食醋工業(yè)廢棄物厭氧消化性能及預(yù)處理技術(shù)研究.pdf

1、醋渣是我國常見的一種食品工業(yè)廢棄物，據(jù)統(tǒng)計，我國食醋行業(yè)年產(chǎn)生醋渣量約為180～210萬噸。醋渣自身酸度較大，含水率較高，因此難以通過常規(guī)固廢處理手段得到有效處理。將厭氧消化技術(shù)應(yīng)用于醋渣的處理，既能夠?qū)⒋自行p量化，又能夠?qū)⒋自挠袡C(jī)成分轉(zhuǎn)化為生物沼氣，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文對醋渣的特性進(jìn)行了比較完整的分析，結(jié)果顯示醋渣中VS含量為85％左右，木質(zhì)纖維素類物質(zhì)含量高達(dá)70％。并結(jié)合理論生化甲烷潛力計算公式以及醋渣元素

2、分析結(jié)果，得出醋渣理論生化甲烷潛力為473.34mL·gVS-1。
　　 本文首先通過BMP實(shí)驗(yàn)(Bio-chemical methane potential test)對醋渣自身生化甲烷潛力進(jìn)行了測試，并針對不同F(xiàn)/I條件對醋渣厭氧消化產(chǎn)氣性能的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，醋渣具有良好的產(chǎn)甲烷潛力。經(jīng)60天批式厭氧消化反應(yīng)，醋渣最大累積產(chǎn)甲烷量為242.69mL·gVS-1。此外，F(xiàn)/I較高會導(dǎo)致厭氧消化系統(tǒng)內(nèi)VFA的大量累積，

3、從而對產(chǎn)甲烷菌活性產(chǎn)生抑制，影響最終產(chǎn)氣量以及反應(yīng)效率。
　　 在BMP測試基礎(chǔ)上，本文利用實(shí)驗(yàn)室自制CSTR厭氧反應(yīng)器，對醋渣進(jìn)行了單相序批式厭氧消化實(shí)驗(yàn)研究，并對消化液回流后的反應(yīng)性能進(jìn)行了分析。結(jié)果得出沼液回流能夠有效中和醋渣自身酸度，提高進(jìn)料的pH值并增強(qiáng)厭氧消化體系的緩沖能力。在HRT為45天，沼液回流比為50％，OLR為2.5gVS·L-1·d-1的條件下，系統(tǒng)容積產(chǎn)氣率為1.08L·L-1。此外，在出料沼液回流后，

4、將固液分離后的厭氧沼渣進(jìn)行熱解處理，以達(dá)到進(jìn)一步減量化的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熱解處理能夠減少沼渣近70％的固體殘留。
　　 在以上研究基礎(chǔ)上，針對醋渣自身高木質(zhì)纖維素含量特點(diǎn)，利用不同濃度NaOH以及氨水為預(yù)處理劑進(jìn)行了預(yù)處理實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合SEM、FTIR以及XRD等分析手段進(jìn)行了檢測，結(jié)果顯示10％NaOH預(yù)處理后產(chǎn)氣效果最好。經(jīng)28天厭氧消化反應(yīng)，該條件下預(yù)處理后醋渣累積產(chǎn)沼氣461.21 mLg·VS-1，比單位VS未預(yù)處理