餐廚垃圾單相厭氧反應器高負荷運行試驗研究.pdf

1、餐廚垃圾蘊含豐富的生物質(zhì)能，且易生物降解，而厭氧消化技術是回收其中能源的高效技術途徑。當前，在歐洲厭氧消化處理技術在有機垃圾處理方面已經(jīng)形成了一套成熟的技術體系，特別是單相厭氧消化以其系統(tǒng)簡單、維護運行方便等優(yōu)勢，占據(jù)了90％以上的有機垃圾厭氧處理市場。在國內(nèi)，厭氧消化處理技術也多應用于農(nóng)村沼氣池，而針對餐廚垃圾的單相厭氧消化處理技術的研究尚處在起步階段。目前，國內(nèi)外關于餐廚垃圾單相厭氧消化技術的研究多集中在較低負荷條件下，反應器的啟動

2、，運行特征和處理效果，而針對餐廚垃圾高負荷厭氧消化系統(tǒng)的研究較少，特別是對高負荷運行過程中的運行參數(shù)關注甚少，而餐廚垃圾高負荷厭氧消化系統(tǒng)相比低負荷厭氧消化系統(tǒng)具有能承受更高的容積負荷和整體的厭氧消化效率較高等優(yōu)點。為此，本文在實驗室規(guī)模上，利用自行設計的餐廚垃圾單相厭氧反應器，在中溫條件下（35℃）進行了餐廚垃圾單相厭氧反應器的啟動、高負荷運行、系統(tǒng)失衡后恢復過程研究，以期為該研究方向提供基礎數(shù)據(jù)和參考。
　?、俨蛷N垃圾單相厭氧

3、反應器啟動研究
　　本部分試驗重點研究餐廚垃圾單相厭氧反應器的啟動過程。首先，逐步增加沼渣投加量以提高餐廚垃圾單相厭氧消化反應器的固含量（TS），進而增加反應器內(nèi)的活性微生物量以提高餐廚垃圾單相厭氧消化反應器可承受的容積負荷；然后，再通過在同負荷下添加沼渣和餐廚垃圾各一半（以負荷計）的方式來增強微生物對餐廚垃圾的適應性，完成餐廚垃圾單相厭氧反應器的啟動。啟動過程共用時41天（第1~41天），啟動過程進料容積負荷從1.0kgVS·m

4、-3·d-1增加到4.0kgVS·m-3·d-1。啟動結(jié)束時，系統(tǒng)產(chǎn)氣狀況良好，表現(xiàn)出較強的穩(wěn)定性。
　?、诓蛷N垃圾單相厭氧反應器高負荷運行研究
　　本部分試驗重點研究了餐廚垃圾單相厭氧反應器高負荷運行過程中pH、堿度、VFA、產(chǎn)氣量以及氣體成分隨投加負荷的變化情況，確定出餐廚垃圾單相厭氧反應器高負荷運行的最佳運行參數(shù)為：系統(tǒng)內(nèi)溫度為35℃左右，TS為22%左右，沼液回流比為5:1時的最佳進料負荷為6.0kgVS·m-3·d

5、-1，此負荷下pH平均值為7.25，VFAs濃度平均值都在3000mg·L-1以下，總堿度平均值為9677.9mgCaCO3·L-1，最大值為10132.5mgCaCO3·L-1，VFAs/堿度的平均值為0.28，小于0.4。同時系統(tǒng)能承受的最高負荷為7.0kgVS·m-3·d-1左右。
　?、鄄蛷N垃圾高負荷厭氧消化系統(tǒng)失衡后的恢復過程研究
　　本部分試驗采用“停止進料+投加葡萄糖+投加餐廚垃圾”的策略對失衡的餐廚垃圾高負荷