餐廚垃圾兩相厭氧發(fā)酵中試研究.pdf

1、餐廚垃圾有機物含量高，采用厭氧發(fā)酵的方式處理餐廚垃圾可以實現(xiàn)其資源化、減量化和無害化。影響餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的因素很多，也就導致了餐廚垃圾厭氧發(fā)酵難以長時間穩(wěn)定運行。本文研究了溫度、氨氮濃度對餐廚垃圾兩相厭氧發(fā)酵的影響，并對厭氧發(fā)酵后續(xù)沼液處理進行了探索。主要研究結果如下：
　?。?）高溫厭氧發(fā)酵時，產(chǎn)酸相有機負荷最高可達29.27 kgVS/（m3·d），系統(tǒng)內揮發(fā)酸濃度穩(wěn)定在5613.6 mg/L。產(chǎn)甲烷相有機負荷最高達6.04

2、 kgVS/（m3·d），容積產(chǎn)氣率平均為5.61 m3/（m3·d），原料產(chǎn)氣率平均達0.913 m3/（kgVS·d），甲烷含量平均為73.07％，系統(tǒng)內總菌數(shù)為2.37×109個/ml，產(chǎn)甲烷菌數(shù)最高為4.90×108個/ml。
　　（2）中溫厭氧發(fā)酵時，產(chǎn)酸相有機負荷最高達28.1kgVS/（m3·d），系統(tǒng)內揮發(fā)酸濃度穩(wěn)定在9368.2 mg/L。產(chǎn)甲烷相有機負荷最高達5.8 kgVS/（m3·d），容積產(chǎn)氣率穩(wěn)定在5.

3、19 m3/（m3·d），原料產(chǎn)氣率為0.9 m3/（kgVS·d），甲烷含量平均為75.0%，總菌數(shù)為1.78×109個/ml，產(chǎn)甲烷菌最高為1.66×108個/ml。采用高通量測序方法對微生物多樣性進行研究發(fā)現(xiàn)，古菌在屬水平上， Methanospirillum（甲烷螺菌）為主要優(yōu)勢菌群。細菌在門水平上，F(xiàn)irmicutes（厚壁菌門）和Bacteroidetes（擬桿菌門）為整個實驗期間的兩個主要優(yōu)勢菌群。
　?。?）實驗室

4、水平下，采用產(chǎn)酸相中溫產(chǎn)甲烷相高溫兩相發(fā)酵工藝研究氨氮濃度對產(chǎn)甲烷相的影響。結果表明，氨氮濃度隨有機負荷的提高而上升，當有機負荷為7.3 gVS/（L·d）時，氨氮濃度上升到5386 mg/L，系統(tǒng)運行良好；當有機負荷達到7.7 gVS/（L·d）時，氨氮濃度達到6144 mg/L，系統(tǒng)出現(xiàn)氨氮抑制；抑制解除后，系統(tǒng)可在有機負荷為3.4 gVS/(L·d)、氨氮濃度為4586 mg/L的條件下穩(wěn)定運行。系統(tǒng)內無乙酸累積，甲烷的產(chǎn)生主要通

5、過 H2/CO2途徑合成。采用高通量測序方法對微生物多樣性進行研究發(fā)現(xiàn)，古菌在屬水平上，Methanoculleus（甲烷袋狀菌屬）可耐受較高濃度的氨氮，為優(yōu)勢菌群。細菌在門水平上，F(xiàn)irmicutes（厚壁菌門）為主要優(yōu)勢菌群，其次為Bacteroidetes（擬桿菌門）。
　?。?）采用汽爆方式對餐廚垃圾沼渣進行預處理，在最高壓力3.0 Mpa，絮體中氨氮濃度、COD均為最高水平，分別為2933.35、306575.0 mg/