餐厨垃圾发酵腐熟制有机肥料的初步试验研究

餐厨垃圾可通过发酵腐熟生产有机肥料。发酵时,需控制水分含量和环境温度,环境温度以20℃以上为好,餐厨垃圾含水质量分数在50%最佳。加谷糠发酵腐熟的有机肥料有机质含量很高,但氮、磷、钾养分含量不足,水分、氯离子等含量合格,且得到的产品需进行筛分;为保证产品养分含量合格,需添加质量分数2%左右的尿素。     

有机垃圾厌氧发酵特性研究

选取有机垃圾中的餐厨垃圾为实验对象,研究了不同温度、不同初始pH值、不同含盐量对餐厨垃圾厌氧发酵的影响。实验结果表明,当温度为35℃,pH值为7. 0,含盐量(Na Cl)小于5 g/L时,餐厨垃圾厌氧发酵效果最佳,产甲烷体积分数分别可以达到56. 8%,62. 4%,57. 6%。由此可以确定,对餐厨垃圾进行厌氧发酵处理时,中温(35℃)、中性(pH=7)以及低含盐量(5 g/L)的情况下,有利于餐厨垃圾厌氧发酵过程的进行。     

餐厨垃圾处理系统中大物质分选试验研究

餐厨垃圾预处理阶段中物质分选对后面工艺影响较大,杂质分选越彻底,带入浆料中的杂质越少,设备故障率就会大大降低。本文对餐厨垃圾预处理系统中大物质分选单元进行调频试验研究,结果表明:随着分选机频率升高,分选料量有明显降低,分选料水含量明显减少,分选料中有机质和骨头含量呈现降低规律;随着分选机频率增加,浆料含水率呈现缓慢降低趋势,浆料中有机质和骨头含量也呈现降低趋势,另外浆料杂质中塑料占比呈现增加趋势。分选料与浆料的组成成分无明显相关性。     

水热处理对蔬菜废弃物资源化利用效益的研究

针对蔬菜废弃物存在处理难、利用率低以及环境污染等问题，将蔬菜废弃物在5个温度梯度下进行水热处理，对固体和液体产物中养分、腐殖化率等肥效指标进行系统分析。结果表明，固体产物的产率、酸碱度、氮磷钾质量浓度等随着温度升高而降低，有机质质量分数在180℃时达到最低值65.21%,腐殖质质量分数和腐殖化率同时在210℃时最大，分别为246.52 mg/g和0.86;液体产物的pH随反应温度的升高而下降，氮磷钾质量浓度随温度升高呈上升趋势，其中有机碳质量浓度在180℃时达到最高值21.09 mg/mL,而液体产物的腐殖酸质量浓度在210℃下达到最大值18.29 mg/mL。蔬菜废弃物在特定温度下进行水热处理可有效提升其养分物质质量浓度，为蔬菜废弃物高效资源化处置提供理论依据。     

腐植酸肥料对茶园土壤改良的应用效果

通过对湖南湘丰茶业(集团)有限公司飞跃基地茶园的试验,研究腐植酸肥料对茶园土壤改良的效果。试验结果表明,施用腐植酸肥料后,能明显提高土壤有机质含量、养分含量及pH值,同时降低重金属含量。与对照相比,施腐植酸肥料地块w(有机质)提高145%以上;土壤养分均有不同程度提高,w(速效磷)提升最为显著,提高65.69%～152.96%;pH有不同程度的提高,最高提升8.10%;重金属含量均降低。     

一种新型复合菌种处理餐厨垃圾的工艺研究

随着人们生活水平的提高,餐厨垃圾的产量逐年增加,急需一种效益高的处理技术来解决我国目前餐厨垃圾污染的问题。文中研究引进由日本东北大学选育,成功适用日本餐厅的温泉复合菌种,对餐厨垃圾的降解效果进行本土化最佳工艺条件的研究,促进处理工艺在国内应用推广。结果表明,餐厨垃圾的减量化能够达到80%以上,得到餐厨垃圾微生物处理的最优工艺条件为:温度60℃,基材含水率(质量分数)20%—30%,发酵时间24 h,粗淀粉和粗蛋白质量分数最高可降低至13.78%和8.58%。最后,兰花种植实验表明,发酵产物可作为有机肥料使用。     

利用餐厨垃圾渗滤液培养苏云金芽孢杆菌

以餐厨垃圾渗滤液为培养基,研究了苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)的培养条件及其去除餐厨垃圾渗滤液中主要营养成分的优化控制条件。结果表明,当餐厨垃圾渗滤液体积分数在25%~100%范围内时,随餐厨垃圾渗滤液体积分数的增大,Bt生物量增大,Bt菌落形成单位升高,72h达到4.5×107 CFU·mL~(-1),对餐厨垃圾渗滤液中总有机碳(TOC)和总氮(TN)的去除率分别达到48.8%和52.4%。在餐厨垃圾渗滤液中添加1g·L~(-1) KH_2PO_4和1g·L~(-1) MgSO_4分别作为磷源和硫源,可以促进Bt的生长,72h菌落形成单位达到1.4×108 CFU·mL~(-1)。表明利用餐厨垃圾渗滤液可以高效培养生物农药Bt,是废弃物高效资源化利用的有效途径,具有重要的应用价值。     

餐厨垃圾微生物发酵生产蛋白质饲料的工艺条件研究

为了提高餐厨垃圾微生物发酵生产蛋白质饲料的发酵效果,向餐厨垃圾中分别添加HM菌剂、EM菌剂、自制复合菌剂(黑曲霉∶啤酒酵母∶枯草芽孢杆菌=1∶1∶1)三种菌剂。考查在不同的发酵条件下,发酵产物中粗蛋白的得率。结果表明,添加自制复合菌剂发酵效果较好,以添加1.5%的尿素为氮源,含水量为60%,pH为6的餐厨垃圾为基质进行发酵,混合菌种接种量为1.5%,34℃发酵48 h后,所得生物饲料中粗蛋白的含量为28.35%。自制复合菌剂更适合餐厨垃圾的发酵,可为餐厨垃圾发酵生产蛋白质饲料研究提供参考。     

不同环境因素对餐厨垃圾中硫化氢的产生的影响

主要研究了餐厨垃圾不同环境因素下的硫化氢的产生情况。结果表明,降低餐厨垃圾的含水率、加入覆盖土、降低蛋白质类餐厨垃圾的量、控制餐厨垃圾的成分、控制发酵时间,均能有效控制餐厨垃圾中的硫化氢的产生。其中,在餐厨垃圾表面覆盖富含生物腐殖质的土壤,对硫化氢产生的影响最大。     

高压脉冲电场对餐厨垃圾发酵产气特性的影响

为了实现餐厨垃圾的减量化,采用高压脉冲电场(pulsed electric field,PEF)对餐厨垃圾预处理后接种厌氧污泥进行厌氧发酵,考察pH、挥发性有机酸(VFA)与日产气量的关系,分析PEF对餐厨垃圾厌氧发酵的影响.结果表明:在温度50℃条件下,日产气量与pH成正比例变化趋势,与VFA呈反比例关系.经PEF(电场强度为9.0 kV·cm-1)预处理后,接种20％厌氧污泥,餐厨垃圾干物质产气量(285.1 mL·(g·TS)-1)与TS去除率(28.5％)均达到最高,高于无PEF预处理餐厨垃圾的干物质产气量(267.3 mL·(g· TS)-1)和TS去除率(26.8％).PEF能够杀死餐厨垃圾样品中的微生物,改善接种后微生物的生存环境,减少微生物发生种间竞争的概率,利于提高产气量.     

微波辅助餐厨垃圾制备生物柴油

以餐厨垃圾为原料,在微波辅助下直接制备生物柴油,通过单因素实验优化生物柴油的制备条件,同时利用气相色谱-质谱联用分析产物的组成及含量。实验结果表明,在餐厨垃圾样品质量为5 g、反应时间为20 min、反应温度为55℃、浓硫酸质量为2. 0 g、甲醇用量为55 mL、微波功率为700 W时,酯化反应的最高转化率为65. 11%,且产物中脂肪酸甲酯质量分数达到97. 03%。     

餐厨垃圾中高油高盐的去除研究

首先采用水洗处理对餐厨垃圾进行除盐,然后通过高温蒸煮分离油脂,考察了水洗比例(餐厨垃圾∶水,质量比)、离心转速、加热温度等对餐厨垃圾处理效果的影响,优化了处理工艺条件。结果表明,在水洗比例1∶1、离心转速3 000 r·min^-1、加热温度80℃下,餐厨垃圾中盐分及油脂的去除效果最好,水相含固率为5.56%,水相COD浓度为61 630 mg·L^-1,水相含油量为320 mg·L^-1,水相氯离子含量为2 205.97 mg·L^-1,固相含水率为87.33%,固相含油率为1.23%,固相含盐量为0.24%,油脂回收率达到81.82%,可有效实现油脂的回收及利用。     

餐厨垃圾微生物发酵生产生物饲料的研究

以含水量60%的餐厨垃圾为原料,研究了对其用微生物（热带假丝酵母Candida tropicalis、啤酒酵母Sac-charomyces cerivisiae、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis）发酵生产生物饲料的工艺条件。确定最佳工艺条件为：餐厨垃圾添加1.5%的尿素,以热带假丝酵母∶啤酒酵母∶枯草芽孢杆菌=1∶1∶1混合菌作为种子液,接种量2%,30℃发酵48h后,50℃烘干。在此条件下所得发酵产物的粗蛋白含量达到28%,比原来增加了4.5%,枯草芽孢杆菌及总酵母菌含量分别在5.2×109 cfu.g-1和8.4×108 cfu.g-1以上,发酵产物有芳香气味,适口性强,具有蛋白饲料和微生态制剂的双重特性。     

鼠李糖脂对餐厨垃圾厌氧发酵过程中水解酶活性的影响

水解酶的活性直接影响有机物厌氧分解的效率,为了研究生物表面活性剂对有机废弃物厌氧发酵过程的影响,以餐厨垃圾为发酵原料,添加生物表面活性剂鼠李糖脂,添加量分别为发酵物总量的0,0.01%,0.02%,0.03%,0.04%和0.05%,35℃下发酵25 d,测定发酵过程中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶的活性变化情况。结果表明,鼠李糖脂添加量为0.01%~0.03%时,餐厨垃圾发酵累积产气量随添加量的增加有较大幅度提高,添加量超过0.03%后,产气量与对照相比增加到40%以上,但增加幅度放缓甚至略有降低。鼠李糖脂添加量达到0.03%以上时,COD去除率接近70%,TS(总固体含量)降解率增加到30%以上,VS(挥发性固体含量)降解率增加到50%左右。鼠李糖脂添加量在0.01%~0.03%范围内时,4种水解酶的活性与添加量的增加成正比,添加量达到0.03%时,纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性峰值分别比对照提高60.23%,30.47%,38.51%和36.16%,此后酶活增幅不明显。综上结果表明,添加鼠李糖脂可以提高餐厨垃圾厌氧发酵过程中的水解酶活性,适宜的添加量应为0.03%左右。     

餐厨垃圾发酵液与传统有机酸对土壤重金属淋洗效果的比较

本文探究了餐厨垃圾的最佳发酵条件,并与常用的几种有机酸对土壤中三种重金属(Cu、Zn、Ni)的淋洗效果进行了比对。在餐厨垃圾浆液中加入10%酵母和醋酸的混合菌种后,产酸量明显增多,在同等发酵时间下是空白发酵液的3～4倍;通过批淋洗实验,确定了1 mol/L的草酸溶液为理想有机酸淋洗剂,并与餐厨垃圾发酵液进行柱淋洗效果比对,发现发酵14天的餐厨垃圾发酵液液对重金属的去除率明显更有优势,在淋洗360 min后对Cu、Zn、Ni三种金属的去除率分别达到72.13%、68.12%、68.03%。     

腐植酸肥料对茶园土壤改良的应用效果

正通过研究腐植酸肥料对茶园土壤改良的效果,结果表明:施用腐植酸肥料后,能明显提高茶园土壤有机质含量、养分含量及p H,同时降低重金属含量。与对照相比,施腐植酸肥料的地块w(有机质)提高145%以上;土壤养分均有不同程度提高,w(速效磷)提升最为显著,提高65.69%～152.96%;p H有不同程度的提高,最高提升8.10%;重金属     

餐厨垃圾烘箱干燥和流化干燥过程动力学

在60—100℃条件下,选择烘箱和流化床分别对餐厨垃圾干燥过程的水分变化动力学特性进行研究,并运用4个模型进行数学拟合处理。结果表明:温度对餐厨垃圾干燥过程的影响显著,随着温度的增加,餐厨垃圾样品的含水率(质量分数)和水分比均快速下降,相同温度下,流化干燥达到平衡含水率所需时间远小于烘箱干燥;餐厨垃圾干燥过程的动力学特性可以用Page模型很好地进行模拟和预测;研究中所用的餐厨垃圾样品,其有效湿分扩散系数在烘箱干燥和流化干燥中分别为3.35×10-10—2.43×10-9,1.00×10-7—2.20×10-7m2/s;活化能分别为46.52,21.93 kJ/mol;餐厨垃圾流化干燥的效率比烘箱干燥要高得多。     

餐厨垃圾资源化利用及其过程污染控制研究进展

餐厨垃圾年产生量大、成分复杂,传统的焚烧、填埋处理方式易引发一系列环境问题,同时,餐厨垃圾又具有有机质含量高、营养元素丰富的特点,其资源化利用可实现价值再生,符合可持续发展的要求,因而成为国内外学者的研究热点。本文从产品利用方向的角度综述了几类餐厨垃圾资源化利用技术的研究进展,包括能源化利用方向的餐厨垃圾制生物柴油、甲烷、氢、燃料乙醇技术,农业化利用方向的餐厨垃圾制动物饲料、有机肥料技术,工业化利用方向的餐厨垃圾制还原糖、炭材料、乳酸技术;介绍了餐厨垃圾资源化过程中产生的恶臭气体、废水污染问题以及污染控制相关研究进展。最后指出,对微生物厌氧反应机制的深入研究有利于实现相关技术在工业生产规模的优化,厨垃圾资源化工艺过程的污染控制需要进一步得到关注。     

餐厨垃圾就地处理设备的应用

近年来,国内餐饮行业的茁壮发展伴随着垃圾分类政策的迅速推行,促使餐厨垃圾的产生量正呈现一个膨胀式增长的趋势,这也导致餐厨垃圾处理这一环保行业的新兴细分领域的出现以及随之而来的垃圾处理的巨大缺口。本文介绍了广东省某市餐厨垃圾处理试点的运行情况,以及餐厨垃圾就地处理设备在试点处理站中的实际处理效果。     

菜籽饼粕有机肥腐熟过程中有效成分变化的研究

研究了菜籽饼粕中的有效成分及有害重金属等在菜籽饼粕有机肥中腐熟期各阶段成分的变化。在腐熟过程中,氮、磷、钾总养分随着腐熟时间的增加而增加,腐熟到一定程度时达到最高,而后增长趋势平缓;有机质含量随着腐熟时间的增加有降低趋势,分解为小分子物质,但有机质总体含量很高。试验显示,菜籽饼粕有机肥最佳肥效期为45d,菜籽饼肥和菜籽粕肥相比,菜籽饼肥总养分含量略高于菜籽粕肥。