消化液回流比与有机负荷率对餐厨垃圾厌氧消化的影响VIP免费

第一作者:王�星,男,1981年生,博士研究生,研究方向为固体废弃物的生物处理及资源化利用。#通讯作者。消化液回流比与有机负荷率对餐厨垃圾厌氧消化的影响王星1,2�王德汉2#张玉帅2�陆日明2�李俊飞2(1.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092;2.华南农业大学资源环境学院,广东广州510642)��摘要�在试验的基础上研究了消化液回流比与有机负荷率(OLR)对餐厨垃圾厌氧消化的影响。试验通过改变OLR、消化液回流比等参数来控制其运行。研究发现,当回流比从零提高到180%时,OLR分别为9.933、14.900g/(L�d)的厌氧消化系统COD去除率分别从79.45%、80.13%上升到81.98%、83.33%;当OLR为19.866g/(L�d)时,提高回流比会造成COD去除率的下降。系统在较低负荷运行时,回流比的提高使系统的产气率有明显的增加。研究认为,180%的回流比仅适用于低OLR(9.933、14.900g/(L�d)),当系统处于高OLR(19.866g/(L�d))时,高回流比会造成挥发性脂肪酸(VFA)和钠离子的积累,进而影响消化系统的性能。��关键词�餐厨垃圾厌氧消化有机负荷率Effectsofrecirculationandorganicloadingonanaerobicdigestionofkitchenwastes�WangXing1,2,WangDehan2,ZhangYushuai2,LuRiming2,LiJunfei2.(1.StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourcesReuses,TongjiUniversity,Shanghai200092;2.CollegeofResourcesandEnvironment,SouthChinaAgriculturalUniversi�ty,GuangzhouGuangdong510642)Abstract:�Labexperimentswereperformedtodeterminetheeffectsofeffluentrecirculationandorganicloadingonanaerobicdigestionofkitchenwaste.Increasingtheeffluentrecirculationratefrom0to180%,theCODreductionimprovedfrom79.45%&80.13%to81.98%&83.33%andwhenorganicloadingrate(OLR)waskeptat9.933&14.900g/(L�d),respectively,coupledwithmoremethaneproduction;thecorrespondingCODreductionde�creaseddrasticallywhenOLRwaskeptatahighlevelof19.866g/(L�d).Thereforethehighrecirculationrateof180%wasaviableoptiononlywhenOLRwasmoderate(9.933~14.900g/(L�d));atamuchhigherOLR,thetreatmentperformancewoulddeteriorateduetoaccumulationofvolatilefattyacidsandsodiumion.Keywords:�KitchenwasteAnaerobicdigestionOrganicloadingrate��餐厨垃圾是城市生活垃圾中有机相的主要来源,主要以淀粉类、食物纤维类和动物脂肪类等有机物质为主,具有高固含量、高油脂、高盐分以及易腐发臭、易生物降解等特点,因此国外普遍采用厌氧消化的方式处理餐厨垃圾。��在厌氧消化过程中,固态底物经过水解、酸化、甲烷化阶段后逐渐转变为厌氧消化液,有机物从固相转移到液相。厌氧消化液以挥发性脂肪酸(VFA)、氨氮、硫化物为主,而且产量大,所以在消化系统连续运行时,厌氧消化液应不断外排以保证消化器有足够的容积接纳下一批入料,而外排的消化液如何处置又导致了一系列问题。目前,解决厌氧消化液最经济、有效的方法是将消化液部分回流到厌氧消化系统。��通过回流的方法可以使消化液中残留的有机组分重新被微生物利用[1],同时也可以提高厌氧消化反应器内的水分含量,促进养分与酶的均匀分布,提高厌氧消化的效率[2�5]。Ledakowicz和Kaczorek曾报道了过高的消化液回流比引发甲烷化过程与酸化过程的失衡,引起VFA的积累问题,从而导致甲烷菌活性受到抑制[6]。因此,厌氧消化液回流比应控制在合适的范围内,以减少外排的消化液体积,同时尽量保证消化液中VFA、COD维持在相对较低的水平,由于餐厨垃圾富含盐分,因此在采用消化液回流的过程中也必须考虑到盐分的积累问题。��目前,关于消化液回流于有机固体垃圾厌氧消化处理过程的数据还十分有限,虽然国外研究表明,厌氧消化液回流能够提高城市生活垃圾厌氧消化时的甲烷产量,但是关于消化液回流对餐厨垃圾厌氧消化影响研究还未见报道,因此本研究的目的在于评价不同回流比对餐厨垃圾厌氧消化过程中甲烷产量、VFA与盐分积累的影响,以期为今后餐厨垃圾规模化厌氧消化处理提供一定的理论依据。1�实验部分1.1�餐厨垃圾��餐厨垃圾的成分受地域、季节、居民生活习惯及饮食...