10.5 污泥减少和矿化性能的量化方法

为了确定有氧和厌氧生物反应器中水生污泥处理的消化情况，需要采用一种具体的方法。 本章介绍了一种适用于水生污泥处理目的的方法。 已经开发出了特定的方程来精确量化其性能（Dellaide 等人，2018 年），这些方程应用于评估在特定水生植物中应用的处理性能。

为了评估治疗的性能，需要实现质量平衡方法。 它要求确定所有反应堆投入 (即新鲜污泥) 和输出 (即废水) 的 TSS、COD 和营养质量。 还需要在研究期间的开始和结束时对反应堆含量进行取样。 反应堆的输入、输出和内容必须完全混合，以便取样。 反应堆输入和输出基本上应在每次向反应堆装入新的污泥时进行采样。

然后，反应堆污泥还原性能 () 可以制定如下：

$\ eta_s = 100%（1-（\ 增量 S + S_ {输出}）/S_ {in}）$ (10.6)

其中 ΔS 是研究周期结束时反应堆内的污泥减去周期开始时的污泥，Ssubout/Sub 是排出反应堆的总污泥，Ssub/Sub 是通过流入进入反应堆的总污泥。

就有机还原而言，污泥（即 S 术语）可以表现为污泥的干质量（即 TSS）或氧化污泥所需的氧质量（即 COD）。 因此，对于 COD 和 TSS 还原性能，累积越小，流出量越小，还原性能就越高（即高百分比），从循环中排出的固体物质就越少。

根据相同的质量平衡，处理的营养成分矿化性能 ()，即将污泥中存在的宏观营养元素和微量营养素转化为可溶性离子，可使用以下公式：

$\ Zeta_n = 100% (((DN_ {输出}-DN_ {in})/(TN_ {in})) $ (10.7)

其中是研究周期结束时 N 营养素的回收百分比，DNSubout/Sub 是流出中溶解营养物质的总质量，DNSub/Sub 是流入中溶解营养物质的总质量，TNsub/Sub 是流入中溶解和未溶解营养物质的总质量。

因此，与有机还原性能相似，反应堆内的积累越小，外流中未溶解的营养素含量就越高，矿化性能就越高（即高百分比），因此水生作物在废水（或流出）中回收的溶解营养物质受精（见例 10.1）。 示例框中使用了显示的质量平衡方程。

** 示例 10.1**

对 250-L 厌氧生物反应器的消化性能进行了 8 周的评估。 每天喂入一次，25 升的新鲜污泥来自 Tilapia RAS 系统，并从生物反应器中去除等效的上清体积（或输出量）。 新鲜污泥（输入）的 TSS 为每升 10 克干质量（DM）或 1%，上清剂（输出）的 TSS 为 1 GDM/L 或 0.1%。 生物反应器内部的 TSS 在该期间开始和结束时为 20 GDM/L，因此，评估期间内的 DM 输入、输出和生物反应器内部的总量计算如下：

DM 在 = 0.01 公斤/LD 美元\ 倍 25 升\ 倍 $7 天\ 次 $8 周 = 14 公斤

马克输出 = 0.001 公斤/ld $\ 次 $25 升\ 倍 $7 天\ 次 $8 周 = 1.4 公斤

马克至 = 马克塔夫 = 250 公升\ 倍 0.02 公斤/升 = 5 公斤

生物反应器的 TSS 还原性能（**** TSS）可计算如下：

$\ 粗体 {\ eta} _ {TSS} = 100% (1 ((5) +1.4) /14) = 90\ %$

可以评估生物反应器 P 矿化性能，知道新鲜污泥（投入物）的溶解 P 浓度为 15 毫克/升，总 P 含量为 90 毫克/升，上清液中溶解 P 浓度为 20 mg/L，因此输入中的总 P 含量、总含量评估期内投入和产出中的溶解 P 计算如下:

目标价格 = 0.090 克/兰德美元\ 倍 25 升\ 倍 $7 天\ 次 $8 周 = 126 千克

DP 在 = 0.015 克/卢兹美元\ 次 $25 升\ 倍 $7 天\ 次 $8 周 = 21 公斤

DP 出口 = 0.020 克/兰德 $\ 次 $25 升\ 倍 $7 天\ 次 $8 周 = 28 公斤

生物反应器的 P 矿化性能 (Subp/Sub) 可计算如下：

澳大利亚元 = 100% ((28-21)/(126-21)) = 6.67% 美元