餐廚垃圾厭氧消化工藝優(yōu)化及產(chǎn)甲烷特性研究.pdf

1、目前，國內(nèi)對于餐廚垃圾厭氧消化技術(shù)的研究仍處在實(shí)驗室階段，對工程化運(yùn)用的研究還較少，且厭氧消化反應(yīng)較好氧反應(yīng)更為復(fù)雜。因此，本課題開展餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)沼氣技術(shù)研究，回收生物質(zhì)能，優(yōu)化工藝參數(shù)，為工程化應(yīng)用提供依據(jù)。論文分析研究了我國典型餐廚垃圾的特性，考察了餐廚垃圾產(chǎn)甲烷潛能，根據(jù)餐廚垃圾性質(zhì)及反應(yīng)器特性，通過小試確定并優(yōu)化主要運(yùn)行參數(shù)，分析了主要影響因子對反應(yīng)器產(chǎn)氣性能和厭氧生物環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定高效的產(chǎn)甲烷性能。研究結(jié)

2、果表明： 餐廚垃圾含固率約為25％，VS／TS值達(dá)95％以上，可生化性好，適合采用厭氧消化產(chǎn)甲烷工藝。鹽份（以NaCl計）和油脂含量較高，分別為4．9和48．5mg／g濕基；餐廚垃圾主要組成元素C：N：P比值為283：9．75：1，基本符合厭氧處理工藝對氮、磷營養(yǎng)比例的要求，其生化產(chǎn)甲烷潛能（BMP）為350mLCH4／gVS，水解速率常數(shù)為0．24d-1。 采用完全混合厭氧反應(yīng)器中溫處理餐廚垃圾的較優(yōu)運(yùn)行條件為：進(jìn)

3、料含水率97％，攪拌周期6h、攪拌持續(xù)時間10min、攪拌強(qiáng)度20r／min，有機(jī)負(fù)荷率（OLR）3gVS／（L·d），比產(chǎn)甲烷速率達(dá)到0．22L／（gVS·d）。擴(kuò)大化試驗中，比產(chǎn)甲烷速率提高到0．25LCH4／（gVS·d），且OLR可增至3．5gVS／（L·d）并保持系統(tǒng)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)甲烷性能的強(qiáng)化。 厭氧系統(tǒng)經(jīng)過一段時間的馴化，對餐廚垃圾中的高鹽份、高蛋白、高油脂特性具有較好的適應(yīng)性，反應(yīng)器可承受的Na+、氨氮及油脂

4、濃度分別達(dá)到3、2．5和4g／L。通過對系統(tǒng)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)酸（VFA）及多種酶活性的測定，分析得出與產(chǎn)酸菌相比，產(chǎn)甲烷菌對環(huán)境條件更為敏感。同時，經(jīng)x射線能譜（EDS）分析，發(fā)現(xiàn)長鏈脂肪酸（LCFAs）與金屬陽離子反應(yīng)生成不溶鹽，降低了其對系統(tǒng)的毒害影響。 綜上所述，采用完全混合厭氧反應(yīng)器中溫處理餐廚垃圾產(chǎn)沼氣是適宜的處理工藝，在較優(yōu)運(yùn)行條什下可實(shí)現(xiàn)0．25LCH4／（gVS·d）的比產(chǎn)甲烷速率，且對餐廚垃圾中的高鹽份、高蛋白、