餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)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(shù)是回收其中能源的高效技術(shù)途徑。當(dāng)前，在歐洲厭氧消化處理技術(shù)在有機垃圾處理方面已經(jīng)形成了一套成熟的技術(shù)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(shù)也多應(yīng)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(shù)的研究尚處在起步階段。目前，國內(nèi)外關(guān)于餐廚垃圾單相厭氧消化技術(shù)的研究多集中在較低負荷條件下，反應(yīng)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(guān)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(shè)計的餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器，在中溫條件下（35℃）進行了餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器的啟動、高負荷運行、系統(tǒng)失衡后恢復(fù)過程研究，以期為該研究方向提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考。
　?、俨蛷N垃圾單相厭氧

3、反應(yīng)器啟動研究
　　本部分試驗重點研究餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)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(yīng)器的固含量（TS），進而增加反應(yīng)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(yīng)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(yīng)性，完成餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)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