餐厨垃圾厌氧消化及综合利用技术分析

本文在认清餐厨垃圾主要特征的基础之上,描述了目前餐厨垃圾的具体危害,主要的处理过程以及相应的优缺点。同时,从具体的减量化,无害化以及资源利用的具体角度总结过去的相关经验,具体的介绍一种餐厨垃圾处理的综合技术方法,并展望餐厨垃圾未来的发展趋势。     

高温厌氧消化处理餐厨垃圾试验研究

以食堂餐厨垃圾为原料,经分拣及粉碎预处理,按一定比例投入50 L厌氧反应器。利用大型秸秆沼气中温厌氧反应器内沼液作为接种菌种,控制厌氧消化温度在55℃±0.5℃,连续监测系统pH值,沼气产量及沼气成分,进行餐厨垃圾的产气性能及规律评价试验。研究结果表明:采用中温沼液作为菌种经缓慢升温驯化,经30天连续厌氧试验,每吨含水率16.7%的餐厨垃圾可降解产生107~111 m3沼气,沼气中甲烷含量约53%,硫化氢含量低于150 mg·m-3。餐厨垃圾厌氧消化初期酸化迅速,设计及调试过程中应控制进料有机负荷。     

餐厨垃圾与牛粪联合厌氧消化效率研究

试验对餐厨垃圾(FW)与牛粪(CM)联合厌氧消化效率进行了研究。在初始总固体(TS)负荷为6.7%和中温(35℃)条件下,考察不同的餐厨垃圾与牛粪TS配比(0∶1,1∶1,2∶1,3∶1,4∶1,1∶0)对联合厌氧消化过程的影响。结果表明:FW与CM联合厌氧消化单位VS沼气产量与甲烷含量均明显提高。FW∶CM为2时(T3),沼气产量和甲烷含量均最高,分别为574.15 mL·g-1VS和69.78%。整个厌氧消化过程T1~T5的pH值稳定在6.0~8.0之间,未出现挥发性有机酸(VFAs)抑制现象,VFAs浓度随着FW的比例增加而升高,FW单独发酵时,VFAs大量累积,第7 d时达到35600 mg·L-1。产甲烷菌群利用丙酸转化为甲烷的效率较低,VFAs中丙酸浓度下降的幅度明显低于乙酸、丁酸。厌氧消化过程中T1~T5也未出现氨抑制现象,氨氮浓度整体呈现先迅速升高,后缓慢下降,再缓慢升高的变化规律。在常温沼气工程应用中,初始总固体(TS)为6.7%时,建议FW与CM的TS比为2∶1。     

添加剂对新疆餐厨垃圾厌氧消化性能的影响

为探究添加矿物质对新疆餐厨垃圾厌氧消化性能的影响,设置4个处理,以餐厨垃圾为对照,分别添加膨润土、硅藻土、沸石粉进行厌氧消化性能的对比试验。结果表明：3种添加剂均能显著提高餐厨垃圾的产气量及产气率,对厌氧消化产气的贡献大小次序为：膨润土>硅藻土>沸石粉。不同添加剂与对照的厌氧消化试验相比,甲烷的含量差异不大;添加剂能显著提高产气量、产气率,并抑制餐厨垃圾酸化反应的过程,有效稳定消化液的pH值。     

餐厨垃圾厌氧消化残余物土壤利用现状调研分析

我国餐厨垃圾处理主要采用厌氧消化技术,通过有机物的分解可以获取再生能源沼气,同时也产生大量的消化残余物(沼渣和沼液).餐厨垃圾经过厌氧消化后,大部分营养元素都保留在消化后的残余物中,具有重要的再利用价值.文章通过调研餐厨垃圾消化残余物的理化特性、营养成分的分布特点、卫生指标和植物毒性等特性指标,并与土壤利用相关标准中的...     

餐厨垃圾与牛粪联合厌氧消化效率研究北大核心

试验对餐厨垃圾（FW）与牛粪（CM）联合厌氧消化效率进行了研究.在初始总固体（TS）负荷为6.7％和中温（35℃）条件下,考察不同的餐厨垃圾与牛粪TS配比（0：1,1：1,2：1,3：1,4：1,1：0）对联合厌氧消化过程的影响.结果表明：FW与CM联合厌氧消化单位VS沼气产量与甲烷含量均明显提高.FW：CM为2时（T3）,沼气产量和甲烷含量均最高,分别为574.15 mL·g-1VS和69.78％.整个厌氧消化过程T1 ～ T5的pH值稳定在6.0 ～8.0之间,未出现挥发性有机酸（VFAs）抑制现象,VFM浓度随着FW的比例增加而升高,FW单独发酵时,VFAs大量累积,第7d时达到35600 mg·L-1.产甲烷菌群利用丙酸转化为甲烷的效率较低,VFAs中丙酸浓度下降的幅度明显低于乙酸、丁酸.厌氧消化过程中T1～T5也未出现氨抑制现象,氨氮浓度整体呈现先迅速升高,后缓慢下降,再缓慢升高的变化规律.在常温沼气工程应用中,初始总固体（TS）为6.7％时,建议FW与CM的TS比为2：1.     

高温水解预处理对餐厨垃圾厌氧消化的影响

预处理可以改变餐厨垃圾的性状,提高厌氧消化性能,文章采用高温水解处理,考察了其对物料变化和厌氧消化性能的影响。研究表明经高温水解预处理后,餐厨垃圾VFAs,SCOD均得到提高;140℃,30 min为最佳高温水解预处理条件。此条件预处理后,餐厨垃圾中蛋白质、淀粉、脂肪的质量百分含量分别提高20%,17%,39%。高温水解处理后的厌氧消化过程中,随着有机负荷的增加,系统内pH下降,消化液VFA总量升高,产气量增加,最高有机负荷为5.0 gVS·L-1d-1。     

餐厨垃圾高温厌氧消化过程参数研究

试验以餐厨垃圾为原料,在55℃±0.5℃条件下模拟高温厌氧反应器实际工程运行条件,研究分析高温厌氧消化失衡、平衡以及高负荷阶段的产气、碱度、挥发性脂肪酸、氨氮浓度等参数的变化。结果表明,在碱度为7000 mg·L^-1以下时,主要表现为挥发性脂肪酸的积累造成的失衡;在碱度达到10500 mg·L^-1以后,主要表现为铵盐积累造成的失衡。另外,通过统计分析得到,当总碱度在7000～10500 mg·L^-1,酸碱比控制在0～0.3,总氨氮(TAN)浓度在3500 mg·L^-1以下时,消化系统最稳定,系统容积产气率最高可以达到5.63 m^3·m^-3d^-1。     

餐厨垃圾三相分离的固态残渣与水稻秸秆混合干式厌氧消化的产气规律研究

餐厨垃圾三相分离后的固态残渣碳氮比较低,通过添加水稻秸秆调节其碳氮比后开展干式厌氧消化序批实验,考察其产气规律.结果显示:在65 d的发酵周期内,纯餐厨废渣的干式厌氧消化产气潜力为389.5 mL·g-1 VS,按5∶1的比例加入水稻秸秆的产气潜力可以达到409.9 mL·g-1 VS,二者混合发酵产气率较单一原料增加...     

餐厨垃圾的厌氧消化技术现状分析

本文结合国内外现阶段的研究成果,介绍了提高餐厨垃圾厌氧消化产气量的研究,并结合近年来研究热点,对两级法厌氧消化工艺和整体一级法消化工艺进行了初步的比较.同时,从生态、经济、能源的角度进行了餐厨垃圾厌氧消化工艺与好氧堆肥工艺比较,对餐厨垃圾厌氧消化技术的规模化应用提出了今后的研究方向.     

厌氧消化处理生活垃圾工艺研究

对城市垃圾进行实验室规模的厌氧消化制取沼气的实验结果表明，生活垃圾经分类收集、破碎、搅拌粉碎后，进行厌氧处理，可以获得较高的处理效率，并能回收沼气。最佳进料固体浓度是１６％；水力停留时间应大于１０天，以１５天为宜。一吨有机垃圾可产气１１０ｍ＾３，其中甲烷含量高于５３％。在此基础上，进行了物料平衡和ＣＯＤ利用率计算。     

中国餐厨垃圾厌氧处理工艺难点

简单阐述了我国餐厨垃圾的特殊性,整体介绍了餐厨垃圾处理利用工艺,着重分析了预处理单元、油脂回收再利用单元和厌氧降解单元的工艺关键点及处理难点.     

餐厨垃圾固相物料与厨余垃圾混合中温厌氧消化工程中试研究

试验采用有效容积为4 m^3的全混式反应器,在中温(35℃)的条件下,分别进行了单一餐厨垃圾固相物料(S1)、餐厨垃圾固相物料(S1)与厨余垃圾(S2)的混合物料(S3)(混合比为2∶1)厌氧消化工程中试。结果表明,单一餐厨垃圾固相物料(S1)厌氧消化最佳运行工况为进料有机负荷(OLR)为80 kg·d^-1,停留时间(HRT)为50 d;当OLR增至115 kg·d^-1时,其平均容积产气率由2.04 m^3·m^-3d^-1降至2.02 m^3·m^-3d^-1,气体甲烷含量由61.1%降至38.4%。混合物料(S3)日进料量由80 kg提升至120 kg时,平均容积产气率由2.11 m^3·m^-3d^-1升高至2.30 m^3·m^-3d^-1,甲烷含量亦由61.9%升高至63.8%。因此,将餐厨垃圾固相物料与厨余垃圾进行混合可以有效改善物料厌氧性能,其有机负荷以及甲烷产率均表现出明显优势。     

日光温室生产废弃物厌氧发酵特性初探

利用自行设计的厌氧发酵实验装置,对黄瓜茎叶和番茄茎叶在30±1 ℃恒温条件下,进行了单相批量厌氧发酵试验研究,结果表明:黄瓜茎叶随着厌氧发酵时间的延长,所产气体中的CH4含量呈明显升高的趋势,H2S含量接近线性变化,厌氧发酵2周后产气量达到最高,产气高峰期持续2～3周左右.番茄茎叶在厌氧发酵过程中产甲烷活性期出现较晚,H2S含量高于黄瓜茎叶10倍左右,产气高峰期比黄瓜茎叶推迟1周左右,持续时间较短,总产气量低于黄瓜茎叶.     

厌氧消化工艺处理水果蔬菜废弃物的研究进展

本文主要介绍了目前国内外采用厌氧消化工艺处理水果蔬菜废弃物的一些研究情况以及处理这些废弃物的厌氧反应器的应用情况,指出厌氧消化工艺是处理蔬菜和水果废弃物的一种很有前途的工艺.     

热化学预处理温度对玉米秸秆干发酵的影响

为研究热化学处理方法对生物质干发酵制备沼气的影响,采用鼓泡流化床热解反应器在150℃、170℃、190℃和210℃下对玉米秸秆进行了热化学预处理,并与未处理的玉米秸秆原料分别进行了35℃中温发酵42d的实验研究。结果表明,一定温度范围的热化学预处理能够改变木质纤维的束状结构,能使半纤维素的质量分数有效降低5.98%～22.25%,木质素的质量分数降低1.75%～20.99%,从而加快启动,提高甲烷产量。其中190℃处理组30d内的累积甲烷产量比未处理组提高了16.30%,启动时间提前了2.10d。结果表明热化学预处理能有效提高玉米秸秆干发酵甲烷产量,加快干发酵的启动速率,提高干发酵效率。     

固态物料两相厌氧消化工艺的研究进展

随着全球气候变暖及化石能源的日益紧缺,厌氧消化制沼气技术在世界范围内日益受到重视.固态物料两相厌氧消化工艺由于整个反应系统没有外排废液,克服了单相发酵工艺及传统两相厌氧消化工艺的缺点,适宜我国资源丰富的畜禽粪污、农作物秸秆及农村生活垃圾等废弃资源高效处理及能源化利用.本文综述了国内外两相厌氧消化工艺及固态物料两相厌氧消...     

常温条件下猪粪干发酵的启动

在室温(25℃),接种污泥和猪粪干物质比为1∶1的条件下,对高固体浓度猪粪厌氧干发酵过程的启动进行了研究.从第10天开始,挥发酸,氨氮和游离氨达到相对稳定的水平,分别为7.5,4.1,0.28 g·kg-1.整个实验期间反应器内pH为8.05 ～8.23.产气速率从第7天开始达到相对稳定水平(58.1 L· d-1),此时的池容产气率为0.83 m3·m-3d-1,但是温度降低4℃导致产气速率降低35.5％左右.产气成分中CO2和CH4的含量在36小时内出现一个快速增长的趋势,其中CO2在第36小时左右达到峰值56.3％,此时CH4的含量为40.5％.CH4含量第20天左右达到60％,CO2含量低于40％.试验表明,在25℃左右,接种污泥和猪粪干物质比为1∶1的条件下,20天左右能够启动猪粪厌氧干发酵反应器.     

微量元素对餐厨垃圾厌氧发酵的影响实验

针对餐厨垃圾厌氧发酵效率和稳定性较低的问题,采用CSTR反应器在中温（37±1）℃下探究了微量元素Fe、Co、Ni、Se、Mo、W对餐厨垃圾厌氧发酵的影响。结果表明当水力停留时间为40d,有机负荷为3g/(L·d)时,添加微量元素溶液的处理组和未添加微量元素溶液的对照组的平均甲烷日产量分别为7.1、6.7L/d,两者的甲烷体积分数分别为62.7%和61.6%;当有机负荷为4g/(L·d)时,对照组甲烷体积分数下降为19.5%,而处理组稳定在60%左右,且对照组的pH值由7.35下降为5.24,厌氧发酵失败,而处理组的pH值保持在7.2左右,厌氧发酵仍能稳定运行。实验结果表明,微量元素能够在一定程度上提高餐厨垃圾厌氧发酵的产甲烷效率和稳定性。     

城市垃圾厌氧消化产酸阶段研究

城市垃圾厌氧消化制取沼气的实验过程中存在着一个明显的产酸阶段。本文对这一阶段进行了分析研究。结果表明，产酸阶段在中温条件下持续约一个月，高温下持续约２０天。