牛糞與蘆薈皮廢棄物厭氧共發(fā)酵的實驗研究.pdf

1、能源短缺與環(huán)境污染是當(dāng)今世界面臨的兩大難題。厭氧發(fā)酵作為一種能夠有效解決上述問題的技術(shù)，已經(jīng)受到了研究人員的廣泛關(guān)注。通過厭氧發(fā)酵技術(shù)，既能有效地消除廢棄物對環(huán)境的污染，又能將產(chǎn)生的沼氣提純后作為清潔能源加以利用，產(chǎn)生了環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)利用的雙重效益。
　　然而，目前的厭氧發(fā)酵仍存在許多問題，例如：沼氣產(chǎn)氣量低下、發(fā)酵周期較長、運行穩(wěn)定性較差、發(fā)酵底物消化率低、沼渣沼液二次污染等。基于上述問題，本文采用共發(fā)酵技術(shù)與生物炭添加劑來

2、改善厭氧發(fā)酵的環(huán)境，考察其對發(fā)酵整體性能的影響，旨在為促進(jìn)廢棄物資源化綜合利用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
　　以城市污水處理廠的厭氧污泥作為接種物，并對其接種效果進(jìn)行了系統(tǒng)的評估。結(jié)果表明：以厭氧污泥作為接種物時，發(fā)酵系統(tǒng)的菌群結(jié)構(gòu)豐富，細(xì)菌活性較高，對發(fā)酵具有明顯的促進(jìn)作用。當(dāng)厭氧污泥的添加量為發(fā)酵料液總量的30％時，效果最佳，其累積沼氣產(chǎn)量達(dá)到了265mL/g VS，VS去除率達(dá)到了55.8%，COD降解率達(dá)到了48.2%。

3、r>　　以接種物的最佳添加量為基礎(chǔ)，進(jìn)一步設(shè)計了蘆薈皮廢棄物和牛糞厭氧共發(fā)酵的實驗研究。兩種廢棄物以五組不同的添加比例進(jìn)行發(fā)酵，其濕重比分別為1:0、3:1、1:1、1:3和0:1。當(dāng)蘆薈皮廢棄物與牛糞的混合比為3:1時，獲得了最佳的實驗結(jié)果。發(fā)酵系統(tǒng)的累積沼氣產(chǎn)量達(dá)到了303mL/g VS，累積甲烷產(chǎn)量達(dá)到了195mL/g VS，沼氣中的甲烷含量高達(dá)64.4%。VS去除率達(dá)到了59.9%，COD降解率達(dá)到了39.4%。此外，相比于單一

4、原料發(fā)酵，三組共發(fā)酵實驗組發(fā)酵系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定，發(fā)酵底物利用率明顯較高，日產(chǎn)氣高峰提前，發(fā)酵周期縮短。
　　以蘆薈皮廢棄物為原材料，對其進(jìn)行了水熱炭化和微波裂解炭化，并將炭化產(chǎn)物作為無機功能添加劑加入到沼氣發(fā)酵系統(tǒng)中，進(jìn)一步考察生物炭材料作為添加劑對厭氧發(fā)酵性能的影響。結(jié)果表明：向發(fā)酵系統(tǒng)添加生物質(zhì)炭材料能夠在一定程度上改善發(fā)酵環(huán)境。當(dāng)炭材料的添加量為系統(tǒng)質(zhì)量的0.8%時，發(fā)酵呈現(xiàn)出最佳的結(jié)果，其沼氣產(chǎn)量高達(dá)310mL/g VS，