畜禽养殖废弃物与餐厨垃圾渗滤液共消化的研究

2018年第44卷第7期July2018工业安全与，保IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection•99•畜禽养殖废弃物与餐厨垃圾渗滤液共消化的研究李春生(运城市盐湖区环境保护监测站山西运城044000)摘要以畜禽养殖废弃物（LW)和餐厨垃圾渗滤液（FL)为研究对象，探究了LW和FL混合比例对共消化的影响。结果表明:LW和FL共消化有助于厌氧消化，且LW和FL的最佳混合体积比为2:1,沼气最大产量为1495mL，甲烷最大体积分数为81%。LW和FL共消化有助于缓冲pH负荷，促进有机物的溶出，提高关键酶活性。当LW和FL的最佳混合体积比为2:1时，溶解性蛋白质和多糖的最大质量浓度分别为1056mg/L和526mg/L，挥发性脂肪酸的最大质量浓度为698mg/L。此外，酶活分析表明LW和FL共消化有助于提高F420的活性。关键词畜禽养殖废弃物餐厨垃圾渗滤液沼气共消化StudyonCo-digestionofLivestockWasteandFoodWasteLeachateLIChunsheng(YunchengSaltLakeDistrictEnvironmentalProtectionMonitoringStationYuncheng,Shanxi044000)AbstractTheeffectsoflivestockandpoultrywaste(LW)andfoodwasteleachate(FL)ratioonco-digestionwereinvestigatedusingLWandFLasresearchobject.Theresultsshowthat,co-digestionofLWandFLishelpfulforanaerobicdigestion,theoptimalmixturevolumeratioofLWandFLis2!1,themaximumbiogasoutputis1495mL,andthemaximumvolumefractionofmethaneis81%.Co-digestionwithLWandFLcontributestobufferthepHload,andpromotethedissolutionoforganicmatterandenhancethekeyenzymeactivity.Whentheoptimalmix­turevolumeratioofLWandFLis211,themaximummassconcentrationofsolubleproteinandpolysaccharideare1056mg/Land526mg/L,respectively,andthemaximummassconcentrationofvolatilefattyacidsis698mg/L.Inaddition,enzymaticactivityanalysisshowsthatco-digestionofLWandFLhelpstoincreaseF420activity.KeyWordslivestockandpoultrywastefoodwasteleachatebiogasco-digestion〇引言〇引言我国畜禽养殖业在农业中的占比较大,畜禽养殖过程中产生的废弃物若得不到有效处置会对环境造成严重污染[1]。畜禽养殖废弃物（LW)主要包括畜禽粪便，圈舍冲洗废水等。该类废弃物含有充足的有机物例如粗蛋白、脂类等,据报道畜禽养殖废弃物中有机质约占81%[2]，因此LW是一种可利用的再生资源。LW资源化利用可以解决能源短缺、土地退化所面临的压力，同时又可以从源头上控制养殖业废弃物污染的问题，是有利于可持续发展的必要手段[3]。与此同时，餐厨垃圾渗滤液（FL)是餐厨垃圾在填埋过程中产生的浓稠恶味液体，该类液体会给地下水和地表引用水造成潜在的安全隐患。FL同样富含有机物，餐厨垃圾资源化利用可以产生能源气体甲烷，缓解能源危机[4]。厌氧消化技术能够将有机物在厌氧的条件下转化为能源气体甲烷、氢气，同时实现有机物减量化、无害化。当畜禽养殖废弃物或餐厨垃圾渗滤液单独厌氧消化时，常因酸或氨氮抑制，抗冲击负荷能力差，营养元素匮乏等原因导致消化效率低[5]。LW含有低C/N，然而FL含有高C/N，畜禽养殖废弃物与餐厨垃圾渗滤液共消化可平衡C/N,提高反应体系抗冲击负荷。国内外关于畜禽养殖废弃物与餐厨垃圾渗滤液共消化的报道较少，缺少充足且有价值的实验数据。本研究探究了LW与FL联合共消化的可行性并进一步探究了共消化的机理，研究结果将会对畜禽养殖废弃物和餐厨垃圾渗滤液的治理提供一种新方法。1材料与方法1材料与方法1.1实验材料畜禽养殖废弃物取自某生猪养殖场的粪便存