杭州市餐廚垃圾現(xiàn)狀調(diào)查及其厭氧沼氣發(fā)酵可行性研究.pdf

1、隨著我國城市人民生活水平的提高，餐廚垃圾的產(chǎn)生量迅速增加。近年來，我國餐廚垃圾的年清運(yùn)量已達(dá)5000萬噸以上，各大主要城市的餐廚垃圾日產(chǎn)生量均在1000噸以上。由于缺乏適宜的處理處置技術(shù)，我國餐廚垃圾引發(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，餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量極高，營養(yǎng)成分豐富，配比均衡，是理想的厭氧沼氣能源化基質(zhì)。利用餐廚垃圾厭氧發(fā)酵獲得能源物質(zhì)，對(duì)于解決我國日益嚴(yán)重餐廚垃圾環(huán)境污染問題與

2、能源危機(jī)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以杭州市為例，對(duì)杭州市餐廚垃圾現(xiàn)狀進(jìn)行問卷調(diào)查，掌握杭州市餐廚垃圾產(chǎn)生、收運(yùn)以及處置現(xiàn)狀，并對(duì)典型餐廚垃圾的理化性質(zhì)進(jìn)行分析；通過餐廚垃圾厭氧發(fā)酵試驗(yàn)，對(duì)餐廚垃圾厭氧沼氣發(fā)酵條件和發(fā)酵過程中的微生物種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步研究，為進(jìn)一步揭示餐廚垃圾厭氧沼氣發(fā)酵微生物學(xué)機(jī)理，提升反應(yīng)器產(chǎn)甲烷效率奠定了基礎(chǔ)。具體的結(jié)果如下： 通過問卷調(diào)查形式對(duì)杭州市上城區(qū)、下城區(qū)、拱墅區(qū)、西湖區(qū)以及西湖風(fēng)景區(qū)

3、進(jìn)行餐廚垃圾現(xiàn)狀調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，杭州市餐廚垃圾年產(chǎn)生量達(dá)到27.14萬噸，82.60％的餐廚垃圾用于飼養(yǎng)牲口，僅9％由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一收運(yùn)進(jìn)行安全處置；目前杭州市餐廚垃圾分類收集率為55.73％，餐廚垃圾專用車輛收運(yùn)率不到18％。結(jié)果表明，杭州市餐廚垃圾產(chǎn)生量大，分類收集率低，清運(yùn)設(shè)施簡陋，餐廚垃圾主要用于喂豬，存在嚴(yán)重的環(huán)境衛(wèi)生與食品安全隱患。 對(duì)浙江大學(xué)華家池、西溪、玉泉、紫金港等四個(gè)校區(qū)的食堂餐廚垃圾進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，浙江

4、大學(xué)各校區(qū)食堂餐廚垃圾粗蛋白、總淀粉、粗脂肪含量的變化范圍分別為13.50％～24.25％、14.59％～54.90％、15.76％～35.04％，而粗纖維含量在4.12％以內(nèi)；進(jìn)一步分析表明，餐廚垃圾中VS含量達(dá)到20％～30％，C/N在9～21之間，是較為理想的厭氧沼氣發(fā)酵基質(zhì)，厭氧沼氣能源化利用可作為當(dāng)前杭州市餐廚垃圾處理處置優(yōu)先選擇的技術(shù)手段。 在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)餐廚垃圾高溫厭氧沼氣發(fā)酵條件和發(fā)酵過程微生物進(jìn)行了初步研究。

5、研究表明，在機(jī)械破碎預(yù)處理、物料濃度為15g VS/L、接種30％ v/v污泥、55℃高溫等條件下，餐廚垃圾甲烷轉(zhuǎn)化率最大，可達(dá)到0.4571L CH4/gVS。在此基礎(chǔ)上，利用PCR-DGGE與Hungate厭氧滾管計(jì)數(shù)等微生物學(xué)手段，對(duì)最佳工藝條件下發(fā)酵過程微生物生態(tài)進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵過程中微生物種群演替規(guī)律明顯，但產(chǎn)甲烷菌數(shù)量與產(chǎn)甲烷速率之間未發(fā)現(xiàn)明顯的相關(guān)性。以上研究為進(jìn)一步揭示餐廚垃圾厭氧沼氣發(fā)酵微生物學(xué)機(jī)理與提