餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的特性研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，城市居民生活水平的提高，餐廚垃圾與剩余污泥等有機固體廢物的產(chǎn)生量隨之增加。有機固體廢物處理成為一個亟待解決的難題的同時也為厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫提供了豐富的物料來源，厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫不僅可產(chǎn)生清潔能源--氫氣，同時還可實現(xiàn)廢物的減量化。目前，許多學(xué)者的研究大多集中在以餐廚垃圾或者污泥單獨作為底物進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)氫，而對于餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的研究較少。因此，本文以餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥作為發(fā)酵底物，實驗溫度控制在37±1℃、轉(zhuǎn)

2、速為120±1r/min，在自行設(shè)計的裝置中進(jìn)行間歇式厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的研究?？疾觳煌旌媳取⒊跏紁H、過程pH對餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響；通過對產(chǎn)氫底物中VFAs成分、脫氫酶活性以及菌群形態(tài)和16SrDNA鑒定序列分析，進(jìn)一步探討其影響機制。結(jié)果如下：
　?。?）適宜的混合比和初始pH能夠提高微生物厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫效果。在溫度為37±1℃、餐廚垃圾/剩余污泥為4:1（濕基質(zhì)量比），初始pH為9.0時，產(chǎn)氫效果最好的產(chǎn)氫率為

3、72.9mlH2/g·VS，同時VS與TS的去除率分別為34％和26.6%，發(fā)酵過程中pH降至6.0~7.0之間時產(chǎn)氫速率最快；進(jìn)一步控制過程pH為6.5時產(chǎn)氫率可提高到85.46mlH2/g·VS，體系中VS與TS的去除率分別為41.8%和31.9%，與初始pH為9.0未控制過程pH相比產(chǎn)氫率提高了17.2%， VS與TS的去除率分別提高了7.8%和5.3%。
　?。?）VFAs是厭氧發(fā)酵過程中重要的中間產(chǎn)物，其濃度和組分往往反

4、應(yīng)了產(chǎn)氫途徑和產(chǎn)氫效果。厭氧發(fā)酵液相產(chǎn)物中VFAs的主要成分是丁酸和乙酸，同時含有少量的丙酸，屬于典型的丁酸型發(fā)酵。
　?。?）脫氫酶的活性直接關(guān)系到氫化酶的產(chǎn)氫過程。在初始pH為9.0未控制過程pH時發(fā)酵產(chǎn)氫速率最快的脫氫酶活性為29.5mg/(l·h-1)；控制過程pH為6.5時發(fā)酵產(chǎn)氫速率最快的脫氫酶活性為33.1mg/(l·h-1)，與未控制過程pH相比，脫氫酶活性提高了12.2%。
　?。?）菌群16SrDNA鑒定