餐厨垃圾两相厌氧处理技术研究进展

2019年第19期广东化工第46卷总第405期www.gdchem.com·127·餐厨垃圾两相厌氧处理技术研究进展餐厨垃圾两相厌氧处理技术研究进展孙旭东，张庆元(中节能(临沂)环保能源有限公司，山东临沂276000)[摘要]餐厨垃圾的产生量越来越多，对其进行处理非常重要和紧迫。采用厌氧消化技术既能高效处理废弃物又能回收能源气体，具有显著的优势。基于相分离的餐厨垃圾产氢产甲烷两相处理技术，具有广阔的应用前景。本文介绍了国内外在餐厨垃圾两相厌氧处理中的研究进展，为我国餐厨垃圾的资源化处理提供借鉴。[关键词]餐厨垃圾；两相厌氧；抑制作用；资源化[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2019)19-0127-02ResearchProgressonTwo-stageAnaerobicTreatmentofFoodWasteSunXudong,ZhangQingyuan(ChinaEnergyConservation(Linyi)EnvironmentalProtectionEnergyCo.,Ltd.,Linyi276000,China)Abstract:Thegenerationoffoodwastewasincreasing,anditstreatmentwasveryimportantandurgent.Anaerobicdigestiontechnologyhadadvantageofbothwastetreatmentandenergygasrecovery.Basedonthephaseseparation,thetwo-stageanaerobictreatmenttechnologyforhydrogenandmethanegenerationfromfoodwastehadwidelyapplicationprospects.Thispaperintroducedtheresearchprogressoftwo-stageanaerobictreatmentoffoodwasteathomeandabroad,andcanprovideareferenceforresource-basedtreatmentoffoodwasteinChina.Keywords:foodwaste；two-stageanaerobicdigestion；inhibitoryeffect；resourceutilization1引言引言餐厨垃圾是指居民日常生活、食品加工、餐饮服务、单位供餐等活动过程中产生的食品垃圾，具有有机质含量高，含水率高和易腐烂变质等特点[1]。我国餐厨垃圾的产生量急剧增加，据统计2018年全国餐厨垃圾产生量超过1亿吨[2]。如果餐厨垃圾处理不当，则会对土壤、水体、空气、人体健康和城市环境等产生严重影响。由于餐厨垃圾的数量庞大，产生的危害严重，我国政府对餐厨垃圾的处理处置高度重视，先后出台了多项政策来引导、规范餐厨垃圾处理行业发展。《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提出，将推进餐厨垃圾无害化处理和资源化利用能力建设。到“十三五”末，力争新增餐厨垃圾处理能力3.44万吨/日，城市基本建立餐厨垃圾回收和再生利用体系[3]。目前餐厨垃圾的主要处理方法有填埋法、堆肥法、饲料化、焚烧法、机械粉碎直排法、好氧生物处理法和厌氧消化法等[4]。其中厌氧消化技术可以在处理餐厨垃圾的同时，获得清洁能源，实现环境保护和可持续发展的双重效果，是具有广阔前景的处理技术[5]。但由于餐厨垃圾有机质含量较高，单独厌氧发酵产甲烷时往往会出现酸化现象，降低产气效率[6]。有研究表明餐厨垃圾单相厌氧发酵过程中要进行pH调节，否则发酵底物会出现严重的酸化，体系pH急剧下降，甚至出现产气停止的现象[7]。这表明餐厨垃圾单相厌氧消化系统的稳定性较差，系统易酸化并使整个发酵过程难于控制。这主要是由于厌氧发酵过程中产酸菌和产甲烷菌的生理生化特性不同，传统单相厌氧消化过程中两大类菌群同时存在一个反应器内，很难满足各自的最佳生长条件，不利于充分发挥各自的代谢能力。而两相厌氧工艺把产酸和产甲烷进行相的分离，分别置于两个反应器中，这样产酸菌和产甲烷菌都能在最佳环境条件下生长，提高整体的处理效果，同时两个系统的运行会更加稳定。该技术在餐厨垃圾处理中的应用，受到了众多学者的青睐，成为热门的研究方向。Nipon[8]研究表明餐厨垃圾采用两相处理时的氢气、甲烷产量分别为292.7和391.6mL/gVS，甲烷产量高于餐厨垃圾单独厌氧消化时的364.3mL/gVS。两相发酵产生的总能量高于单相发酵；Lee[9]在中试规模的餐厨垃圾产氢产甲烷两相处理中，产生氢气2800L/d，甲烷15000L/d，比单独产甲烷获得更多的能量。本文综