高盐分餐厨垃圾湿式单级厌氧消化的试验研究

·园林·绿化·环保·文章编号:1009-6825(2008)26-0332-02高盐分餐厨垃圾湿式单级厌氧消化的试验研究收稿日期:2008-04-15作者简介:彭绪亚(1964-),男,博士生导师,教授,重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045王暾(1982-),男,重庆大学城市建设与环境工程学院环境工程专业硕士研究生,重庆400045彭绪亚王暾摘要:对高盐分餐厨垃圾湿式厌氧发酵进行了研究,试验结果表明:发酵液盐分浓度不断累积,由最初的0.084%增长至0.69%,并且还在继续增加;进料有机负荷控制在3kgVS/(m3·d)时,反应器运行良好,发酵液COD稳定在2620mg/L左右,VFA浓度保持在880mg/L以下,产气量81L/d,甲烷含量60%左右。关键词:盐分,酸化,餐厨垃圾,湿式厌氧消化,沼气中图分类号:X705文献标识码:A厌氧消化技术处理餐厨垃圾具有二次污染少、可回收清洁能源以及沼渣可利用等优势。但餐厨垃圾的高盐分、极易酸化等特点会加大厌氧消化过程稳定进行的难度。因此本试验以高盐分餐厨垃圾为研究对象,采用湿式单级厌氧消化工艺进行了研究,分析摸索出了一套适合高盐分餐厨垃圾的湿式厌氧消化工艺。1试验材料与方法1.1试验装置厌氧消化反应器为圆柱形结构,容积20L,机械搅拌,外循环水加热,罐体内部温度(35±2)℃,顶部设置进料口,并安装阀门,每日连续进出料。1.2试验物料接种污泥取自有机垃圾厌氧发酵装置和UASB反应器,并按一定比例混合。试验物料是按照重庆市各类餐厨垃圾产生量比例制备的混合样,粒径小于10mm。按标准方法制样后放入冰箱低温(4℃)保存,主要参数见表1。表1试验物料性质样品TS/%VS/%C/N容重kg/m3粗脂肪%盐分(以NaCl计)%混合13.9092.4614.31108316.490.931.3试验设计及分析方法运行期间通过外加NaHCO3调节进料以及发酵液pH值,使pH值维持在6.8～7.8之间。通过装置进料口一次性加入驯化好的接种污泥以及首次的餐厨垃圾进料。此后每日从取样口取样(100mL),测试相关指标。根据测试结果确定每日进料负荷及进料量。装置启动运行阶段不出料,直至达到反应器设计容积20L。反应器启动阶段历时37d,随后进入连续运行。TS和VS,重量法;pH,玻璃电极法;氨氮,滴定法;VFA,气相色谱法;COD,重铬酸钾法;产气量,湿式气体流量计测定;甲烷含量,气体分析仪测定;盐分,滴定法;碱度,滴定法。2结果与讨论2.1发酵液中盐分累积情况从图1可以看出,反应伊始进料餐厨垃圾中自身含有的盐分(NaCl为主)以及调整物料pH值外加的NaHCO3一起将Na+大量引进了厌氧反应系统中,反应器发酵液初始盐分含量为0.084%。随后发酵液中的盐分逐日增加,反应的第16天盐分含量已达到0.42%。此后的两周时间里由于反应器条件恶化,暂停进料,盐分含量增长不明显,第30天重新开始进料后,发酵液盐分含量继续呈现增加的趋势。整个反应过程中,发酵液盐分含量最高值达到0.69%,并继续增加。对于Na+的毒性而言,底物为丁酸、丙酸、乙酸时其50%IC为4000mg/L,而单以乙酸为底物时其50%IC为10000mg/L,混合底物时Na+的毒性要高出1倍还多,可见盐分的累积会对厌氧过程造成极大抑制。并且VanLier在研究Na+对产甲烷细菌的毒性时发现,在长达12周的时间内,产甲烷菌没有对Na+产生任何驯化。2.2产气情况分析从图2可以看出,反应第6天～第8天是产气高峰,此时进料有机负荷为3kgVS/(m3·d),发酵液COD稳定在2620mg/L左右,VFA浓度保持在880mg/L以下,产气量81L/d,甲烷含量60%左右,该工况下运行良好。加大负荷后,产气情况恶化,经过2周的调整后,恢复正常,但由于盐分的累积,日产气量没有达到初期的高水平,而且产气量出现波动现象。这一点与其他学者的研究结论相似,李亚新等[1]通过试验发现,对于15000mg/L的Na+浓度需要经过50d以上才能开始明显产生甲烷。可见,进料有机负荷和盐分含量是餐厨垃圾厌氧消化必须严格控制的参数,厌氧消化对这两个因素非常敏感。·332·第34卷第26期2008年9月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol.34No.26Sep.2008文章编号:1009-6825(2008)26-0333-02大学校园植物景观空间塑造浅析收稿日期:2008-05-25作者简介:李利(1986-),男,北京林业大学城市规划与设计(含风景园林景观与设计)硕士研究生,北京100083秦柯(1984-),男,北京林业大学城市规划与设计(含风景园林景观与设计)硕士研究生,北京100083李利秦柯摘要:探讨了大学校园植物景观空间塑造的方法与原则,阐述了一