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餐厨垃圾高温厌氧消化
发布时间:2014-04-14 09:21:54                            点击次数:1267 次

      摘要:在中试规模下,研究餐厨垃圾高温厌氧消化试验,通过监测餐厨垃圾厌氧消化过程中产气量、气体组成等产气情况和消化液中pH值、SCOD、NH+4-N、VFAs等化学指标含量变化,确定餐厨垃圾厌氧消化的最大有机负荷,并分析餐厨垃圾高温厌氧消化技术的可行性,结果表明,在工程上餐厨垃圾单独进行高温厌氧消化产甲烷具有技术可行性,但难以保证系统长时间安全稳定运行;餐厨垃圾厌氧消化正常运行时最大有机负荷可达2.551kgVS/(m3•d);当系统有机负荷为2.551kgVS/(m3•d)时,每天每千克VS最高可产生甲烷量0.622m3;氨氮对餐厨垃圾厌氧消化产甲烷影响明显;餐厨垃圾中固有Na+含量对厌氧消化产甲烷影响不明显。
关键词:餐厨垃圾;高温厌氧消化;有机负荷;氨氮
中图分类号X705文献标识码A文章编号1673-9108(2013)06-2355-06

  据统计,全世界每年产生垃圾450亿t,我国城市生活垃圾的产量已达到1.5亿t,且每年以8%~10%的速度递增,而城市生活垃圾中的有机成分每年以7%左右的比例递增[1]。有机垃圾作为城市生活垃圾的重要组成部分,会产生强烈的恶臭及视觉污染效果。特别是餐厨垃圾极易变质、腐烂、发酵,滋生蚊蝇,产生大量的毒素,散发恶臭气体,污染水体和大气[2]。

  以往饭店、酒楼、宾馆、食堂等产出的餐厨垃圾的出路是,通过一些城市近效农民和个体贩运者运至城郊的小型饲养场喂养家畜;普通居民产生的餐厨垃圾大部分都混入生活垃圾,作填埋处置;这两种方法都会给环境带来损害。厨余物中往往含有致病菌和非食用性物质,家畜食用后极易感染疾病或引起组织病变,再由食物链传染给人类,给人们的身体健康带来极大的危害;填埋处置需要占用大量土地,且产生大量渗滤液,难以处置。同时,城市餐厨垃圾中含有高含量的有机质,具有可生化降解性,蕴含大量的生物质能,若有效利用这类生物质能源,对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。因此,探求餐厨垃圾有效处置手段,实现其无害化、减量化、资源化利用是目前治理餐厨垃圾等有机垃圾污染的热点和需要解决的关键问题之一。

  餐厨等有机质的厌氧消化系统中,温度是影响微生物生命活动过程的重要因素[3]。对于产甲烷菌代谢来说,温度每升高10℃,反应速率增加2~4倍[4];刘伟等[5]研究了温度条件对牛粪厌氧发酵产气特性的影响,结果表明,高温组总产气量明显高于中温和常温组。张翠丽等[6]研究发现,一定的温度范围内,厌氧发酵的产气速率的最高值出现的时间和发酵周期随温度的升高而缩短,其峰值和产气量随温度的升高而增加。因中温发酵的温度与人体的体温接近,故对寄生虫卵及大肠杆菌的杀灭率较低;高温发酵对寄生虫卵的杀灭率可达99%,对大肠杆菌指数可达10~100,能满足卫生要求[3]。吴满昌等[7]认为城市生活垃圾厌氧处理的较佳温度为55℃,消化程度比较彻底,产气率较高,启动时间较快,有利于病毒、病菌的灭活作用。

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