餐廚垃圾中溫干法厭氧消化快速啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究
摘要:為研究餐廚垃圾在進(jìn)行干法厭氧消化時(shí),利用高含固率消化液作為接種物進(jìn)行快速啟動(dòng)的可行性,采用兩組分別含有低含固率消化液和高含固率消化液的平行反應(yīng)器,研究了在(35±1)℃完全混合反應(yīng)器(CSTR)中進(jìn)行的餐廚垃圾干法厭氧消化的啟動(dòng)性能.結(jié)果表明,在同樣43d的啟動(dòng)過(guò)程中,使用高含固率消化液作為接種物的反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷可成功地增加到10.0kg·m-3·d-1(以VS計(jì)),而使用低含固率消化液作為接種物的反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷只能達(dá)到3.5kg·m-3·d-1(以VS計(jì)).與傳統(tǒng)啟動(dòng)相比,快速啟動(dòng)沒(méi)有停滯期,且擁有較短的恢復(fù)期;快速啟動(dòng)的啟動(dòng)速度是傳統(tǒng)啟動(dòng)的2.5倍.恢復(fù)期之后,在相同的有機(jī)負(fù)荷下,快速啟動(dòng)的沼氣和甲烷產(chǎn)率、甲烷產(chǎn)量及VS降解率都較傳統(tǒng)啟動(dòng)呈現(xiàn)出較好的性能.
關(guān)鍵詞:干法厭氧消化,餐廚垃圾,快速啟動(dòng),中溫
隨著我國(guó)人口的增長(zhǎng)和居民生活水平的提高,餐廚垃圾的產(chǎn)生量日益增大,在大中型城市尤其嚴(yán)重.餐廚垃圾主要來(lái)源于居民住宅、商業(yè)機(jī)構(gòu)(如餐廳)、社會(huì)機(jī)構(gòu)(如學(xué)校食堂)和工廠餐館等.餐廚垃圾中含有大量的有機(jī)質(zhì)、能源及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),適合進(jìn)行綜合資源化利用,而厭氧消化是現(xiàn)在比較流行的處理工藝之一,具有使有機(jī)垃圾減量化、穩(wěn)定化并從中回收(轉(zhuǎn)換)能源的功效.同時(shí),消化產(chǎn)生的沼氣可以用來(lái)發(fā)電、取暖及系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)使用,可實(shí)現(xiàn)城市生物質(zhì)能的回收,而消化產(chǎn)生的沼渣又可進(jìn)一步加工用作土壤的肥料或者改良劑.研究表明,餐廚垃圾因具有較高的生物降解性和產(chǎn)甲烷潛勢(shì),是進(jìn)行厭氧消化的理想基質(zhì).近年來(lái),隨著易降解有機(jī)物在垃圾處理處置過(guò)程中受到的限制越來(lái)越多,處理高固體含量有機(jī)廢物的厭氧消化技術(shù)得到了迅速發(fā)展,并在歐洲各國(guó)和日本得到廣泛應(yīng)用.
厭氧消化根據(jù)進(jìn)料含固率的不同可以劃分為濕法消化和干法消化兩類.干法厭氧消化通常指進(jìn)料固含量超過(guò)15%(一般為15%~40%)的情況,與傳統(tǒng)的濕法消化相比,干法消化具有容積小、能耗低等優(yōu)點(diǎn).
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