廚余垃圾高溫好氧消化的工藝研究.pdf

1、廚余垃圾是城市生活垃圾的重要組成部分，占城市生活垃圾總量的約30％～40％。在各種廚余垃圾的資源化技術(shù)中，肥料化技術(shù)是最有效的方式之一。利用高溫好氧消化技術(shù)將廚余垃圾轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)肥料，既可避免餐廚垃圾對(duì)城市環(huán)境的污染，又可減少城市生活垃圾的處理量和成本，是實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾無害化、減量化和資源化的一種較理想的處理方法，是未來的發(fā)展方向。 本文在廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，主要針對(duì)以下內(nèi)容開展了較為深入的實(shí)驗(yàn)研究工作并取得了相應(yīng)

2、的研究成果： (1)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)所用原料——廚余垃圾的成分進(jìn)行分析，獲得廚余垃圾相關(guān)物化性質(zhì)如下：含水率為70.16±4.88％，密度為0.87±0.06kg/L，有機(jī)質(zhì)含量為29.14±4.76％，鹽分含量為0.76±17％，pH為5.71±0.43。水溶性TOC為7.7484±4.88％，水溶性凱氏氮為0.296±0.094％，水溶性總碳含量為7.787±0.304％，水溶性總氮為0.327±0.099％，水溶性碳氮比29.

3、155±9.648。 (2)通過對(duì)土壤中的菌種進(jìn)行分離篩選，獲得降解廚余垃圾的優(yōu)勢菌種。通過淀粉水解，脂肪分解，明膠液化實(shí)驗(yàn)證明土壤中的菌種對(duì)廚余垃圾中的主要成分——淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)均有明顯的作用效果。隨后對(duì)菌種進(jìn)行鑒別和馴化，經(jīng)過馴化后，細(xì)菌能夠適應(yīng)廚余垃圾的降解環(huán)境。當(dāng)馴化培養(yǎng)基成分全部為餐廚垃圾，溫度為45℃時(shí)，培養(yǎng)到第4天時(shí)菌絲濃密，培養(yǎng)基變?yōu)楹诤稚?，同時(shí)稠度增加，表明在高溫情況下，微生物生長良好。 (3)

4、探索性實(shí)驗(yàn)選取水溶性TOC、水溶性凱氏氮，水溶性C/N，物料溫度，含水率，pH值等指標(biāo)來評(píng)價(jià)高溫好氧消化實(shí)驗(yàn)的效果。實(shí)驗(yàn)考慮了環(huán)境溫度，初始物料含水率，外源微生物接種量等因素對(duì)反應(yīng)的影響。最終確定的高溫好氧反應(yīng)的最佳條件為：溫度=50℃，物料：鋸木粉=3:1(含水率=55％)，接種微生物量m(生物制劑)/m(廚余垃圾)=1％。在此最優(yōu)條件下，水溶性TOC的降解率可以達(dá)到70.81％，水溶性C/N可以由27.90降至12.12。

5、 (4)在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，本論文廚余垃圾高溫好氧消化預(yù)處理工藝進(jìn)行了研究，通過水洗-脫水的預(yù)處理工藝來降低廚余垃圾中的含鹽率和含水率高的問題。得出水洗最佳工藝條件為：m水(g)/m廚余垃圾(g)=2，攪拌時(shí)間10min，攪拌溫度為25℃；離心脫水最佳工藝條件為轉(zhuǎn)速4000r/min，脫水時(shí)間6min。經(jīng)過預(yù)處理后，廚余垃圾含水率由95.10％降為72.86％，廚余堆肥產(chǎn)品含鹽量由1.384±0.02％降為0.574±0.05％。

6、(5)本文研發(fā)出了10kg/批次的小型廚余垃圾好氧反應(yīng)設(shè)備，并通過計(jì)算得出了該裝置的最佳通氣量為：Q=16.69m3/d(處理10kg含水率為55％的廚余垃圾物料，時(shí)間為96h)。小型生產(chǎn)化實(shí)驗(yàn)證明廚余垃圾高溫好氧消化的工業(yè)化可行性，并確定了高溫好氧消化段最佳工藝條件為：m物料/m鋸木粉=3/1(含水率=55％)，接種微生物量m生物制劑/m廚余垃圾=1％，處理時(shí)間96h，通風(fēng)量Q=16.69m3/d，加熱溫度T=50℃，攪拌時(shí)間12h/