餐厨垃圾中温干法厌氧消化快速启动实验研究
摘要：为研究餐厨垃圾在进行干法厌氧消化时,利用高含固率消化液作为接种物进行快速启动的可行性,采用两组分别含有低含固率消化液和高含固率消化液的平行反应器,研究了在(35±1)℃完全混合反应器(CSTR)中进行的餐厨垃圾干法厌氧消化的启动性能.结果表明,在同样43d的启动过程中,使用高含固率消化液作为接种物的反应器的有机负荷可成功地增加到10.0kg·m-3·d-1(以VS计),而使用低含固率消化液作为接种物的反应器的有机负荷只能达到3.5kg·m-3·d-1(以VS计).与传统启动相比,快速启动没有停滞期,且拥有较短的恢复期;快速启动的启动速度是传统启动的2.5倍.恢复期之后,在相同的有机负荷下,快速启动的沼气和甲烷产率、甲烷产量及VS降解率都较传统启动呈现出较好的性能.
关键词：干法厌氧消化，餐厨垃圾，快速启动，中温
随着我国人口的增长和居民生活水平的提高,餐厨垃圾的产生量日益增大,在大中型城市尤其严重.餐厨垃圾主要来源于居民住宅、商业机构(如餐厅)、社会机构(如学校食堂)和工厂餐馆等.餐厨垃圾中含有大量的有机质、能源及营养物质,适合进行综合资源化利用,而厌氧消化是现在比较流行的处理工艺之一,具有使有机垃圾减量化、稳定化并从中回收(转换)能源的功效.同时,消化产生的沼气可以用来发电、取暖及系统内部循环使用,可实现城市生物质能的回收,而消化产生的沼渣又可进一步加工用作土壤的肥料或者改良剂.研究表明,餐厨垃圾因具有较高的生物降解性和产甲烷潜势,是进行厌氧消化的理想基质.近年来,随着易降解有机物在垃圾处理处置过程中受到的限制越来越多,处理高固体含量有机废物的厌氧消化技术得到了迅速发展,并在欧洲各国和日本得到广泛应用.
厌氧消化根据进料含固率的不同可以划分为湿法消化和干法消化两类.干法厌氧消化通常指进料固含量超过15%(一般为15%~40%)的情况,与传统的湿法消化相比,干法消化具有容积小、能耗低等优点.
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