油脂對(duì)餐廚垃圾厭氧消化抑制效應(yīng)的試驗(yàn)研究.pdf

1、餐廚垃圾產(chǎn)量巨大，且極易腐爛變質(zhì)，散發(fā)惡臭，傳播細(xì)菌和病毒，亟待妥善處理。采用厭氧消化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行生物氣轉(zhuǎn)化，既有效改善了公共衛(wèi)生，又回收了清潔能源。餐廚垃圾富含有機(jī)質(zhì)，且油脂含量多，具有較高的產(chǎn)甲烷能力，但過(guò)高的油脂含量可能對(duì)厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用。因此，本文首先通過(guò)監(jiān)測(cè)分析中溫批式厭氧消化試驗(yàn)的產(chǎn)氣量、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、pH等指標(biāo)，研究了餐廚垃圾中油脂和非油脂類有機(jī)物（蛋白質(zhì)、淀粉等）對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的抑制機(jī)制，并應(yīng)用響應(yīng)曲面試驗(yàn)

2、得出高有機(jī)物投加量條件下的最佳含油量。然后，通過(guò)連續(xù)式餐廚垃圾單相厭氧消化試驗(yàn)研究了油脂在反應(yīng)器中的去除效果。通過(guò)上述試驗(yàn)分析得到以下主要結(jié)論：
　　 ①餐廚垃圾中油脂和非油脂類有機(jī)物（淀粉、蛋白質(zhì)等）對(duì)厭氧消化系統(tǒng)的抑制機(jī)制不同。對(duì)于非油脂類有機(jī)物，抑制產(chǎn)生的主要原因是高濃度VFA和酸化的生境抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性；而對(duì)于油脂，原因則是高濃度的長(zhǎng)鏈脂肪酸（LCFA）吸附在細(xì)胞膜表面阻止了物質(zhì)的傳遞，未降解的油脂凝聚包裹著微生物，

3、從而抑制了產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷菌的活性。
　　 ②餐廚垃圾中的油脂比非油脂類有機(jī)物更易產(chǎn)生抑制作用，抑制作用的強(qiáng)弱與有機(jī)物投加量有關(guān)，批式反應(yīng)器允許油脂和非油脂的最大投加量分別為45～51 kgVS/m3和6.0～24.0 kgVS/m3。油脂的產(chǎn)氣能力比非油脂的高，油脂的產(chǎn)氣率在1.30～1.50 L/gVS之間，而非油脂類有機(jī)物的產(chǎn)氣率在0.56～0.68 L/gVS之間。動(dòng)物油脂的產(chǎn)氣能力也略高于植物油脂的產(chǎn)氣能力，動(dòng)、植物油脂的

4、產(chǎn)氣率分別為1.37 L/gVS和1.22 L/gVS。
　　 ③投加量在40～60 kgVS/m3之間，油脂含量由5％增加到15％對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性沒(méi)有較大影響。餐廚垃圾批式厭氧消化試驗(yàn)中，產(chǎn)氣量達(dá)到最大且系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的有機(jī)物投加量和油脂含量分別為50.9 kgVS/m3、9.23％。
　　 ④餐廚垃圾連續(xù)單相厭氧消化系統(tǒng)中油脂的最佳容積負(fù)荷率為1.59 kgVS/（m3·d）；最大容積產(chǎn)氣率為6.4L/（L·d），最大產(chǎn)氣