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餐厨垃圾厌氧发酵产沼气规律研究

饶玲华  
【摘要】:随着人民生活水平的不断提高,餐厨垃圾的数量急剧增长,由此带来了一系列的环境污染问题。餐厨垃圾富含有机质且易生物降解,是一种宝贵的可再生资源,但由于缺乏恰当的处置方法,而引发了“潲水油”、“潲水猪”等危害人类健康的事件。厌氧发酵技术可将之转化为清洁能源沼气,对于解决我国日益严重的餐厨垃圾污染环境问题和能源危机具有十分重要的现实意义。 本文主要针对以下内容开展了深入的研究并取得了相应的研究成果: (1)餐厨垃圾以米饭(44.5%)和蔬菜(33.2%)为主,具有高含水率(80%)、高有机物(VS/TS且具备产甲烷细菌所需均衡的营养,是厌氧发酵的良好原料。混合餐厨垃圾及其组分米饭、蔬菜、肉类的厌氧发酵产气潜能分别为508.3、478.2、433.3和206.8 mL/g(按挥发性固体VS计,下同)。 (2)通过研究得到餐厨垃圾厌氧发酵的最佳工艺条件为温度55℃、接种率30%、含固率8%、pH为7,此时沼气产率达633.8 mL/g。各因素对沼气产率影响的顺序为:温度pH接种率含固率。 (3)为进一步研究餐厨垃圾厌氧发酵产沼气规律,改善厌氧发酵的沼气产率,本文研究了接种物的驯化方式、油脂去除、加碱处理、加热处理、添加营养剂等强化方式,对餐厨垃圾厌氧发酵产沼气的影响。研究结果表明,接种物驯化的最佳方式为密闭静置一周;油脂的最佳去除程度为用(与餐厨垃圾质量比为1:1)的水冲洗1次;100℃的温度下热处理的最佳时间为15min;最佳添加剂组合为碱(Ca(OH)2) 40g/kgTS餐厨垃圾、活性炭40g/kgTS餐厨垃圾和营养液30mL/kgTS餐厨垃圾;沼渣沼液的回用的最佳方式是用沼渣作接种物,沼液作调节水。 综上所述,本文通过对餐厨垃圾的理化性质研究、厌氧发酵机理研究、厌氧发酵最佳工艺条件研究、强化餐厨垃圾厌氧发酵产沼气研究,为餐厨垃圾资源化处理提供理论参数和技术指标。


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