泔腳垃圾特性調(diào)查及其厭氧發(fā)酵的優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國城市人民生活水平的提高,泔腳垃圾的產(chǎn)生量迅速增加,各大主要城市泔腳垃圾的日產(chǎn)生量均在1000噸以上。其高有機(jī)質(zhì)含量、高含水率、富含病原微生物等特點決定了泔腳垃圾既是一種污染物,又是一種資源。由于缺乏有效的處置技術(shù)和手段,泔腳垃圾所引發(fā)的“泔水油”、“泔水豬”以及城鄉(xiāng)環(huán)境衛(wèi)生和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,亟待解決。另一方面,有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵處理技術(shù)因具備減量化效果好、處理能耗低、二次污染少及可產(chǎn)生清潔能源等優(yōu)點,已被越來越多的國家所采用

2、,特別是對于我國日益嚴(yán)重的能源危機(jī)具有十分重要的現(xiàn)實意義。但是,泔腳垃圾厭氧發(fā)酵處理技術(shù)的應(yīng)用在我國尚處于起步階段,很多關(guān)鍵性技術(shù)問題仍需要深入研究和探討。
　　 本論文以杭州市泔腳垃圾為例,對其進(jìn)行了四季的特性調(diào)查,并根據(jù)垃圾特性進(jìn)行了各處理處置對策的可行性分析,認(rèn)為泔腳垃圾厭氧發(fā)酵具有明顯的優(yōu)勢,然后就從泔腳垃圾本身高鹽分和高油脂特性出發(fā)對其進(jìn)行厭氧發(fā)酵技術(shù)完善,選育培養(yǎng)耐鹽高效產(chǎn)甲烷菌來降低高鹽分對它的抑制,尋求適宜的泔腳

3、垃圾預(yù)處理技術(shù)減少油脂對其產(chǎn)生的影響,最后對不同配比的泔腳垃圾和果蔬垃圾兩相厭氧發(fā)酵運行特性進(jìn)行了探究,得到了以下主要結(jié)論:
　　 (1)對杭州市中餐飯館、中餐集體食堂和西餐餐飲9個采樣點泔腳垃圾進(jìn)行四季的特性調(diào)查,結(jié)果表明,杭州市泔腳垃圾含水率可達(dá)60％以上,VS/TS均超87％,pH為4.64-6.98,呈酸性或弱酸性;有機(jī)成分高,脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物含量分別為16.98％-38.92％、6.58％-11.65％和46.

4、27％-68.28％,可生物降解性好;鹽分含量為0.69％-2.44％,總P含量為0.13％-0.30％。根據(jù)垃圾特性分析,認(rèn)為單獨收集-兩相厭氧發(fā)酵處理為杭州市泔腳垃圾較佳的處理處置方式。
　　 (2)對普通回流池絮狀污泥進(jìn)行耐鹽厭氧馴化,126 d后成功將污泥鹽濃度提高至3％,將該耐鹽污泥作為載體,通過富集分離后得到一株產(chǎn)甲烷菌(編號為M-1),此菌株為球形或橢球型,單生或成簇生長,革蘭氏陽性,無運動性,無芽孢形成。菌落為圓

5、形,透明,表面光滑,邊緣整齊,35℃培養(yǎng)15 d左右,直徑可達(dá)1-2 mm,呈白色或微黃色,該菌株在420 nm的熒光顯微鏡下有藍(lán)綠色自發(fā)熒光。該產(chǎn)甲烷菌的最適生長溫度為35℃,適應(yīng)范圍為30-40℃;最適生長pH值為7.0,適應(yīng)范圍為7.0-7.5;最適生長鹽度為1％,適應(yīng)范圍為0％-4％,鹽度大于4％時該菌株不生長;同時,該菌株對青霉素和四環(huán)素均具有耐受性。
　　 (3)通過不同鹽分含量梯度的泔腳垃圾分別接種普通污泥和耐鹽馴

6、化污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵試驗,通過對TS、VS、pH、產(chǎn)氣率、BDM和磷酸酯酶活性等指標(biāo)的測定探查耐鹽馴化污泥的效用性,可以看出馴化的耐鹽厭氧污泥在產(chǎn)氣量、有機(jī)物降解率及磷酸酯酶活性等指標(biāo)上明顯好于普通污泥,可采用高效耐鹽厭氧污泥處理泔腳垃圾,有效緩解泔腳垃圾高鹽分對厭氧發(fā)酵的抑制影響。
　　 (4)分析不同油脂濃度泔腳垃圾對厭氧發(fā)酵的影響,得到泔腳垃圾厭氧發(fā)酵最大的耐油脂濃度為6％,過高的油脂濃度會使體系產(chǎn)氣受到抑制,有機(jī)物降解速率

7、及磷酸酯酶活性降低。使用不同水平的堿處理、熱處理、微波處理和混入果蔬垃圾等處理手段對高油脂泔腳垃圾進(jìn)行預(yù)處理,結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益和處理效率等因素進(jìn)行分析,篩選出微波處理(650W,6min)為最佳的預(yù)處理手段,時間短效果好,為泔腳垃圾的預(yù)處理工藝提供參考。
　　 (5)通過不同配比的泔腳垃圾和果蔬垃圾兩相厭氧聯(lián)合發(fā)酵,得到25％、50％、75％和100％泔腳垃圾產(chǎn)酸相反應(yīng)器最佳HRT分別為10 d,15 d,15 d和20 d,最佳含