湿热除油强化餐厨垃圾水解酸化产沼气潜力研究

以餐厨垃圾为原料，研究不同湿热预处理除油条件（温度和处理时间），并将其作为厌氧消化底物进行产沼气潜力测试。研究表明，餐厨垃圾的最佳预处理条件为95℃，处理时间90 min，可浮油含量可提升至4.22%；随着温度的升高，浮油去除率逐步提升至2.21%。餐厨垃圾经95℃湿热预处理后，厌氧消化沼气产率达413 mL/g VS。厌氧消化系统中pH值的稳定性较好，保持在6.5～7.5之间，挥发性脂肪酸转化率可达74.31%，处理效果优于其他两个预处理组；挥发性固体（VS）去除率与出料总固体（TS）受温度影响较大，95℃时VS去除率可达56.2%，与未处理组相比提高8.1%。     

餐厨垃圾两相厌氧消化制沼气研究进展

我国餐厨垃圾产量日益增加,其资源化处理越来越受到人们重视。两相厌氧消化工艺中水解酸化阶段和产甲烷阶段相对独立,具有更多的优势。本文介绍了两相厌氧消化工艺的发展过程和餐厨垃圾的特性,研究了国内外餐厨垃圾两相厌氧消化制沼气技术的进展情况,以期为我国餐厨垃圾的快速高效处理提供参考。     

温度与负荷对餐厨与果蔬垃圾混合厌氧消化酸化产物的影响

研究了餐厨果蔬生物质垃圾以一定比例混合后,控制不同温度和不同进料负荷条件的厌氧消化反应,观察酸化效果,达到定向产乙醇和乙酸的目的。结果表明,餐厨与果蔬垃圾的配比以可挥发性固体质量4∶1(VS),F/M=4∶1(VS),反应温度为45℃,初始负荷以总固体TS质量浓度为60 g/L时的定向酸化性能最佳,体系的溶解态化学需氧量SCOD最终达到1 100 mg/(g·L),可挥发性有机物浓度VFA达到320 mg/(g·L),相比反应开始时分别增加了50%和150%。厌氧水解和酸化过程基本同步,乙醇和乙酸在所测定的中间产物中比例最大,分别达到56%和42%,并且其产生过程持续进行。35℃条件适合乙醇转化为乙酸,55℃条件会快速进行乙醇型发酵。     

餐厨垃圾厌氧消化工艺研究

为了提高餐厨垃圾的厌氧消化效率,对餐厨垃圾序批式厌氧消化(BT)、半连续厌氧消化(SCT)、固液两相厌氧消化(SLT)进行了比选研究。研究结果表明,SLT生产系统有效提高了厌氧消化效率,单位沼气产量与甲烷含量也都显著提高,SLT,SCT及BT的单位VS最大沼气日产量分别为430,270 m L和150 m L,最高甲烷含量分别为68%,57%和50%;SLT的产酸效率及有机酸利用率均显著提高,有机负荷率较SCT提高50%,能够达到9 g/(L·d)。餐厨垃圾的SLT工艺有机负荷及消化效率较SCT及BT工艺均有大幅提高。     

牛粪和餐厨垃圾混合两相发酵产氢产甲烷的协同作用研究

通过两相厌氧发酵批式实验,研究牛粪和餐厨垃圾在不同混合比例下（4∶0,3∶1,2∶2,1∶3和0∶4）的产氢、产甲烷和产能特性,探究混合基质发酵在两相厌氧发酵产能过程中的协同作用。研究结果表明：氢气产率、甲烷产率和能量产率均随着餐厨垃圾占比的提高而增大,混合发酵在缩短产气延迟时间和提高最大产氢产甲烷速率方面具有积极作用;氢气产率和丁酸产量呈显著正相关关系,说明混合发酵和餐厨垃圾产氢均遵循丁酸型代谢途径;牛粪单独发酵时的主要挥发性脂肪酸产物为乙酸,氢气产率很低;混合发酵产氢在牛粪和餐厨垃圾之比为1∶3时表现出协同作用,而在牛粪和餐厨垃圾之比为3∶1和2∶2时表现出拮抗作用;在产甲烷和产能方面混合发酵呈现协同作用,且协同率随牛粪占比的增加而提高;当牛粪和餐厨垃圾之比为3∶1时,产甲烷协同率和产能协同率分别为23.6%和20.4%,协同效果最显著。     

含固率与接种比对分类厨余垃圾高固厌氧消化性能的影响

文章通过分类厨余垃圾中温高固批式厌氧消化试验,研究了含固率（15%,20%,25%）和接种比（1∶1,1∶2,1∶3）对分类厨余垃圾厌氧消化性能的影响。研究结果表明：含固率越高,接种比越低,产甲烷迟滞期就越长;在含固率为25%,接种比为1∶2的条件下,产甲烷迟滞期最长,但日最大产甲烷速率、单位挥发性固体（VS）产甲烷率和单位总固体（TS）产甲烷率均最高,分别为9.8 mL/（g·d）,217.7 mL/g和135.3 mL/g,TS和VS去除率也最高,分别为28.28%和49.47%;当接种比为1∶1时,3组厌氧消化体系均发生严重酸化导致系统崩溃;厌氧消化前期的主要发酵类型为乙酸型发酵和丁酸型发酵,后期主要为丙酸型发酵;在含固率为25%,接种比为1∶2的条件下,丙酸型发酵持续时间最长,对应的甲烷产率最高。     

餐厨垃圾与市政污泥协同厌氧制氢影响因素研究

以餐厨垃圾和市政污泥为研究对象,采用协同厌氧制氢工艺研究不同温度、物料配比对厌氧产氢潜力和中间代谢产物变化规律的影响。结果表明,55℃高温发酵时,餐厨垃圾单独厌氧发酵产氢效果最佳,产氢潜力、最大产氢速率分别为342.49 mL、41.48 mL/h,是35℃中温发酵的1.2倍。35℃中温发酵,餐厨垃圾与市政污泥配比为5∶1时氢气含量最高为56.4%。相关性分析表明,pH值与氨氮浓度呈正相关,与还原糖含量、累积产氢量呈显著负相关;还原糖含量与累积产氢量呈正相关,氨氮浓度与累积产氢量呈显著负相关。温度、物料配比和pH值的优化调控对协同厌氧制氢工艺的高效稳定运行具有重要意义。     

水热炭对餐厨垃圾厌氧消化性能影响研究

文章通过餐厨垃圾的批式厌氧消化试验研究了水热炭制备温度和水热炭含量对不同接种比下餐厨垃圾产沼气的影响。研究结果表明：未添加水热炭时,随着接种比由1.5降低到0.5,产气抑制严重,餐厨垃圾的产沼气潜力由383.4 mL/g降低到151.6 mL/g;添加水热炭能够提高产气量,减少产气延滞时间;接种比相同时,沼气总产量随着水热炭添加量的增加而提高;当水热炭（H240）的添加量为30%时,接种比为1.5,1和0.5的试验组的沼气总产量较对照组的最大增加量分别为11.5%,31.7%和81.2%;当水热炭添加量相同时,H240对厌氧消化的促进效果最优,这归功于其表面丰富和活跃的官能团;添加水热炭后,修正Gompertz方程对不同接种比下累积产气量的拟合效果均得到了提高。     

餐厨垃圾特性及其厌氧消化性能研究

以校园餐厨垃圾为原料,分析测定了早餐、午餐和晚餐餐厨垃圾的总固体(TS)、挥发性固体(VS)、碳水化合物、蛋白质、脂肪含量以及无机盐离子浓度,并通过批式厌氧发酵试验对3种餐厨垃圾的厌氧消化性能进行了对比研究。结果表明,早餐餐厨垃圾特性与午餐/晚餐餐厨垃圾差异较大,Na+,Ca2+和Cl-含量高于后两者。餐厨垃圾不同特性对其厌氧消化产气及有机物去除率都有一定影响,早餐、午餐和晚餐餐厨垃圾的累积甲烷产量分别为212.2,331.6和362.4 ml/g,早餐餐厨垃圾产气量比午餐和晚餐餐厨垃圾分别低36%和41.4%,其中Cl-含量高可能是造成其产气量低的主要原因。     

有机负荷对厨垃圾厌氧消化系统稳定性的影响

厌氧消化是餐厨垃圾产业化处理的主流方式,酸化是影响餐厨垃圾厌氧消化过程稳定的关键,单位有机负荷是引起酸化的最主要因素.系统研究了不同单位体积有机负荷的产气情况.试验结果表明,在2.5～2.8kg TVS/(m3·d)单位体积有机负荷水平,全混合厌氧消化系统可以获得稳定的高产气率,达到2.55～2.68m3/(m3·d).当单位体积有机负荷进一步提高,系统内挥发性脂肪酸总量、pH值、碱度和沼气中甲烷含量急剧下降,体系迅速转向酸化.