高含固率有机垃圾厌氧发酵生物反应器研究现状_张晓明

－－中国资源综合利用ChinaResourcesComprehensiveUtilizationVol．28，No．22010年2月高含固率有机垃圾的厌氧消化处理在欧洲、北美、日本已经得到广泛的应用，而在国内研究的重点依然是有机废水的厌氧消化处理［1-5］。目前国内针对高含固率有机垃圾厌氧发酵的研究主要集中在农村家庭式的沼气池方面。对于城市而言，高含固率有机垃圾中餐厨垃圾占有巨大比例，这是中国一个比较特殊的现象。而且随着生活质量的提高，餐厨垃圾占生活垃圾的比例将越来越大。餐厨垃圾具有含水率高（70%～90%）、有机物含量高、易腐败等特点，收集与运输过程中容易引起臭味、渗沥液、不雅外观等环境问题。它是一种较为特殊的有机垃圾，其有机物含量高，具有资源化的可能性［6］。本文在对现今国内外高含固率厌氧发酵生物反应器的研究成果做初步归纳和比较的基础之上，对其今后研究的发展趋势做出预测，以期促进国内科研单位和大专院校积极开发新型高效的餐厨垃圾处理设备，找到适合国情的、高效的处理工艺，进而可以进一步推广到整个高含固率有机垃圾的厌氧处理。这对于我国的城市环境治理以及资源可持续发展有着重要的意义。以下就高含固率有机垃圾厌氧消化反应器的反应级数、反应器发展阶段两方面进行论述。1反应级数20世纪70年代初，S.Ghosh和F.G.PHoland［6］根据厌氧生物分解机理和微生物类群的理论首先提出了两相厌氧消化的概念。将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个串联的反应器中并且提供各自所需的最佳条件，使这两类细菌群都能发挥最大的活性，提高反应器的处理效率。Scherer［7］用厌氧消化处理有机垃圾的实验采用两相反应，达到了80％的挥发性固体的降解。反应器的第一相为65℃高温、水力停留时间为4.5d，第二相为55℃、水力停留时间为14.5d，产气量达到了理论产气量的98％。B.G.Yeoh［8］对两相厌氧消化工艺和单相厌氧消化工艺进行了对比实验，结果表明：两相厌氧消化系统的产甲烷活性明显高于单相厌氧消化系统。Ghosh等［9］用试验规模的传统高效反应器和两相反应器分别来处理由未分选的垃圾制得的垃圾燃料团（refuse-derivedfuelpellets），甲烷产量在用两相处理时大约可以提高20％。Pavan认为两相消化是处理未分选高固体有机垃圾和来自水果蔬菜收稿日期：2009－12－02作者简介：张