鄉(xiāng)村有機垃圾原料配比和預(yù)處理對厭氧發(fā)酵的影響研究.pdf

1、由于鄉(xiāng)村經(jīng)濟的飛速增長以及鄉(xiāng)村地區(qū)居民生活水平的不斷提升，鄉(xiāng)村有機垃圾的種類和產(chǎn)量都在不斷增加。目前有機垃圾的處理方式中，利用厭氧發(fā)酵技術(shù)可以實現(xiàn)垃圾的高效處理，并避免二次污染，值得在鄉(xiāng)村地區(qū)推廣。但有機垃圾中的餐廚垃圾單獨進行厭氧發(fā)酵易酸化，可通過與鄉(xiāng)村常見的農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等有機垃圾進行混合發(fā)酵，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時，秸稈單獨發(fā)酵時易漂浮在表面、降解緩慢、產(chǎn)氣效率低;而畜禽糞便單獨發(fā)酵時受季節(jié)和區(qū)域影響較大，可能出現(xiàn)原料不足

2、或缺乏等問題，進行有機垃圾混合厭氧發(fā)酵可以彌補單一原料厭氧發(fā)酵可能存在的缺陷，從而提高厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效率和有機垃圾利用率。
　　本實驗選取餐廚垃圾、牛糞、小麥秸稈三種我國鄉(xiāng)村常見有機垃圾作為沼氣發(fā)酵原料進行厭氧發(fā)酵。研究了相同實驗條件下（35℃恒溫發(fā)酵、料液總固體含量TS為8％、接種量為25％），不同原料進行組合配比時厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的差異，同時研究了當(dāng)混合發(fā)酵原料中有小麥秸稈時，沼液預(yù)處理和堿液預(yù)處理兩種秸稈預(yù)處理方式對厭氧發(fā)酵

3、產(chǎn)氣效果的影響，主要結(jié)論有:
　　(1)原料組合配比對厭氧發(fā)酵的影響
　　本實驗條件下，餐廚垃圾作為單一原料進行厭氧發(fā)酵時會導(dǎo)致發(fā)酵體系酸化，累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率分別為3428mL和54mL/g。而將餐廚垃圾與牛糞、小麥秸稈進行混合厭氧發(fā)酵時，絕大部分組合都不同程度的提高了厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效果，不同原料進行組合時獲得最大產(chǎn)氣量時的配比不同:餐廚和牛糞混合時，TS比例為1∶1時，達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率，分別為6960m

4、L和109mL/g;餐廚和小麥秸稈（沼液預(yù)處理）組合時，TS比例為1∶2時，達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率，分別為9380 mL和147 mL/g;餐廚和小麥秸稈（堿液預(yù)處理）混合時，TS比例為1∶1時，達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率，分別為9470 mL和152mL/g;餐廚、牛糞和小麥秸稈（沼液預(yù)處理）混合時，TS比例為0.8∶0.2∶1時，達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率，分別為11461 mL和179 mL/g;餐廚、牛糞和小麥秸

5、稈（堿液預(yù)處理）混合時，TS比例為0.5∶0.5∶1時，達到最大累積產(chǎn)氣量和TS產(chǎn)氣率，分別為8128mL和127 mL/g。
　　(2)秸稈不同預(yù)處理方式對厭氧發(fā)酵的影響
　　本研究中，小麥秸稈經(jīng)過堿液預(yù)處理和沼液預(yù)處理都可以降低其TS含量，并可以將小麥秸稈的碳氮比由85∶1降低至27～35∶1，從而更適宜進行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)果表明，大多數(shù)組合配比下，秸稈經(jīng)沼液預(yù)處理的厭氧發(fā)酵體系產(chǎn)沼氣的效果明顯優(yōu)于經(jīng)堿液預(yù)處理。實際生產(chǎn)