1、餐廚垃圾產(chǎn)量巨大,且極易腐爛變質(zhì),散發(fā)惡臭,傳播細菌和病毒,亟待妥善處理。采用厭氧消化技術(shù)對其進行生物氣轉(zhuǎn)化,既有效改善了公共衛(wèi)生,又回收了清潔能源。餐廚垃圾富含有機質(zhì),且油脂含量多,具有較高的產(chǎn)甲烷能力,但過高的油脂含量可能對厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用。因此,本文首先通過監(jiān)測分析中溫批式厭氧消化試驗的產(chǎn)氣量、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)、pH等指標,研究了餐廚垃圾中油脂和非油脂類有機物(蛋白質(zhì)、淀粉等)對系統(tǒng)產(chǎn)生的抑制機制,并應(yīng)用響應(yīng)曲面試驗
2、得出高有機物投加量條件下的最佳含油量。然后,通過連續(xù)式餐廚垃圾單相厭氧消化試驗研究了油脂在反應(yīng)器中的去除效果。通過上述試驗分析得到以下主要結(jié)論:
①餐廚垃圾中油脂和非油脂類有機物(淀粉、蛋白質(zhì)等)對厭氧消化系統(tǒng)的抑制機制不同。對于非油脂類有機物,抑制產(chǎn)生的主要原因是高濃度VFA和酸化的生境抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性;而對于油脂,原因則是高濃度的長鏈脂肪酸(LCFA)吸附在細胞膜表面阻止了物質(zhì)的傳遞,未降解的油脂凝聚包裹著微生物,
3、從而抑制了產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷菌的活性。
②餐廚垃圾中的油脂比非油脂類有機物更易產(chǎn)生抑制作用,抑制作用的強弱與有機物投加量有關(guān),批式反應(yīng)器允許油脂和非油脂的最大投加量分別為45~51 kgVS/m3和6.0~24.0 kgVS/m3。油脂的產(chǎn)氣能力比非油脂的高,油脂的產(chǎn)氣率在1.30~1.50 L/gVS之間,而非油脂類有機物的產(chǎn)氣率在0.56~0.68 L/gVS之間。動物油脂的產(chǎn)氣能力也略高于植物油脂的產(chǎn)氣能力,動、植物油脂的
4、產(chǎn)氣率分別為1.37 L/gVS和1.22 L/gVS。
③投加量在40~60 kgVS/m3之間,油脂含量由5%增加到15%對系統(tǒng)穩(wěn)定性沒有較大影響。餐廚垃圾批式厭氧消化試驗中,產(chǎn)氣量達到最大且系統(tǒng)穩(wěn)定運行的有機物投加量和油脂含量分別為50.9 kgVS/m3、9.23%。
④餐廚垃圾連續(xù)單相厭氧消化系統(tǒng)中油脂的最佳容積負荷率為1.59 kgVS/(m3·d);最大容積產(chǎn)氣率為6.4L/(L·d),最大產(chǎn)氣