試驗方法

一、批次試驗

（一）污泥前處理方式

取回的活性污泥經由以下各種不同的前處理方式調理：

1.酸化處理：

酸化處理是利用鹽酸（HCl）將污泥之 pH 值調整至 1.0，攪拌均 勻。

2.鹼化處理：

酸化處理是利用氫氧化鈉（NaOH）將污泥之 pH 值調整至 13.0，

攪拌均勻。

3.加熱處理：

加熱處理是利用加熱攪拌器將污泥加熱至 100℃後，持續加熱 20 分鐘。至於室溫待其冷卻後進行實驗。

4.冰凍處理：

將污泥裝在 5L 的塑膠容器中，置於 -17℃ 的冷凍庫冷凍 24 小 時，再以 25℃的水浴進行溶解，回復至室溫。

5.過氧化氫處理：

於每升的污泥中加入 1.75 g-H2O2，攪拌 4 小時，使其混和均勻。

6.曝氣處理：

利用曝氣石將空氣打入廢氣活性污泥中，持續 24 小時。

以上前處理後之廢棄活性污泥均調整其 pH=5.25 進行試驗。

（二）不同前處理方式之血清瓶批次消化試驗

本系列的試驗採 125 ml 的血清瓶做為厭氧污泥消化之批次反應器。

先將培養至穩定狀態的產氫菌群，取 11.1 ml 注入血清瓶中，再將經過不 同前處理後的污泥，包括原始未處理、酸化、鹼化、加熱、冰凍與過氧化

氫處理後之污泥，需先將 pH 值調整至 5.25，各取 88.8 ml 注入血清瓶中，

當作產氫菌之生長基質，採 1：8 的比例培養，接著皆以橡膠瓶子塞住瓶 口，置於 35℃之恆溫培養箱中培養。瓶頂空間則以氬氣（Ar）沖灌，使瓶 內形成厭氧狀態。

實驗開始後之 48 小時為產氫高峰期，所以每 12 小時測量一次，以利 掌握其產氫動向，試驗進行 72 小時後，每 24 小時測量一次，直至 144 小 時。在第 60 小時，開瓶測量未處理與各種前處理後之基質污泥的 pH 值、

有機酸生成與 SS 等。

（三）不同起始 pH 值批次試驗

分別將未經處理之污泥，調整其起始 pH=5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、

7.5、8.0 進行能源化批次試驗。

（四）不同過氧化氫加藥量批次試驗

分別加入 0.0、0.18、0.35、0.7、1.0、1.7、2.5g-H²O²/L-污泥，調 整起始 pH=5.25，進行能源化批次試驗。

（五）分別植入醱酵產氫菌與甲烷菌試驗

以污泥為基質，反應一開始以醱酵產氫菌為植種菌種（0.5g-MLSS/L）

，五天後開瓶植入甲烷菌（1.3g-SS/L）之批次試驗。

（六）植入甲烷菌試驗

以污泥為基質，植入甲烷菌（1.3g-SS/L）之批次試驗。

批次試驗之共同操作條件為：進流基質 COD 濃度約 10,000 mg/L；溫 度約 35℃；試驗反應時間，產氫段為 120 小時，產甲烷化段為 22 天，總 反應時間為 27 天。

實驗開始後之 48 小時為產氫高峰期，所以每 12 小時測量一次，以利 掌握其產氫動向，試驗進行 72 小時後，每 24 小時測量一次，直至試驗結 束。產氫批次試驗於第 60 與 120 小時，開瓶測量 pH 值、有機酸生成與 MLSS 等水質項目；反應至甲烷化試程，於反應進行至 13 與 27 天開瓶，分析水

質項目。

分析累積產氣量、氫氣含率、biomass 濃度、COD 濃度、pH、揮發酸 濃度之變化

TCOD 約 20,000 mg/L

表 3-2 兩相式完全攪拌連續流反應槽試驗設計

前段反應槽有機負荷（g/L．day）

20 30 40

前段反應槽水力停留時間（hrs）

後段反應 槽有機負 荷（g/L．day）

後段反應槽 水力停留時 間（days）

24 16 12

1.25 16 試驗 4 試驗 1 試驗 7

1.66 12 試驗 5 試驗 2 試驗 8

2.50 8 試驗 6 試驗 3 試驗 9

試驗 1：前段反應槽水力停留時間 16hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 16days 試驗 2：前段反應槽水力停留時間 16hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 12days 試驗 3：前段反應槽水力停留時間 16hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 8days 試驗 4：前段反應槽水力停留時間 24hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 16days 試驗 5：前段反應槽水力停留時間 24hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 12days 試驗 6：前段反應槽水力停留時間 24hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 8days 試驗 7：前段反應槽水力停留時間 12hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 16days 試驗 8：前段反應槽水力停留時間 12hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 12days 試驗 9：前段反應槽水力停留時間 12hrs，串聯後段反應槽水力停留時間 8days