化实验室实验,主要包括水葫芦自然酸化实验,污泥接种程度实验,高温消化实验,颗粒破碎程序实验,混和堆沤加料实验,两相消化实验.其次,进行了20m<3>规模的中试厌氧消化反应器的设计和运行研究.水葫芦由于具有合适的C/N比,经过厌氧发酵,产气量较大.在中温35℃与接种污泥1:1TS比的条件下,15天就能达到最大产气量,35天后发酵反应基本结束.期间的平均容积产气率可达0.31m<3>/m<3>d,原料产气率为0.54m<3>m/kgTS.水葫芦厌氧产气的pH值适宜范围在6.5-7.8之间,常温30℃原料产气率达到了0.107<3>m/kg干水葫芦,即0.024<3>m/kg鲜水葫芦(24<3>m/t).研究了堆沤和破碎两种重要的预处理方法,在常温25℃,堆沤时间3~4天,破碎程度10mm左右,水葫芦厌氧发酵效果较好.利用停留时间来控制两相分离是可行有效的方法.两相与单相系统在半连续运行方式,进料的含水率在新鲜水葫芦比水(重量比)1:2的条件下,2天进料一次较为合适.两相反应的酸化时间在4~5天.中试设计了水葫芦地理式厌氧消化反应池系统.该系统主体由产酸相和甲烷相两个独立的反应池组成,并设立用于回流及其他控制的中间池.中试研究还包含了前处理和后处理两个重要的部分.中试期间,常温发酵厌氧产气效果很好,基本与实验室的研究结果一致.最初运行的80天内,平均产气为1.36<3>m/d,即0.0181<3>m/kg新鲜水葫芦/d.在进料频率2天一次,每次250kg新鲜水葫芦的条件下,产气和处理量都较佳.运行中的问题主要是打捞运输、进出料和搅拌等困难,而破碎、堆沤预处理和循环泵辅助是两个可行的对策.