餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器高負(fù)荷運(yùn)行試驗(yàn)研究.pdf

1、餐廚垃圾蘊(yùn)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(jī)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(jiǎn)單、維護(hù)運(yùn)行方便等優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了90％以上的有機(jī)垃圾厭氧處理市場(chǎng)。在國(guó)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(duì)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(guó)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(fù)荷條件下，反應(yīng)器的啟動(dòng)

2、，運(yùn)行特征和處理效果，而針對(duì)餐廚垃圾高負(fù)荷厭氧消化系統(tǒng)的研究較少，特別是對(duì)高負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行參數(shù)關(guān)注甚少，而餐廚垃圾高負(fù)荷厭氧消化系統(tǒng)相比低負(fù)荷厭氧消化系統(tǒng)具有能承受更高的容積負(fù)荷和整體的厭氧消化效率較高等優(yōu)點(diǎn)。為此，本文在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上，利用自行設(shè)計(jì)的餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器，在中溫條件下（35℃）進(jìn)行了餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)、高負(fù)荷運(yùn)行、系統(tǒng)失衡后恢復(fù)過(guò)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(dòng)研究
　　本部分試驗(yàn)重點(diǎn)研究餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)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(jìn)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(fù)荷；然后，再通過(guò)在同負(fù)荷下添加沼渣和餐廚垃圾各一半（以負(fù)荷計(jì)）的方式來(lái)增強(qiáng)微生物對(duì)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(dòng)。啟動(dòng)過(guò)程共用時(shí)41天（第1~41天），啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)料容積負(fù)荷從1.0kgVS·m

4、-3·d-1增加到4.0kgVS·m-3·d-1。啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)氣狀況良好，表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
　?、诓蛷N垃圾單相厭氧反應(yīng)器高負(fù)荷運(yùn)行研究
　　本部分試驗(yàn)重點(diǎn)研究了餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器高負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中pH、堿度、VFA、產(chǎn)氣量以及氣體成分隨投加負(fù)荷的變化情況，確定出餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器高負(fù)荷運(yùn)行的最佳運(yùn)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(shí)的最佳進(jìn)料負(fù)荷為6.0kgVS·m-3·d

5、-1，此負(fù)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(shí)系統(tǒng)能承受的最高負(fù)荷為7.0kgVS·m-3·d-1左右。
　?、鄄蛷N垃圾高負(fù)荷厭氧消化系統(tǒng)失衡后的恢復(fù)過(guò)程研究
　　本部分試驗(yàn)采用“停止進(jìn)料+投加葡萄糖+投加餐廚垃圾”的策略對(duì)失衡的餐廚垃圾高負(fù)荷